Tese
Impressão 3D na área farmacêutica: novo método de incorporação de fármacos por modelagem por deposição fundida e a avaliação da percepção de mulheres e ginecologistas em relação a anéis vaginais impressos por 3D
Autor
Junqueira, Laura de Andrade
Institución
Resumen
The application of three-dimensional printing (3D) in the pharmaceutical field
has aroused interest in the scientific community and the industry. In this context,
fused deposition modeling (FDM), which is based on the extrusion of a thermoplastic
filament, stands out. For the incorporation of the drug in the filament, there are the
methods of impregnation and hot melt extrusion, but they have limitations Therefore,
the objective of the first chapter was to develop a new method for the incorporation of
model drugs by FDM. For this, the following steps were carried out: 1) development
of a manual method of incorporation using FDM to produce plain tablets that were a
scaffold to support the application of a minoxidil solution; 2) automating the method
by coupling FDM and inkjet printing, in addition to evaluating the influence of ethanol
concentration on the dissolution of minoxidil tablets; 3) evaluate the method to
produce personalized rosuvastatin tablets, through the investigation of different
polymeric inks. The results obtained generated three scientific articles, where we
found that: 1) the manual method was effective to produce minoxidil tablets and the
drug was released in 5 minutes; 2) the automation of the method provided precision
and reproducibility, controlling drug deposition; moreover, the miscibility of the
solvent with the polymer influenced the site of drug deposition and release profile; 3)
the new method produced rosuvastatin tablets with personalized dose and release
profile. In the second chapter, 3D printing was used in the w field,
aiming to investigate the perceptions of women and gynecologists regarding 3Dprinted
vaginal rings with personalized shapes. The devices were produced in four
different geometries by FDM for a cross-sectional and quantitative survey with 155
participants. The majority of women stated that they would feel comfortable using
some of the 3D-printed vaginal ring geometries and demonstrated good acceptability
for the traditional and two innovative geometries. However, women presented
multiple preferences, with no single preferred geometry. In addition, their background
was associated with the acceptance of geometries. Most gynecologists would
prescribe the traditional and one innovative geometry, which were well evaluated in
technical parameters. Their preference was also clear for these two geometries.
Overall, although there was a difference in the perception between women and
gynecologists, they had a positive opinion about the 3D-printed VRs, which indicates
the feasibility of 3D printing to produce acceptable VRs. Finally, the personalized VRs
could lead to an increase in therapeutic adherence, by meeting women's varied
preferences. A aplicação da impressão tridimensional (3D) na área farmacêutica desperta o
interesse tanto da comunidade científica quanto da indústria. Nesse contexto, a
modelagem por deposição fundida (FDM) se destaca, sendo baseada na extrusão
de um filamento termoplástico. Para a incorporação do fármaco no filamento existem
os métodos de impregnação e extrusão a quente, os quais apresentam limitações.
Sendo assim, o objetivo do capítulo primeiro foi desenvolver um novo método de
incorporação de fármacos modelo por FDM. Para isso, foram realizadas três etapas:
1) desenvolvimento de um método manual utilizando a FDM para produzir
comprimidos-base que serviram como um suporte para a aplicação de solução de
minoxidil; 2) automatização do método através da junção da FDM e impressão por
jato de tinta, além da avaliação da influência da concentração do etanol na
dissolução dos comprimidos de minoxidil; 3) utilização do método para produção de
comprimidos personalizados de rosuvastatina, através da investigação de diferentes
tintas poliméricas. Os resultados geraram três artigos científicos, nos quais
encontramos: 1) o método manual foi eficaz na produção de comprimidos de
minoxidil, com liberação do fármaco em 5 minutos; 2) a automatização controlou a
deposição do fármaco de forma precisa e reprodutível; a miscibilidade do solvente
com o polímero teve influência no local de deposição do fármaco e na sua liberação;
3) o novo método produziu comprimidos de rosuvastatina com dose e perfil de
liberação personalizados. No capítulo segundo, a impressão 3D foi empregada na
área da saúde feminina, visando investigar a percepção de mulheres e
ginecologistas sobre anéis vaginais impressos com formatos personalizados. Os
dispositivos foram produzidos por FDM em quatro geometrias diferentes para uma
pesquisa transversal e quantitativa com 155 participantes. A maioria das mulheres
afirmou que se sentiria confortável usando alguma das geometrias impressas em 3D
e demonstrou boa aceitabilidade para a geometria tradicional e duas inovadoras. No
entanto, as mulheres apresentaram múltiplas preferências, sem ter uma única
geometria preferida. Além disso, seu histórico pessoal foi associado à aceitação das
geometrias. A maioria dos ginecologistas prescreveria a geometria tradicional e uma
inovadora, as quais foram bem avaliadas pelos parâmetros técnicos. A preferência
deles também foi clara por essas duas geometrias. No geral, embora houve
diferença na percepção entre mulheres e ginecologistas, eles tiveram uma opinião
positiva sobre os anéis vaginais impressos em 3D, indicando a viabilidade desta
tecnologia para produzir dispositivos aceitáveis. Por fim, os anéis vaginais
personalizados poderiam levar ao aumento da adesão terapêutica, ao atender às
variadas preferências das mulheres. CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior