【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及可打印材料，特别是在固体剂型的3d打印中使用的可打印材料。
技术介绍
1、3d打印(3dp)，也称为增材制造(am)，是一种通过连续逐层沉积材料如塑料、金属、陶瓷或甚至活细胞，从数字模型构建3d物理对象的过程。
2、除了许多与医疗保健无关的应用之外，3dp目前还用于或正在研究口服药物、植入式药物递送装置、组织生物打印、装置如假体以及甚至食品。
3、当与传统药物制造相比时，据观察，3dp能够生产价格合理、按需、患者定制的药物和/或增加的产品复杂性。当前药品的形状和内部结构受到当前技术的限制。当使用增材制造时，这些特性可以像人们可以想象的那样复杂，这对于嵌入同一剂型中的多种药物释放曲线尤其有用。一些目标是通过打印环形、圆柱形或穿孔的口服制剂或通过使用侵蚀或扩散控制赋形剂的径向梯度实现近零级释放来最小化副作用。随着对个性化医疗的需求不断增加并成为大趋势，生产独特的单独或多药物和/或多剂量制剂的能力可能是3dp药物的另一个重要优势。
4、尽管该领域的研究始于1990年代初，但自2015年以来，fda仅批准了单一的3d打印药物：一种通过粘结剂喷射法3dp获得的口腔分散剂型，并且具有以下赋形剂：胶体二氧化硅、甘油、甘露糖醇、微晶纤维素、聚山梨醇酯20、聚维酮、三氯蔗糖、丁基羟基苯甲醚、天然和人造留兰香调味剂。
5、适用于处理药剂和生物相容性材料的3dp方法是：挤出打印(特别是熔融沉积成型(fdm)、压力助推微注射器(pam)以及最近的直接粉末挤出)、粘结剂喷射(bj)、材料喷射(
6、挤出打印，特别是fdm，是3d打印领域中最广泛使用的方法，并且其特征在于使用xyz定位，通过喷嘴将预热的聚合物丝或半固体挤出到平台上的精确位置。一旦第一层冷却，就施加下一层。根据打印产品的形状，可能需要不同的材料来提供结构支撑，直到对象完全冷却并固化为止，但之后可以将其移除。pam技术是类似的，不同的是打印机被进料未熔化的粘性材料。它对于3d生物打印特别有用。3d生物打印是指使用活细胞的方法。虽然生物医学制造的支架的主要优点是活细胞的增殖，但是从制药的角度来看，它们也可以是药物递送的来源，以抗微生物的药物洗脱植入物为例。最后，可以提及粉末直接挤出，一项最近开发的技术。根据该技术，可打印粉末被直接挤出，从而避免了制备长丝的需要。
7、常见的3d打印工艺链包括以下步骤：
8、-使用专用软件，对已经存在的对象或医学图像进行3d扫描来创建或调整cad模型。cad文件描述了3d结构的几何形状和尺寸。
9、-转换为打印机就绪的stl或amf文件格式中的一者。这些文件根据表面曲率程度以三角形截面描述模型的表面。增加三角形截面的数量将提高打印件的分辨率。
10、-使用专业软件将3d模型切成特定厚度的层，该软件还可以确定支撑材料的量和位置，这防止了打印对象坍塌。还必须指定打印对象的填充密度-中空结构为0％，并且实心填充部分为100％。
11、-在实际3d打印机上传送并建立文件。
12、-3d产品的逐层制造。
13、-有时，需要干燥或移除和丢弃支撑材料以及后处理。
14、尽管3dp在制药领域代表了一项有前途的技术，但可用的、环保的、可食用的且适合打印机的材料的种类仍然有限，这是3d打印技术大规模采用的瓶颈。作为fdm制备剂型的药物载体，最常用的聚合物(药物级)是聚乙烯吡咯烷酮(pvp)、聚乙烯醇(pva)和聚乳酸(pla)，它们都是合成的基于化石油的材料。
15、与当前对可持续经济的关注一致，探索天然来源且可再生的生物聚合物而不是基于化石油的材料来制造各种产品受到了极大的关注。
16、多种天然来源的生物聚合物如纤维素、半纤维素、果胶、淀粉、藻酸盐、琼脂糖和壳聚糖，由于它们的无毒性、可食用性、高丰度、生物活性(例如用作膳食纤维)以及在传统食品或药品生产中的悠久使用历史而显示出在可食用剂型的3d打印方面的潜力。
17、然而，此类生物材料需要是可打印的并且需要允许获得具有令人满意的特性(令人满意的机械和/或生物和/或药代动力学特性等)的最终产品。该问题甚至更加复杂，因为根据所采用的3dp技术，对可加工性的要求是不同的。
18、总体而言，对来源于可再生资源的可打印材料的需求未得到满足，这将允许获得具有所有所需特性的产品，特别是固体剂型。
19、目的
20、因此，本专利技术的一个目的是提供使用从可再生资源获得的成分的可打印材料和3dp工艺。
21、本专利技术的另一个目的是提供对于操作者和消费者都是安全的可打印材料。
22、本专利技术的另一个目的是提供易于处理的可打印材料。
23、本专利技术的另一个目的是提供可打印组合物和3dp工艺，其允许获得具有令人满意的机械性能的产品，特别是固体剂型。
