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Apr 12, 2023

Scientific Reports volumen 13, Número de artículo: 6153 (2023) Citar este artículo

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El presente trabajo informa sobre el desarrollo del primer sistema de control de retroalimentación en tiempo real basado en tecnología analítica de procesos (PAT) para mantener el peso de las píldoras de goteo de hojas de Ginkgo biloba durante la fabricación. El grado de apertura de la válvula de goteo y el peso de las pastillas que gotean se eligieron como variable manipulada y como variable controlada, respectivamente. Se programó un controlador proporcional-integral para alcanzar automáticamente el peso deseado de las pastillas de goteo ajustando el grado de apertura de la válvula de goteo. El sistema de control de retroalimentación de circuito cerrado podría compensar automáticamente las perturbaciones y garantizar un peso predefinido de las pastillas que gotean con excelente robustez, alta precisión y alta eficiencia durante la fabricación. Además, el sistema de control de retroalimentación de circuito cerrado mejoró la capacidad del proceso de goteo y el índice de capacidad del proceso fue > 1,67. Este estudio proporciona un nuevo enfoque para el control en tiempo real del peso de las píldoras de goteo y mejora la capacidad del proceso durante la fabricación de las píldoras de goteo de hojas de Ginkgo biloba.

El extracto de hoja de Ginkgo biloba es una medicina herbal típica que ha sido ampliamente utilizada en la clínica debido a sus efectos terapéuticos específicos en enfermedades cardiovasculares y cerebrovasculares1,2. Se han utilizado muchas formas de dosificación de la hoja de Ginkgo biloba, como tabletas, soluciones orales, inyecciones y pastillas para goteo. Las píldoras de goteo de hojas de ginkgo biloba son una forma de dosificación sólida oral de dispersión sólida ampliamente utilizada en la clínica debido a su excelente biodisponibilidad y farmacocinética3,4. El peso de las pastillas que gotean es un atributo de calidad importante que determina la uniformidad de la dosis de los principios activos farmacéuticos5,6. La Farmacopea de la República Popular China especificó que el peso de las píldoras de goteo de hojas de Ginkgo biloba oscila entre 52,8 y 67,2 mg7. La variación en el peso de la píldora afecta la uniformidad de la dosis y la biodisponibilidad oral. Por lo tanto, mejorar la uniformidad del peso de las pastillas que gotean es una de las principales prioridades en la fabricación farmacéutica.

En la producción comercial, la fabricación de las pastillas que gotean depende de la experiencia de los trabajadores. Los operadores monitorearon y controlaron el peso de la píldora que goteaba manipulando la válvula del cabezal de caída para ajustar el tamaño de la gota durante el proceso de goteo. Para ello es necesario pesar las gotas mediante una balanza eléctrica cada 30 min. Si el peso de las gotas estaba fuera del rango aceptable, se ajustó el grado de apertura de la válvula de caída. El grado de apertura de la válvula del cabezal de caída afecta la resistencia al flujo del líquido de dispersión y determina además el peso de la gota. Sin embargo, este enfoque tiene varias desventajas, incluida la baja precisión del control, la demora en el control de calidad, el personal experimentado y la alta intensidad de mano de obra. Por lo tanto, es urgente desarrollar un método de control activo en línea para garantizar la uniformidad del peso de las pastillas que gotean. La estrategia de control de retroalimentación proporciona un enfoque importante para mejorar la confiabilidad de los procesos de producción farmacéutica en la fabricación continua de productos farmacéuticos8,9,10.

Este trabajo tuvo como objetivo desarrollar un sistema de control de retroalimentación en línea en tiempo real que utiliza tecnología de detección láser. Se puede usar para pruebas de liberación en tiempo real del peso de las píldoras de goteo de hojas de Ginkgo biloba. Se programó un software de diseño propio para construir un sistema de control de retroalimentación en tiempo real con un controlador proporcional-integral (PI) y un sistema de detección láser en línea. El grado de apertura de la válvula de caída de la cabeza se eligió como la variable manipulada y el peso medido de las pastillas que goteaban se usó como la variable controlada. Se investigaron la funcionalidad y la solidez del sistema de control de retroalimentación en tiempo real. Los resultados del estudio podrían mejorar nuestra comprensión y proponer una estrategia de control factible en tiempo real para mejorar la calidad del producto durante el proceso de fabricación de las píldoras de goteo.

