Construction of regression models for developing the technology to obtain tablets based on medicinal ginger

Abstract

Aim. To develop a methodological approach to the determination of regression equations in a twofactor experiment based on the analysis of the individual influence of factors on the target quality indicators of the dosage form. Materials and Methods. The Mathcad computer environment (MathSoft Ins., USA) was applied in the study. The least squares method was used to determine the coefficients of regression equations. To develop a template, which automatically searched for the type and coefficients of the equation, the MS Excel application was used, namely the data analysis package (regression analysis); the possibility of creating macros; the VBA programming environment. The MS Word processor was used to edit the code. Results. The methodological approach for determining a mathematical description of the influence of quantitative factors on targets at the experimental stage of the dosage form development has been developed. The method of constructing regression equations proposed makes some additions to the determination of the regression model based on the planned two-factor experiment and allows in certain cases to reduce the required number of experiments. A macro for MS Excel has been developed and tested to optimize calculations in order to obtain the coefficients of regression equations. Conclusions. The algorithm developed for identification of two-factor mathematical models includes the stage of identifying the main consequences of the influence of individual factors on the target indicators; it allows analyzing the mechanism of action of factors. The method is effective for determining a mathematical description in the form of linear algebraic polynomials and making a decision about the need for additional experimental observations within the factor space. The method of processing experimental data described has been tested according to the results obtained when developing specific dosage forms.

Мета: розроблення методологічного підходу до визначення рівнянь регресії у двофакторному експерименті на основі аналізу індивідуального впливу факторів на цільові показники якості лікарської форми.Матеріали та методи: використано комп’ютерне середовище Mathcad (MathSoft Ins., США); метод найменших квадратів – для визначення коефіцієнтів рівнянь регресії. Для розробки шаблону, в якому автоматично здійснюється пошук виду та коефіцієнтів рівняння, використано додаток MS Excel, а саме: пакет аналізу даних (регресійний аналіз); можливість створення макросів; середовище програмування VBA; для редагування коду – текстовий процесор MS Word. Результати. Розроблено методологічний підхід до визначення математичного опису впливу кількісних факторів на цільові показники на технологічному етапі розроблення лікарської форми. Запропонований алгоритм математичного моделювання вносить деякі зміни у визначення рівнянь регресії на основі запланованого двофакторного експерименту та зменшує необхідну кількість експериментів. Розроблено і випробувано макрос для програми MS Excel з метою оптимізації обчислень для отримання коефіцієнтів алгебраїчних поліномів. Висновок. Розроблений алгоритм ідентифікації двофакторних математичних моделей включає стадію виявлення основних наслідків впливу окремих факторів на цільові показники, що дозволяє проаналізувати механізм їх дії. Метод є ефективним для установлення математичного опису у вигляді лінійних алгебраїчних поліномів та прийняття рішення про необхідність проведення додаткових експериментальних спостережень всередині факторного простору. Описаний метод обробки експериментальних даних був випробуваний за результатами, отриманими під час розроблення специфічних лікарських форм.

Цель: разработка методологического подхода к установлению уравнений регрессии в двухфакторном эксперименте на основе анализа индивидуального влияния факторов на целевые показатели качества лекарственной формы. Материалы и методы: использована компьютерная среда Mathcad (MathSoft Ins., США); метод наименьших квадратов – для определения коэффициентов уравнений регрессии. Для разработки шаблона, в котором автоматически осуществляется поиск вида и коэффициентов уравнения, использовано приложение MS Excel, а именно: пакет анализа данных (регрессионный анализ); возможность создания макросов; среда программирования VBA; для редактирования кода – текстовый процессор MS Word. Результаты. Разработан методологический подход к установлению математического описания влияния количественных факторов на целевые показатели на технологической стадии разработки лекарственной формы. Предлагаемый алгоритм математического моделирования вносит некоторые изменения к определению уравнений регрессии на основе планируемого двухфакторного эксперимента и позволяет в определенных случаях сократить необходимое количество опытов. Разработан и протестирован макрос для приложения MS Еxcel с целью оптимизации расчетов для получения коэффициентов алгебраических полиномов. Выводы. Разработанный алгоритм идентификации двухфакторных математических моделей включает стадию выявления основных последствий влияния отдельных факторов на целевые показатели, что позволяет проанализировать механизм их действия. Метод эффективен для определения математического описания в виде линейных алгебраических полиномов и принятия решения о необходимости проведения дополнительных экспериментальных наблюдений внутри факторного пространства. Описанный метод обработки экспериментальных данных был испытан по результатам, полученным при разработке специфических лекарственных форм.