24、本专利技术的另一个目的是提供可打印材料和3dp工艺，其允许获得含有活性成分的产品，特别是固体剂型，该产品具有令人满意的释放行为和/或令人满意的药代动力学行为，例如具有即时释放特性，或具有改良释放特性，和/或提供活性成分的增强的水溶性。
25、本专利技术的介绍
26、本专利技术人发现特定的淀粉化合物在3dp工艺中非常有用。这些淀粉化合物被水解并通过添加官能团而被化学改性。
27、从下文的实施例中显而易见的是，根据本专利技术的水解且官能化的淀粉化合物是非常通用的。它可用于各种3dp技术中，特别是使用挤出的3dp技术中，如用于fdm或pam中。由fdm获得的长丝显示出良好的机械性能，特别是当与未官能化的淀粉化合物比较时，或当与标准基于pva的长丝比较时。
28、根据本专利技术的水解且官能化的淀粉化合物可用于即时释放剂型中，并且用于改良释放或控释剂型中。它还可用于增强水不溶性活性成分的水溶性。这种增强高于通过标准压缩方法获得的剂型所观察到的增强。特别地，本专利技术人显示，有可能通过3dp获得片剂，其中与通过直接压制获得的片剂相比，水不溶性活性成分的水中溶解度提高了十倍。
29、根据本公开的水解且官能化的淀粉化合物来源于可再生资源并且也可与来源于可再生资源的成分一起配制。
30、这不仅为通过3dp开发环保剂型提供了绝佳的新视角；还为开发具有以其他方式(即通过使用标准工艺如片剂压制)无法获得的药代动力学特性的剂型提供了绝佳的新视角。
技术实现思路...
【技术保护点】
1.水解且官能化的淀粉化合物用于3D打印的用途。
2.根据权利要求1所述的用途，其中所述水解且官能化的淀粉化合物具有等于或高于30％的冷水溶解度，所述百分比以可溶性淀粉的干重相对于淀粉的总重量表示。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的用途，其中所述水解且官能化的淀粉化合物具有低于10,000kDa的重均分子量(Mw)，如通过与多角度激光光散射(MALLS)和折射率(RI)检测器附接的尺寸排阻色谱法(HPSEC)所测定的。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的用途，其中所述水解且官能化的淀粉化合物在20℃处在100s-1的剪切速率处具有低于10,000mPa.s的粘度，如对包含10％干重的所述淀粉化合物的水性溶液所测定的。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的用途，其中所述水解且官能化的淀粉化合物选自：用具有1至5个碳原子的烷基基团官能化的水解淀粉化合物；两亲性水解且官能化的淀粉化合物；或它们的混合物。
6.根据权利要求5所述的用途，其中用具有1至5个碳原子的烷基基团官能化的所述水解淀粉化合物是水解羟丙基淀粉。
<...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.水解且官能化的淀粉化合物用于3d打印的用途。
2.根据权利要求1所述的用途，其中所述水解且官能化的淀粉化合物具有等于或高于30％的冷水溶解度，所述百分比以可溶性淀粉的干重相对于淀粉的总重量表示。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的用途，其中所述水解且官能化的淀粉化合物具有低于10,000kda的重均分子量(mw)，如通过与多角度激光光散射(malls)和折射率(ri)检测器附接的尺寸排阻色谱法(hpsec)所测定的。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的用途，其中所述水解且官能化的淀粉化合物在20℃处在100s-1的剪切速率处具有低于10,000mpa.s的粘度，如对包含10％干重的所述淀粉化合物的水性溶液所测定的。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的用途，其中所述水解且官能化的淀粉化合物选自：用具有1至5个碳原子的烷基基团官能化的水解淀粉化合物；两亲性水解且官能化的淀粉化合物；或它们的混合物。
6.根据权利要求5所述的用途，其中用具有1至5个碳原子的烷基基团官能化...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕元祥，周杰腾，R·歌卡勒，O·霍伊斯勒，
申请(专利权)人：罗盖特公司，
类型：发明
国别省市：
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