El experimento de goteo se realizó utilizando una formulación que contenía extracto de hoja de Ginkgo biloba (Zhejiang Conba Pharmaceutical Co., Ltd., Hangzhou, China) y polietilenglicol 4000 (Wanbangde Pharmaceutical Group, Wenling, China). El aceite de dimetilsilicona se usó como aceite de condensación (Jiangxi Alpha Hi-tech Pharmaceutical Co., Ltd., Pingxiang, China). El éter de petróleo se utilizó como disolvente de lavado de aceite de condensación (Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd., Shanghai, China). Los autores confirman que el presente estudio cumple con la Declaración de política de la UICN sobre investigaciones relacionadas con especies en riesgo de extinción y la Convención sobre el comercio de especies amenazadas de fauna y flora silvestres.

El peso de las pastillas que goteaban se midió en línea utilizando un sistema de detección láser que está equipado con un micrómetro láser (KEYENCE IG-028, Shanghái, China), un amplificador de sensor (KEYENCE IG-1000, Shanghái, China) y un tarjeta de adquisición de datos (National Instrument cDAQ-9171, Shanghai, China). El peso de los materiales se pesó utilizando una balanza eléctrica (Mettler Toledo AE240, Shanghai, China). El líquido de dispersión homogéneo se preparó usando un baño de aceite circulante (Greatwall Scientific SY-20, Zhengzhou, China) y un mezclador eléctrico (Zhengrong instrument ES-60 M, Changzhou, China). La preparación de las pastillas de goteo se realizó utilizando una máquina de goteo multifunción (Anruikang, Beijing, China).

El experimento de goteo se realizó utilizando una máquina de goteo multifunción (Fig. 1). La máquina de goteo constaba de una unidad de goteo y una unidad de condensación. La unidad de goteo estaba compuesta por un tanque de líquido, una válvula de goteo, un cabezal de goteo y un dispositivo de presión. El tanque de líquido era un tanque de doble capa en el que la capa exterior estaba equipada con una unidad de calefacción y llena de aceite de conducción. La unidad de condensación constaba de una columna de condensación y componentes de control de temperatura. Se usó aceite de dimetilsilicona como aceite de condensación y se llenó la columna de condensación. Se realizó una dispersión líquida homogénea que contenía extracto de hoja de Ginkgo biloba y polietilenglicol 4000 (4:11, p/p) y se transfirió al tanque de líquido de la máquina de goteo. La temperatura del líquido de dispersión en el tanque de líquido se mantuvo a 80 °C. El líquido de dispersión caliente salió del cabezal de caída y se transfirió a la columna de condensación. Luego, las píldoras crudas esféricas se formaron bajo el equilibrio de fuerzas entre la tensión superficial, la gravedad y la fuerza de formación. La distancia de caída fue de 75 mm. La temperatura del aceite de condensación se mantuvo a 20 °C. Antes del proceso de goteo, las temperaturas del líquido de dispersión y del aceite de condensación se equilibraron durante horas.

Diagrama esquemático de la máquina de goteo multifuncional.

En este estudio se utilizó como variable controlada el peso de las pastillas que goteaban. En nuestro trabajo anterior, se construyó un sistema de detección láser para el análisis y monitoreo en línea del proceso de goteo11. Se investigó la funcionalidad y la solidez del sistema de detección por láser y los resultados mostraron que el sistema de detección por láser tiene una excelente capacidad de cuantificación del peso de las píldoras; por lo tanto, hemos elegido el sistema de detección láser como una herramienta PAT en línea para medir el peso de las pastillas que gotean.

