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Aide à la conception d'un DoE complexe sur le criblage des tampons de formulation

Je prévois d'optimiser une formulation pour un médicament liquide. Nous disposons d'une matière première qui se trouve dans un certain tampon avec certains excipients et nous aimerions savoir s'il existe un meilleur tampon de formulation pour ce médicament en termes de stabilité.
Je veux tester :
- Différentes gammes de pH (pH 5, 6, 7, 8) mais les niveaux de pH sont fixés par différents systèmes tampons (pH 5 = tampon acétate, pH 6 = tampon histidine, etc.).
- Deux tensioactifs différents avec une concentration fixe (tensioactif A, tensioactif B et aucun tensioactif)
- Un ou deux sucres différents à concentration fixe (sucre A, éventuellement sucre B et pas de sucre)
- Une gamme de concentration de sel (100 mg/L jusqu'à un maximum de 300 mg/L)
- Deux niveaux de concentration de la matière première (= médicament) : concentration faible et concentration élevée

J'ai des difficultés à trouver les bons types de facteurs : pH : catégoriel ou numérique discret ? ; concentration du matériau de départ : continue ou catégorielle ou numérique discrète ?

Et quel type de conception utiliser, soit une conception de dépistage, une conception personnalisée ou une conception simple ? Dois-je inclure des points centraux et des répliques ?
Nous effectuerons le criblage des tampons dans un format à 96 puits, afin de pouvoir réaliser un maximum de 96 essais, mais bien sûr, moins serait mieux. Les expériences ne sont pas automatisées, ce qui signifie que le pipetage sera effectué par un opérateur.

Merci pour tous vos conseils et contributions.

Plan d'expériencesRé: Aide à la conception d'un DoE complexe sur le criblage des tampons de formulation

Salut,

car la plupart du temps, il existe différentes manières d'aborder ce problème.

Pensez-vous que le système tampon est pertinent pour votre résultat/réponse ou est-il uniquement pertinent pour atteindre le niveau de pH souhaité ? Si cela peut affecter votre stabilité, je préférerais ajouter le tampon comme étant catégorique. Si seul le pH résultant est pertinent, alors une valeur numérique discrète pour le pH pourrait être préférable ici.

Si votre matériau de départ peut être modifié librement entre haut et bas, je le rendrais simplement continu dans la plage que vous choisissez.

Au-delà de 6 facteurs, il est généralement recommandé de commencer par un type de conception de criblage. En raison de la combinaison de facteurs, de niveaux et de nombreux facteurs catégoriels avec lesquels vous travaillez, vous souhaiterez peut-être vous pencher sur la plateforme de conception personnalisée qui vous permet de créer des conceptions de criblage ainsi que des conceptions d'optimisation plus complexes en fonction de votre choix de modèle. Une approche plus guidée sera la plateforme EasyDOE.

L'ajout de répliques à la conception est toujours une bonne idée car elles aident à l'estimation des erreurs et permettent le test d'inadéquation. L'ajout de répliques peut être possible car vous n'êtes pas extrêmement limité en ce qui concerne le nombre d'exécutions.

Voyons ce que les autres pourraient recommander.

-Jonas

Ré: Aide à la conception d'un DoE complexe sur le criblage des tampons de formulation

Cela peut devenir un peu délicat, mais voici quelques moyens de gérer votre situation :

• Tampon : inclure un type de tampon (avec 2 ou 3 niveaux, selon le nombre de tampons que vous souhaitez étudier) et un pH avec des niveaux (-1, 0, 1) pour (faible, moyen, élevé). La plupart des tampons peuvent s'adapter à une gamme de pH, mais comme vous l'avez indiqué, la gamme de pH dans laquelle le tampon est efficace dépend du pKa du tampon (par exemple, le tampon histidine peut généralement être ajusté à un pH compris entre 5 et 7 et rester un tampon efficace). Ainsi, les niveaux de pH réels dans l'expérience dépendront de l'expérience, mais modélisez-le simplement comme un pH faible/moyen/élevé dans le tampon. Assurez-vous que lorsque vous construisez le DOE et effectuez la modélisation, incluez l'effet d'interaction entre le type de tampon et le niveau de pH.
• Pour les facteurs restants, une approche de modélisation par mélange fonctionnerait bien. Vous devrez cependant repenser les facteurs expérimentaux. Par exemple, au lieu de Sucre A, Sucre B, Pas de Sucre, vous auriez un facteur qui serait « proportion dans la solution qui est Sucre A » et « proportion dans la solution qui est Sucre B ». Et vous pourriez même inclure des expériences qui utilisent les deux sucres de cette façon. Cela vous permettrait toujours d'estimer l'effet de chaque sucre individuellement (avec une conception appropriée). Pour cette approche, vous auriez 5 facteurs, chacun représentant une proportion de la formulation globale, et la plateforme DOE personnalisée pourrait s'adapter à ce modèle (y compris toutes les contraintes sur les facteurs de formulation).
  • Tensioactif 1 Quantité de composant
  • Tensioactif 2 Quantité de composant
  • Quantité de composant du sucre A
  • Quantité de composant du sucre B
  • Quantité de composant de sel
  • Quantité de composant du médicament
  • Quantité de solution tampon (notez que cela finit par être un facteur de marge, mais vous devriez probablement l'inclure également dans la conception)
• Une approche alternative, mais plus compliquée, consiste à utiliser des modèles « conditionnels » dans lesquels vous avez des facteurs tels que
  • Sucre A : un facteur numérique discret binaire (0, 1) qui indique si le sucre A est présent dans le mélange ou non, puis un autre facteur pour la quantité de sucre A dans le mélange.
  • Sucre B : idem que ci-dessus pour le sucre A
  • Idem pour les deux tensioactifs,

Je recommande la première approche. Elle est un peu plus abstraite que la façon dont les gens parlent généralement de la composition d'une formulation, mais il est mathématiquement plus facile de générer un modèle et de faire l'analyse sur ce type d'expérience.

Ré: Aide à la conception d'un DoE complexe sur le criblage des tampons de formulation

Salut Jonas,

Merci beaucoup pour votre réponse et votre contribution - je l'apprécie vraiment ! Oui, je m'attends également à ce que le système tampon influence la stabilité du matériau, en fonction de facteurs tels que sa force ionique. J'ai récemment utilisé l'outil de conception personnalisé de JMP pour créer une conception de criblage et j'ai fini avec 72 conditions. Je vais bientôt effectuer les expériences et j'ai hâte de voir les résultats.

Merci,

Ré: Aide à la conception d'un DoE complexe sur le criblage des tampons de formulation

Hé,

Merci pour votre suggestion ! Cela semble intéressant et en effet un peu délicat. Je suis encore novice dans JMP et je ne connais pas encore très bien DoE et ses fonctionnalités. Cependant, je garderai certainement votre suggestion à l'esprit à mesure que je continue à améliorer ma compréhension.

Acclamations,