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薄板スプライン補間を組み込んだ非線形応答曲面法RSM-Sを開発し、ジルチアゼム塩酸塩(DTZ)の長期徐放マトリックス製剤の処方設計に適用することによって、その有用性を評価した。また最適解の信頼性を調べるために、ブートストラップ法と自己組織化マップ(SOM)を併用するBS-SOM法を開発し、信頼区間推定法としての可能性を検証した。
DTZ含有マトリックス製剤の処方要因としてカチオン性デキストラン、アニオン性デキストラン及びヒプロメロースを選択し、これらをExtreme Vertices Designに割り付けることにより、14種類のモデル製剤を調製した。モデル製剤からのDTZの溶出性を日本薬局方第1液(pH1.2)及び第2液(pH6.8)中で測定した。それぞれの溶液中での溶出率及び類似度を製剤特性とし、BS法を適用して多数のBSデータを作成した。次にRSM-Sを適用してBS最適解を求め、ヒストグラム分析から歪度と尖度を推算した。
BS最適解のヒストグラムは多峰性となり、また歪度と尖度は正規分布から大きく乖離することが見出された。従ってBS法により得られる最適解は複数の最適解の集合体であり、ヒストグラム分析から信頼区間を推定することは困難である。そこでBS最適解にSOMを適用することにより、真の最適解の集合を推定し、これより最適解の区間推定を行った。その結果、最適解の区間推定値は実測値と高精度に一致し、RSM-Sの適用におけるBS-SOM法の有用性が示された。
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