●實(shí)驗(yàn)1-8代表三個(gè)因素的完整兩級階乘。


●實(shí)驗(yàn)9-14涉及支持響應(yīng)面方法優(yōu)化階段的增強(qiáng)設(shè)計(jì),尤其是以面為中心的中心復(fù)合材料設(shè)計(jì)(CCD)。


●實(shí)驗(yàn)15-17是中心點(diǎn)組合的重復(fù)實(shí)驗(yàn)。這種重復(fù)對于估計(jì)實(shí)驗(yàn)誤差是必要的,這將有助于區(qū)分噪聲的影響。


DOE試驗(yàn)設(shè)計(jì)在藥物開發(fā)中的應(yīng)用


表1 本案例的設(shè)計(jì)矩陣


使用Design Expert軟件對該設(shè)計(jì)進(jìn)行分析,結(jié)果如圖2所示。


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圖2 崩解時(shí)間(上)和硬度(下)的半正態(tài)圖(左)和帕累托圖(右)。


兩種響應(yīng)的相關(guān)方差分析數(shù)據(jù)如下表2和表3所示,其中僅包括顯著項(xiàng)。


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表2 崩解時(shí)間的方差分析表


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表3 硬度的方差分析表


可用分析:


●以上統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果與圖形評價(jià)結(jié)果基本一致。


●所有主要影響因素以及B和C之間的相互作用已被證明對崩解時(shí)間有顯著影響。


●曲率一定,說明有必要進(jìn)一步拓展設(shè)計(jì)。


●因素A、B、AC對硬度影響顯著,但無彎曲跡象。在這種情況下,可以認(rèn)為線性模型是足夠的。


在此基礎(chǔ)上,考慮崩解時(shí)間的曲率效應(yīng),采用響應(yīng)面法(RSM),特別是面-心-心復(fù)合設(shè)計(jì)(CCD)(表1,包括實(shí)驗(yàn)9-14)進(jìn)行進(jìn)一步分析。方差分析結(jié)果表明,因子B的二次項(xiàng)(B2)對反應(yīng)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。值得注意的是,該模型的r2值(包括預(yù)測值和調(diào)整值)揭示了它是一個(gè)非常好的模型,適合研究過程(表4)。


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表4 崩解時(shí)間的方差分析表


基于所開發(fā)的數(shù)學(xué)模型,很容易構(gòu)造出重要因素與響應(yīng)之間的關(guān)系圖,如等高線圖和3D圖(圖3)。


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圖3 崩解時(shí)間(上)和硬度(下)的等高線圖(左)和3D圖(右)。


此外,交互圖(圖4)表示出了各因素之間交互作用對響應(yīng)的影響。


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圖4描述相互作用的圖:左圖為BC相互作用對崩解時(shí)間的影響,右圖為AC相互作用對硬度的影響。


圖4顯示:


●BC相互作用對崩解時(shí)間的影響:崩解水平低(黑色)時(shí),抗壓強(qiáng)度的影響比崩解水平高時(shí)更明顯。也就是說,當(dāng)崩解水平高(灰色)時(shí),崩解時(shí)間更快,抗壓強(qiáng)度的增加更穩(wěn)定。


●交流交互作用對硬度的影響:當(dāng)粘結(jié)劑含量高(灰色)時(shí),抗壓強(qiáng)度的影響比粘結(jié)劑含量低(黑色)時(shí)更明顯。換句話說,當(dāng)粘結(jié)劑含量較低時(shí),硬度值較低,抗壓強(qiáng)度的增加更穩(wěn)定。


在上述兩種情況下,與低壓強(qiáng)度水平相比,在高壓強(qiáng)度水平下,參與相互作用的其余因素(崩解時(shí)間的崩解程度和片劑硬度的粘附程度)的影響被放大。一般來說,當(dāng)交互圖中的線不平行時(shí),這表明存在交互。


總結(jié):


觀察到的系統(tǒng)行為符合最新知識,即壓制力、粘合劑和崩解劑水平對片劑硬度和崩解時(shí)間的影響。DoE完全映射了因素和響應(yīng)之間的數(shù)學(xué)關(guān)系。通過為相應(yīng)的關(guān)鍵過程參數(shù)選擇合適的值和/或范圍,它允許預(yù)測和合理調(diào)整關(guān)鍵質(zhì)量屬性。


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