Uporaba multivariatne analize in nevronskih mrež za identifikacijo in optimizacijo kritičnih lastnosti materialov ter procesnih parametrov valjčnega kompaktiranja in tabletiranja
Application of multivariate analysis and artificial neural networks for identification and optimization of critical material attributes and process parameters of roller compaction and tablet compression : doktorska disertacija

slovenski

doktorska dela

2022

disertacije   Farmacevtske oblike   izdelava tablet   kritične lastnosti materialov   kritični procesni parametri   multivariantna analiza   Nevronske mreže   pomožne snovi   Tablete

Univerza v Ljubljani, Fakulteta za farmacijo
(Obvezni izvod spletne publikacije)

Izdelava tablet je kompleksen proces na katerega vpliva veliko medsebojno povezanih faktorjev. Že male spremembe pri vhodnih surovinah in/ali procesnih parametrih lahko vplivajo na kakovost končnega izdelka. Zato je izredno pomembno ustrezno specificirati materiale in procesne parametre. Ključen namen raziskovalnih aktivnosti v okviru te doktorske naloge je bil razumeti vplive fizikalno-kemijskih lastnosti vhodnih surovin ter procesnih parametrov valjčnega kompaktiranja in končnega tabletiranja na sproščanje dveh vključenih zdravilnih učinkovin, kot biofarmacevtski parameter pri tabletah s takojšnjim sproščanjem. V prvem delu smo opravili študije uporabe multivariatne analize pri optimizaciji industrijske proizvodnje tablet. Metoda delnih najmanjših kvadratov je bila retrospektivno uporabljena na podatkih zbranih med dvoletno proizvodnjo za določitev vpliva 90 faktorjev. Identificirali smo osem kritičnih lastnosti materialov in štiri kritične procesne parametre. Z optimalno nastavitvijo tabletiranja kot zadnjega procesnega koraka smo lahko kompenzirali skupno variabilnost vseh materialov in parametrov predhodnih tehnoloških operacij. S procesno validacijo na industrijskem nivoju smo uspešno podprli te ugotovitve. V zadnjem delu študije smo z istim naborom podatkov uporabili nevronske mreže z namenom identificiranja nelinearnih prispevkov, ki so praviloma prisotni in pogosti pri vseh farmacevtskih procesih. Na osnovi teh rezultatov smo identificirali štiri nove kritične lastnosti materialov in tri kritične procesne parametre, ki pa niso bili identificirani s pred tem uporabljano multivariatno analizo. Uporaba multivariatne analize in nevronskih mrež zagotavlja razumevanje procesov in ustvarja možnosti za nenehne izboljšave. Prikazan pristop kaže veliko prednosti in fleksibilnosti ter je prenosljiv tudi na druge farmacevtske procese. Zagotavljanje predpisane kakovosti zdravil s postopki, ki smo jih opisali in uporabljali v okviru te naloge, bi zmanjšalo število neustreznih serij, znižalo stroške proizvodnje ter omogočilo boljšo oskrbo bolnikov.

12.05.2023