응답 곡면법 및 부스팅 트리를 활용한 정제의 제제 설계
도야마 대학 대학원 의학 약학 교육부(약학) 제제 설계학 강좌
정제에 함유 된 약제의 물성은 정제의 품질에 큰 영향을 미치므로 정제의 제형 설계에서 원료 약성 - 정제 물성 간의 관계를 명확히하는 것이 중요합니다. 그러나, 원약의 성질을 파악하기 위해서는 다각적으로 물성을 평가할 필요가 있는 데다가, 각 물성간에 시너지 효과·길항 효과가 발생하는 복잡계가 되고 있다. 그 때문에, 원약물성과 정제 물성의 관계를 이해하기 위해서는 통계 해석의 활용이 유용하다. 본 강연에서는, 응답곡면법 및 부스팅 트리를 제제 설계에 응용한 2개의 연구 사례를 소개한다.
1. 원료 배합 정제와 위약 정제의 반응 곡면의 관련성 평가 실험 계획법에 따라 첨가제 배합 비율이 다른 여러 종류의 정제를 조제하고, 정제 경도 및 붕괴 시간의 응답 곡면을 작성하였다. 그리고, 각 반응곡면을 정량적으로 비교한 결과, 원료배합정과 위약배합정의 반응곡면에 상관성이 있는 것을 발견하였다. 이 결과를 응용하고 위약 배합정의 데이터를 활용함으로써, 한정된 실험점으로부터 원약 배합정의 반응 곡면을 추정할 수 있는 가능성을 나타냈다.
2. 부스팅 트리에 의한 원약물성과 정제물성의 관련성 평가
81종의 원약에 대해 다양한 원약물성(분자량, 분배 계수, 입도 분포, 부피 밀도, Hausner비, 수분량, 탄성 회복률 등)을 평가하였다. 그리고, JMP Pro에 탑재되고 있는 기계 학습 기능의 하나인 부스팅 트리를 적용하는 것으로, 원약물성과 정제 경도의 관계를 고정밀도로 모델화했다. 본 연구에서는 중요한 원약물성을 명확히 하는데 있어서 부스팅 트리가 유용한 기법임을 나타내었다.