Según la teoría de la dinámica de fluidos, el proceso de goteo que comprende la dispersión del líquido sale del cabezal de caída en forma de gotas12,13. La temperatura del líquido de dispersión, la presión del tanque de líquido y el grado de apertura de la válvula de goteo son los parámetros críticos del proceso que influyen en el peso de las pastillas que gotean. La temperatura del líquido de dispersión determina la fluidez y la densidad del líquido. La viscosidad y la densidad del líquido disminuyen al aumentar la temperatura y afectan aún más el peso de las pastillas que gotean. La temperatura del líquido de dispersión se controla mediante una unidad de calentamiento instalada en la capa externa del tanque de líquido. El ajuste de velocidad de la temperatura es demasiado lento; por lo tanto, la temperatura del líquido de dispersión no es un parámetro de proceso adecuado que pueda usarse como variable manipulada debido a la alta histéresis. La presión del tanque de líquido afecta la presión de movilidad vertical, que determina la velocidad de caída y el sistema de fluido. Si la presión del tanque de líquido es demasiado alta, el líquido de dispersión puede salir del cabezal de caída como un chorro de líquido pero no como gotas. Por lo tanto, la presión del tanque de líquido es un parámetro de proceso demasiado sensible, lo que puede provocar el consumo de material. En la producción comercial, la temperatura del líquido dispersante y la presión del tanque de líquido se mantienen constantes durante todo el proceso de fabricación. El grado de apertura de la válvula de goteo afecta la resistencia al flujo del líquido de dispersión y determina además el patrón de flujo y el peso de la gota. El peso de las pastillas que gotean se puede ajustar con el grado de apertura flexible de la válvula de goteo. El grado de apertura de la válvula de caída se eligió como la variable manipulada adecuada en este sistema de control de retroalimentación. Fue ajustado por un actuador eléctrico (VTORK Technology VTQ50, Wuxi, China). La figura 2 muestra la configuración detallada utilizada en los experimentos de goteo. El actuador eléctrico se instaló en el dispositivo de goteo y controló el grado de apertura de la válvula de goteo girando la varilla de la válvula. El comando de control se ordenó utilizando un software de diseño propio llamado 'iDroplet' por LabView 2018 (National Instruments, Austin, TX, EE. UU.). La Figura 3 es la interfaz de software de 'iDroplet'. Además, el software se puede usar para recopilar y guardar todos los datos del proceso, como la medición del peso en tiempo real de las pastillas que gotean, el grado de apertura de la válvula de goteo, el peso de referencia de las pastillas que gotean, etc.

La configuración utilizada en los experimentos de goteo. (a) máquina de goteo, (b) software de diseño propio que lleva a cabo el procesamiento y control de datos, (c) actuador eléctrico, (d) varilla de válvula, (e) válvula de goteo, (f) cabezal de goteo y (g) láser micrómetro.

La interfaz de software de 'iDroplet'.

El 'iDroplet' estaba equipado con un sistema de detección láser en línea y un controlador PI para llevar a cabo la estrategia de control de retroalimentación de circuito cerrado. Se programó un controlador PI para comparar el valor medido con el valor de consigna, calcular el error y generar una respuesta14,15. El grado de apertura de la válvula de goteo (u(t)) se adapta en base a la suma de los términos de control, el término proporcional e integral [Eq. (1)].

donde Kc es la ganancia proporcional, Ti es la ganancia integral, e es el error actual en el punto de tiempo t y u0 es una polarización constante del controlador.

El gráfico de control de la estrategia de control de retroalimentación se ilustra en la Fig. 4. La medición en tiempo real del peso de las pastillas que gotean se utilizó como variable de respuesta en los experimentos de control de retroalimentación cuando se modificó el grado de apertura de la válvula de goteo. Al comparar el error entre el valor del punto de ajuste y el peso medido de las pastillas que gotean, el controlador PI da un comando de control y actúa sobre el actuador eléctrico. Luego, el actuador eléctrico ajustó el grado de apertura de la válvula de goteo y cambió el estado del proceso de goteo. El sistema de detección láser detecta el peso actual de las pastillas que gotean y el error actual entre el valor del punto de ajuste. El valor medido se calculó y utilizó como índice para comandar el siguiente paso del actuador eléctrico. El sistema de control activa el actuador eléctrico en intervalos de tiempo de 8 s para minimizar los niveles de fluctuación y garantizar un control de proceso altamente efectivo.

Gráfico de control de la estrategia de control de retroalimentación. q(t) es el grado de apertura de la válvula de goteo, y(t) es el valor real del peso de las pastillas que gotean, ym(t) es el valor medido del peso de las pastillas que gotean, ysp(t) es el punto de referencia del peso de las pastillas que gotean , y D(t) es la perturbación externa.

