Gyógyszerkapszulák in vitro kioldódásának valós idejű becslése

A gyógyszeripar termékei a világ minden pontján jelen vannak, megbízható minőségük és azonnali elérhetőségük alapvető fontosságú a népesség számára. Az eddig többnyire használt gyártási folyamatokat szakaszos módon valósították meg, mely gyártástechnológia nem olyan gyors, robusztus, valamint flexibilis, ahogy azt a mai modern gyógyszeripari szektor igényelné. Továbbá a minőség tesztelése során nehézséget jelent, hogy gyártás utáni hosszadalmas analitikai mérések állnak csak rendelkezésre, a termékminőséget befolyásoló tényezők sokszor nem felderítettek. Emiatt az utóbbi évtizedekben az iparban jól megfigyelhető paradigmaváltás kezdődött, ahol a szakaszos technológiák folyamatos műveletekre való cserélését, a hatékony minőségellenőrzés kidolgozását, illetve módszereinek a gyártásba illesztését szorgalmazták, mely mind a gyógyszergyártás modernizálásához járulnak hozzá. Mindezek elősegítésére kezdeményezte az Amerikai Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hivatal (US Food and Drug Administration, FDA) a tervezett minőség (Quality by Design, QbD), a folyamatfelügyelő- és analizáló eszközök (Process Analytical Technology, PAT) és a valós idejű felszabadítás (Real Time Release Testing, RTRT) mint minőségbiztosítási alapelvek bevezetését az iparba. Ezen alapelvek megkövetelik a folyamatszintű szemléletet, segítségükkel a minőség a nyersanyagoktól kezdődően tervezhetővé válik. A szakdolgozat célja volt a QbD, PAT, RTRT gyakorlati lehetőségeinek tesztelése valós időben direkt módon nem mérhető kritikus paraméterek roncsolásmentes, gyors, akár in-line módon történő meghatározására, mely a PAT és RTRT legnagyobb kihívásai közt szerepel. Ehhez valós időben is alkalmazható PAT-eszközökkel (NIR-szonda, szemcseméret-mérés gépi látással) vizsgáltam szilárd gyógyszerkészítmények anyagi jellemzőit, gyártási paramétereit és ezek hatását az anyag in vitro kioldódására. Az eredmények értékelése többváltozós adatelemzési módszerekkel és a mesterséges intelligencia eszköztárával történt: a munka részét képezte a szükséges modellek fejlesztése, illetve a kioldódásgörbék jóslása mesterséges neurális hálók segítségével. A kutatómunka során elsőként sikerült megvalósítani folyamatos technológia során a gyártott kapszulák kioldódásának valós idejű meghatározását. Így a szakdolgozat eredményei további, komplexebb készítmények vizsgálatának alapjául szolgálhatnak, valamint hozzájárulhatnak olyan modellek építéséhez, melyek a későbbiekben valós készítmények gyártását segítik.