3D挤出打印技术可将含多种活性成分的聚合物基质打印成复杂三维结构,调节药物剂量和释药行为,在个性化药物制剂领域应用前景广阔。但常用药用聚合物难以同时实现顺利挤出和快速沉积,存在打印分辨率低,打印过程易分相,打印体易坍塌等问题。本研究拟开发一种温敏糊剂作为打印基质,以提高挤出打印性能,并对新型糊剂的挤出打印过程进行研究。研究结果可为开发个性化口服制剂提供实验依据。以明胶为基质材料,制备新型速释糊剂,研究处方、工艺对挤出性和沉积性的影响。以难溶性药物(布洛芬)为模型药,打印二维、三维和组合制剂,评价可打印性和药物速释性能。结果发现:当明胶用量为30%,微晶纤维素(MCC)用量为25%时,挤出打印性最佳。当打印温度为35℃,打印速度为5 mm/s,打印层高为0.5 mm时,打印体外观和分辨率最佳。基于优化处方和工艺,打印多种形态的布洛芬口服速释制剂。其中:二维制剂有良好的速释效果;三维制剂有高载药性和掩味效果;组合制剂可用作多剂量或组合用药。制剂外观良好,体外10 min释放完全。结果表明,新型速释糊剂可用于打印个性化速释制剂。以明胶为基质材料,制备新型缓释糊剂,研究处方、工艺及模型对挤出性和沉积性的影响。以水溶性药物(双氯芬酸钠)为模型药,打印缓释包芯片,评价可打印性和药物缓释性能。结果发现:当打印层高为0.5 mm时,包衣层的外观和分辨率最佳。当包衣层壁厚为1.6 mm时,打印的包芯片具有良好的外观和24 hr缓释效果。当羟丙甲纤维素(HPMC)含量为25%时,打印温度较低,打印的包芯片外观光洁,24 hr缓释效果良好。此外,不同形状的包芯片虽然体外释药行为略有差异,但均具有24 hr缓释性能。结果表明,新型缓释糊剂可用于打印个性化缓释制剂。基于静态流变学,测定打印材料的温度-粘度曲线和剪切速率-粘度曲线,研究打印材料的挤出行为。基于动态流变学,测定打印材料的时间弹性模量和时间粘性模量曲线,研究打印材料的沉积过程。结果发现:新型糊剂具有明显的温敏特性,这与体系中的明胶基质有关。含25%MCC的速释糊剂,胶凝温度为34.7℃;含25%HPMC的缓释糊剂,无明显胶凝温度点,在一段较宽的温度范围内发生胶凝化。此外,与纯明胶基质相比,糊剂材料具有更明显的切敏特性。加入25%MCC或25%HPMC可明显加强体系的剪切稀化性(流动指数分别从0.469下降为0.229或0.371)。加入25%MCC或25%HPMC还能提升材料的抗变形能力(弹性模量分别从12.7 k Pa增加至212.3 k Pa或139.5 k Pa),保证糊剂在挤出和沉积过程中均呈类固体状态。结果表明:新型糊剂的顺利挤出和快速沉积得益于体系的温敏性和切敏性,糊剂在挤出打印过程中呈类固体状态。建立挤出打印流场的二维截面模型,以优化速释糊剂为代表,采用流体动力学法对挤出打印过程进行稳态模拟。基于模拟结果,对挤出流场进行影响因素分析。结果表明:沿流场入口向出口方向,总压不断下降,湍流能和流速不断增加;随着流道明显缩小和扩大,流体轨迹呈明显流线型收敛和膨胀。增加打印材料粘度可明显增大流场的最大总压;减小喷嘴直径或增加入口速度,则可提升出口流速和流场总压。结果表明:挤出流场模拟能将打印过程可视化,模拟结果可用于定量预测和优化打印行为。