Se utilizó el índice de capacidad del proceso (Cpk) para evaluar la eficiencia del sistema de control de retroalimentación. El Cpk se calculó utilizando la Ec. (2). El Cpk objetivo comúnmente utilizado en la industria farmacéutica es superior a 1,67, lo que corresponde a una excelente condición de calidad del proceso16,17,18.

donde LSL es el límite de especificación inferior, USL es el límite de especificación superior, μ es el valor central de especificación y σ es la desviación estándar.

Se establecieron diferentes pesos de píldoras de goteo objetivo para determinar si el sistema de control podía rastrear el peso hasta el valor del punto de ajuste. Se eligieron dos parámetros críticos del proceso como perturbaciones para investigar si el sistema de control podría evitar la perturbación y rastrear el peso de las pastillas que gotean hasta el valor del punto de ajuste. Los atributos del líquido de dispersión, como la viscosidad, la tensión superficial y la densidad, están influenciados por (cuál) la variación de temperatura, que finalmente influyó en el peso de las pastillas que gotean. En la producción comercial, la temperatura del líquido de dispersión puede ser diferente debido a la precisión del control de baja temperatura de la máquina de goteo. Por lo tanto, simulamos varias temperaturas diferentes del líquido de dispersión como perturbación para evaluar la solidez del sistema de control de retroalimentación.

Además, el nivel del líquido de dispersión en el tanque de líquido disminuyó durante el proceso de goteo; por lo tanto, el líquido de dispersión debe complementarse continuamente. El nivel del líquido de dispersión en el tanque determina la presión de la movilidad vertical y además afecta el peso de las pastillas que gotean. Cuando el nivel del líquido dispersante disminuye, el peso de las pastillas que gotean disminuye simultáneamente. Para investigar si el sistema de control podía rechazar la perturbación y rastrear el peso de las pastillas que goteaban hasta el punto de referencia, se estudió el complemento del líquido de dispersión como otro parámetro de perturbación.

No se requiere permiso para el material vegetal, ya que se compró a un distribuidor certifcado del área local.

La válvula de goteo utilizada en este estudio es una válvula de bola y tiene una curva de respuesta de peso de pastillas de goteo diferente entre la carrera positiva y la inversa. Como se muestra en la Fig. 5, cuando la válvula de caída está en carrera positiva, el rango de respuesta efectivo del grado de apertura de la válvula de caída es de 32 a 40 %, mientras que la carrera negativa es de 24 a 40 %. Por lo tanto, el sistema de control de retroalimentación debe compensar la perturbación de los atributos de la válvula de caída. La ganancia proporcional debe ser lo suficientemente pequeña para evitar el sobreimpulso en este contexto.

El peso de las pastillas que gotean bajo trazo positivo y trazo inverso.

Se debe obtener un valor óptimo para el tiempo proporcional e integral para desarrollar una estrategia efectiva de control de procesos. Continuando con este objetivo de evaluar las oscilaciones del sistema, evaluamos varios valores diferentes de Kc y Ti, y el valor de consigna fue de 60 mg. Como se muestra en la Fig. 6a, los resultados ilustran que cuando Kc es 2,0 y Ti es 1,0, el sistema oscila con gran amplitud y es difícil seguir el valor del punto de referencia. Luego, el valor de Kc se redujo a 1,8, lo que resultó en un mejor rendimiento (Fig. 6b). Las oscilaciones se redujeron rápidamente con una pequeña amplitud, y el peso de las pastillas que goteaban trazó el valor del punto de ajuste después de 93 s. Cuando el valor de Kc se reduce de 2,0 a 1,8, la curva de oscilación (Fig. 6c) tiene una diferencia significativa. Debido al proceso de control más lento, no ha habido sobreimpulso. El peso medido de las pastillas que gotean se ajusta y se rastrea hasta el valor del punto de ajuste después de 159 s.

Peso medido de las pastillas que gotean durante los experimentos de control de retroalimentación. (a) Kc = 2,0, Ti = 1,0; (b) Kc = 1,8, Ti = 1,0; (c) Kc = 1,5, Ti = 1,0; (d) Kc = 1,8, Ti = 1,5; (e) Kc = 1,8, Ti = 0,5.

