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解决方案
Solution
建模和仿真工具通常用于加快药物开发过程-将活性药物成分(API)从发现阶段带到产品开发到生产。在开发过程中(有时被称为“配方前”或“形式选择”步骤),制药科学家必须揭示新化学实体(NCE)的关键物理性质:其化学组成,3D(晶体)结构,稳定性和溶解度-这些,以确定最终配方产品。
达索系统BIOVIA为不同的开发阶段提供软件解决方案(如ELN、化学注册系统等)。特别是,BIOVIA建模和仿真工具,如Materials Studio®,可用于执行晶体结构解决方案或寻找潜在的多态形式。在早期阶段,研究人员可以预测晶体习性(形态)并研究溶剂对晶体生长的影响。还可以使用先进的量子力学工具结合cosmos-rs方法预测固体配方中各种组分(或赋形剂)的相容性或溶解度,该方法在BIOVIA溶剂化化学软件中实现。
“压缩片剂”对全球健康和经济具有重大意义,因为它是最普遍的药物剂型。然而,生产问题经常出现,特别是在引入新的药物配方时。这些问题通常在生产升级到商业规模时出现,导致成本上升和严重的中断。
片剂制造面临的挑战:
片剂生产中一个值得注意的问题是粉末状材料与机械的粘附性,通常称为“穿孔粘接”。这个问题在压缩过程中特别明显,并且有几个不利影响:
1. 降低片剂的视觉吸引力,损害其美学质量。
2. 损害片剂内活性药物成分(API)剂量的均匀性。降低冲孔表面的清洁度,使制造过程进一步复杂化。
3. 文献中有一些例子是将分子模型用作解决粘附问题的工具:Hooper等人研究了布洛芬晶体的形态如何影响其粘附倾向,并将其与每种习惯的优势面的表面能和表面极性联系起来。最近,Chaturvedi等人试图通过寻找铁表面上单个布洛芬、氟比洛芬和酮洛芬分子的相互作用能,并将其与差示扫描量热法的数据进行比较,来预测药物-打孔粘合剂的相互作用。
可以采用各种计算方法(图1)来研究药物化合物与冲孔钢表面之间的相互作用。
最近,我们在剑桥的专家利用实验数据[3]测试了预测药物化合物对钢表面粘附亲和力的建模方法。
具体来说,在Pipeline Pilot®中开发了一个复杂的基于蒙特卡罗的工作流程,以计算这些药物(作为分子,作为无定形层或作为晶体表面)在代表性金属表面上的粘附能。在第一种方法中,系统地生成药物的各种构象,并在内部模拟退火程序中利用这些构象来估计分子吸附能(图1.1)。随后,根据实验报告的粘附指数绘制得到的吸附能值。结果如图2所示,可以看出预测吸附能与实验粘接指标吻合。
总 结:
总之,建模和仿真在调查倾向的冲压粘片过程中,为制药业提供了显著的优势。通过考虑辅料含量、药物可塑性、工艺参数等因素,研究人员可以全面了解其潜在机制,并制定策略以降低粘着风险。这种方法有助于降低后期风险,优化药物配方,提高药品生产过程的整体效率。
文章详情:https://blog.3ds.com/brands/biovia/leverage-modeling-and-simulation-to-minimize-tablet-punch-sticking-risks/
作者简介:
Sophie Bennett
Sophie Bennett目前是达索系统公司的实习生,在那里她将自己的研究技能作为科学解决方案研究员。Sophie拥有剑桥大学自然科学硕士学位,她强大的学术背景和分析能力使她在科技和创新行业取得了成功。
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