การสร้างความสามารถในการวิจัยและนวัตกรรมของการพิมพ์สามมิติทางเภสัชกรรม เพื่อความก้าวหน้าด้านการรักษาผู้ป่วยเฉพาะราย

บทคัดย่อ

การศึกษาในครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อตรวจสอบความเป็นไปได้ของการนำพอลิเมอร์ที่ชอบน้ำ 5 ชนิด ได้แก่ hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) E15 , HPMC E50, high methoxyl pectin (HMP), sodium carboxymethylcellulose (SCMC) และ hydroxyethylcellulose (HEC) มาใช้เป็นวัสดุการพิมพ์สำหรับการผลิตแผ่นฟิล์มละลายเร็วสามมิติด้วยเครื่อง syringe extrusion 3D printer จากนั้นคัดเลือกพอลิเมอร์ที่มีความเหมาะสมมาพัฒนาตำรับยาเม็ดชนิดแตกตัวเร็วที่มีตัวยาเฟนิโทอินโซเดียมด้วยเทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติที่มีการรีดอัดวัสดุที่มีลักษณะเป็นสารกึ่งแข็งที่มีความหนืดหรือด้วยเครื่อง BIOX 3D printer จากการศึกษาพบว่า ตำรับแผ่นฟิล์มละลายเร็วสามมิติที่ประกอบด้วย HPMC E15 20% w/v, HPMC E50 15% w/v, HMP 15% w/v และ SCMC 5% w/v เป็นตำรับที่มีความสามารถในการพิมพ์ผ่านหัวฉีดของเครื่องพิมพ์สามมิติได้อย่างต่อเนื่อง แผ่นฟิล์มละลายเร็วสามมิติที่ผลิตได้มีความถูกต้องของมิติการพิมพ์ที่ดี อีกทั้งยังสามารถแตกตัวได้อย่างรวดเร็วภายในระยะเวลา 2 - 10 วินาที โดยแผ่นฟิล์มละลายเร็วสามมิติชนิด SCMC-5 มีค่าเฉลี่ยของระยะเวลาที่ใช้ในการแตกตัวที่เร็วที่สุด (2.08 วินาที) ทั้งนี้เนื่องมาจากแผ่นฟิล์มละลายเร็วสามมิติชนิด SCMC-5 มีโครงสร้างที่มีรูพรุนและมีพื้นผิวที่มีความขรุขระมากกว่าแผ่นฟิล์มชนิดอื่น แต่อย่างไรก็ตามแผ่นฟิล์มละลายเร็วสามมิติชนิด SCMC-5 นี้มีลักษณะที่เปราะซึ่งอาจส่งผลต่อการนำไปใช้งานในเชิงปฏิบัติได้ ดังนั้นทางผู้วิจัยจึงได้เลือกใช้ HPMC E15 เป็นพอลิเมอร์สำหรับการเตรียมหมึกพิมพ์ เนื่องจากเป็นพอลิเมอร์ที่มีความเข้ากันได้กับสารอื่นในตำรับเช่น เฟนิโทอินโซเดียมและเอทานอล โดยในการศึกษานี้ได้มีการใช้เอทานอลและน้ำที่อัตราส่วน 9:1 v/v เป็นสารละลายที่ใช้ในการเตรียมหมึกพิมพ์ เนื่องจากการเพิ่มเอทานอลในตำรับนั้นสามารถช่วยเพิ่มการละลายของตัวยาเฟนิโทอินโซเดียมได้ สำหรับการพัฒนาตำรับยาเม็ดแตกตัวเร็วสามมิติในการศึกษาครั้งนี้ ทางผู้วิจัยได้ทำการพัฒนาระบบนำส่งยาให้อยู่ในรูปของ ‘tablet-in-syringe’ ซึ่งเป็นกลไกและอุปกรณ์การบริหารยาในรูปแบบใหม่ที่เม็ดยาจะสามารถแตกตัวอย่างรวดเร็วเมื่อผสมกับน้ำหรือสารละลายอื่นๆในกระบอกฉีดยา โดยจากการศึกษาพบว่า หมึกพิมพ์ที่มีอัตราส่วนของพอลิเมอร์ต่อตัวยาสำคัญเท่ากับ 1:30 และถูกพิมพ์ด้วยอัตราในการฉีดสารออกจากหัวฉีดเท่ากับ 3.5 ไมโครลิตรต่อวินาที เป็นตำรับที่มีความเหมาะสมในการพิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์สามมิติ โดยสามารถผลิตยาเม็ดแตกตัวเร็วสามมิติที่มีตัวยาเฟนิโทอินโซเดียมจำนวน 75 มิลลิกรัมได้อย่างถูกต้องแม่นยำ อีกทั้งยังสามารถแตกตัวและปลดปล่อยตัวยาได้มากกว่า 75% ภายในระยะเวลา 1 นาที โดยสรุป โครงการวิจัยนี้บรรลุวัตถุประสงค์ในการสร้างความสามารถในการวิจัยและนวัตกรรมของการพิมพ์สามมิติทางเภสัชกรรม เพื่อความก้าวหน้าด้านการรักษาผู้ป่วยเฉพาะรายได้อย่างแท้จริง

คำสำคัญ