Además, también se determinan los valores del Ti. Cuando el valor de Ti es 1,5 y 0,5, los resultados indican que se obtuvieron tendencias similares de las oscilaciones (Fig. 6d, e) con un valor de Ti de 1,0 (Fig. 6b). Sin embargo, se requiere más tiempo para alcanzar el valor del punto de referencia (Fig. 6d), y no se ha registrado una diferencia significativa (Fig. 6e). El ajuste (Kc = 1,8, Ti = 1) fue razonablemente bueno y el sistema de control puede rastrear el punto de ajuste con una respuesta relativamente alta.

Se calculó Cpk para evaluar las capacidades de proceso de los procesos de goteo, que se realizaron sin o bajo el sistema de control de retroalimentación de circuito cerrado. En este estudio, el USL del peso de las pastillas que goteaban fue de 61 mg y el LSL fue de 59 mg. Los tamaños de muestra fueron 50. Como se muestra en la Fig. 7a, las mediciones se ubicaron cerca del USL del peso de las pastillas que goteaban cuando el proceso de goteo se realizó sin el control de retroalimentación de circuito cerrado. El Cpk del proceso de goteo, que se realizó sin el control de retroalimentación de lazo cerrado, fue de 0,17, mientras que el proceso de goteo realizado bajo el control de retroalimentación de lazo cerrado fue de 2,60 (Fig. 7b). Los resultados indicaron que el sistema de control de retroalimentación de circuito cerrado podría mejorar de manera eficiente la capacidad del proceso de goteo.

Histogramas de la distribución del peso de las pastillas que gotean. (a) proceso de goteo realizado sin el sistema de control de retroalimentación de circuito cerrado; (b) proceso de goteo realizado bajo el sistema de control de retroalimentación de circuito cerrado.

Para evaluar la funcionalidad del sistema de control, se estudiaron tres pesos objetivo de pastillas de goteo (60, 58 y 62 mg) durante el proceso de goteo. Las condiciones del experimento, incluyendo la temperatura del líquido dispersante (80 °C) y la distancia de caída (5 cm), se mantuvieron constantes. Al principio, se investigó el peso objetivo de las píldoras de goteo de 60 mg. Como se muestra en la Fig. 8, se obtuvo un buen ajuste entre el valor medido del peso de las pastillas que gotean y el valor de referencia después de 92 s, y el rango de fluctuación del peso de las pastillas que gotean fue de 0,5 mg. Luego ajustamos el peso objetivo de las pastillas de goteo a 58 mg a los 454 s. El sistema de control implementó una respuesta rápida y ajustó el peso de las pastillas que goteaban al valor de referencia después de 26 s, y se encontró que los resultados estaban dentro del rango de peso aceptado de 57,81 a 58,58 mg. Finalmente, el peso objetivo de las pastillas que gotean de 62 mg se fijó en 1010 s, y el sistema de control rastreó el peso de las pastillas que goteaban hasta el valor de referencia en 1233 s con una pequeña amplitud de 61,43–62,23 mg. Los resultados confirmaron que el sistema de control podía responder a diferentes pesos objetivo de pastillas de goteo. Además, se obtuvo una alta conformidad entre el peso de las pastillas objetivo y el peso medido de las pastillas con una pequeña amplitud. El sistema de control puede ajustar el peso de las pastillas que gotean al valor del punto de ajuste en 2 minutos, y la precisión de control de alto peso del sistema de control de retroalimentación puede mejorar la uniformidad del peso de las pastillas que gotean.

El peso de las pastillas que gotean y el grado de apertura de la válvula de goteo durante los experimentos de control de retroalimentación.

Se estudiaron dos lotes del proceso de goteo utilizando diferentes temperaturas del líquido dispersante. La temperatura del líquido dispersante utilizado en el Lote 1 y el Lote 2 fue de 70 °C y 90 °C, respectivamente. El peso objetivo de las píldoras de goteo se fijó en 60 mg. Los resultados detallados del peso medido de las pastillas que gotean y el grado de apertura de la válvula de goteo durante dos experimentos de control de retroalimentación a diferentes temperaturas se muestran en la Fig. 9. En el Lote 1, el sistema de control de retroalimentación ajustó rápidamente el peso de medición de las pastillas que gotean. y ajustó el peso al valor del punto de ajuste después de 167 s, mientras que el punto de ajuste se rastreó después de 41 s en el Lote 2. Los resultados indicaron que el sistema de control de retroalimentación proporcionó una alta robustez incluso cuando el líquido de dispersión estaba a diferentes temperaturas.

