Publication detail

Tailored biopolymer capsules for colon-specific drug delivery: A 3D printing perspective

Year: 2025

Type of publication: článek v odborném periodiku

Name of source: Journal of Pharmaceutical Sciences

Publisher name: Elsevier B.V.

Place: Amsterdam

Page from-to: 103815

Titles:

Language	Name	Abstract	Keywords
cze	Biopolymerní kapsle na míru pro podávání léků specificky do tlustého střeva: Perspektiva 3D tisku	1 941 Cílem této studie je vyvinout kapsle s využitím trojrozměrného (3D) tisku metodou "hot-melt" extruze (HME) a modelování tavné depozice (FDM). Primárním cílem bylo vytvořit systém pro podávání léčiv do tlustého střeva (CDDS) založený na vícenásobných mechanismech uvolňování. Ve studii byly použity 3D tištěné kapsle na bázi hydroxypropylmethylcelulózy (HPMC) obsahující polysacharidy (alginát, chitosan, pektin z citrusů a pektin z jablek) k zajištění časově a mikrobiotou řízeného mechanismu uvolňování. Bylo testováno třináct složení kapslí a byly hodnoceny fyzikálně-chemické vlastnosti, doba rozpadu, charakteristika rozpouštění (lag) a 50denní zrychlená stabilita. Dále byl testován enterosolventní povlak Eudragit S pro zvýšení ochrany před žaludečním prostředím. Doba rozpadu kapsle za podmínek in vivo byla ověřena u zdravých dobrovolníků perorálním podáním kapsle s kofeinem a stanovením doby prvního výskytu kofeinu ve slinách. Dále bylo provedeno in vivo monitorování doby přechodu u selat rentgenovým vyšetřením po perorálním podání kapslí s BaSO4. Optimální složení kapslí bylo identifikováno jako HPMC a pektin z citrusů v poměru 80:20 hmotnostních %.	3D tisk kapslí; uvolňování léčiva ve střevě; personalizovaná medicína; řízené uvolňování léčiva; pektin
eng	Tailored biopolymer capsules for colon-specific drug delivery: A 3D printing perspective	The present study aims to develop capsules employing hot melt extrusion (HME) and fused deposition modeling (FDM) three-dimensional (3D) printing approach. The primary objective was to establish a colon drug delivery system (CDDS) based on multiple release mechanisms. In the study, 3D printed hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) based capsules containing polysaccharides (alginate, chitosan pectin from citrus and pectin from apple) were used to provide a time-triggered and microbiota-triggered release mechanism. Thirteen capsule compositions were tested, and physico-chemical properties, disintegration time, dissolution characteristic (lag time) and 50 days accelerated stability were assessed. In addition, an enteric coating by Eudragit S was tested to enhance protection against the gastric environment. Disintegration time of the capsule under in vivo conditions was verified in healthy volunteers by oral administration of the caffeine-loaded capsule and determination of the first-appearance time of caffeine in the saliva. Furthermore, in vivo monitoring of the transition time in piglets was performed by X-ray examination after oral administration of BaSO4-loaded capsules. Optimal capsule composition was identified as HPMC and pectin from citrus in 80:20 wt% ratio. Printed capsules showed suitable physico-chemical properties, lag time and stability. Minimal drug release in the upper gastrointestinal tract ( 5 %) for the first 8-10 h was ensured by both coated and uncoated capsules. In addition, as demonstrated by the in vivo transition time monitoring assay, with accelerated passage of the capsule through the gastrointestinal tract, degradation is significantly accelerated ( 4 h) by a microbiota-triggered mechanism, effectively targeting the colon. Using 3D printing, a colonicspecific drug delivery system was prepared that could potentially be suitable for treating patients with various intestinal physiological conditions. (c) 2025 American Pharmacists Association. Publ	3D printed capsules; Colonic drug delivery system; Colitis; Personalized medicine; Microbiota-triggered release mechanism; Pectin

Search

Login for students

Login for employees

Publication detail

Departments

Other Parts

Map

Services

Popular Links