El peso de las pastillas que gotean y el grado de apertura de la válvula de goteo a diferentes temperaturas.

Se estudiaron dos lotes del proceso de goteo. Se simularon dos procesos de alimentación en el Lote 1 y uno en el Lote 2. El líquido dispersante suplementario se preparó usando un baño de aceite circulante. El peso objetivo de las píldoras de goteo se fijó en 60 mg. En la Fig. 10 se muestran los resultados detallados del peso medido de las pastillas que gotean y el grado de apertura de la válvula de goteo durante dos experimentos de control de retroalimentación. s, luego se agregó el peso del líquido dispersante de 117,7 g y 112,8 g al tanque de líquido a los 382 s y 559 s, respectivamente. El sistema de control de retroalimentación se apagó mientras se agregaba el líquido de dispersión. El peso de las pastillas que gotean aumentó con el aumento del peso del material. El sistema de control se encendió a los 699 s. Luego, el sistema de control implementó una respuesta rápida, se reguló el grado de apertura de la válvula de goteo y se rastreó el peso medido de las pastillas que goteaban hasta el valor del punto de referencia en 911 s. En el lote 2, el sistema de control de retroalimentación siempre estaba encendido. El peso del líquido dispersante de 217,1 g se añadió al depósito de líquido a los 474 s. El grado de apertura de la válvula de goteo se redujo y el peso de las pastillas que goteaban se rastreó hasta el valor del punto de ajuste después de 62 s con una desviación aceptable. Los resultados indican que el sistema de control de retroalimentación construido tiene una gran robustez para evitar la perturbación y rastrear el peso de las pastillas que gotean hasta el valor del punto de referencia.

El peso de las pastillas que gotean y el grado de apertura de la válvula de goteo durante dos experimentos de control de retroalimentación. Las marcas de flecha representan la adición de líquido de dispersión caliente al tanque de líquido.

En resumen, el sistema de control de retroalimentación puede compensar la fluctuación de la temperatura y el suplemento del líquido de dispersión, lo que implica que el sistema de control de retroalimentación puede ser beneficioso para garantizar una alta calidad del producto.

La presente investigación investigó dos lotes de pastillas de goteo de hojas de Ginkgo biloba. Un lote se realizó bajo el sistema de control de retroalimentación (Lote 2), mientras que otro se realizó sin el control (Lote 1). Las condiciones experimentales de los dos procesos de goteo fueron las mismas. El peso objetivo de las pastillas que gotean en el lote 2 se fijó en 60 mg. Como se muestra en la Fig. 11, el peso de las pastillas de goteo en el Lote 1 disminuyó a medida que prevalecía el proceso de goteo. El rango de peso de las pastillas que goteaban fue de 58,31 ~ 60,58 mg y el valor medio fue de 59,47 mg. Sin embargo, el peso de las pastillas que gotean en el Lote 2 mostró una tendencia diferente. El peso original de las pastillas que goteaban era de 59,76 mg, y el sistema de control de retroalimentación implementó una respuesta rápida y la rastreó hasta el valor del punto de ajuste después de 90 s. Luego, el peso de las pastillas que gotean se mantuvo estable con una pequeña desviación de 59,39 ~ 60,62 mg, y el valor medio del peso de las pastillas que gotean se fijó en 59,98 mg. Los resultados indicaron que el sistema de control de retroalimentación podría controlar efectivamente el peso en tiempo real de las pastillas que gotean. La uniformidad del peso de las píldoras de goteo se puede mejorar bajo el control de retroalimentación durante la fabricación de las píldoras de goteo de hojas de Ginkgo biloba.

Resultados detallados de dos lotes de procesos de goteo.

Se construyó un sistema de control de retroalimentación en tiempo real para ajustar el peso de las pastillas que gotean durante el proceso de fabricación de las pastillas que gotean. Se implementó con éxito un controlador PI utilizando un sistema de detección láser en línea como herramienta PAT para medir el peso de las pastillas que gotean. El grado de apertura de la válvula de goteo fue elegido como la variable manipulada. Los resultados mostraron que el sistema de control de retroalimentación proporcionó una excelente funcionalidad y alta robustez con una desviación aceptada, y la capacidad del proceso de goteo se mejoró de manera eficiente. En resumen, el sistema de control de retroalimentación construido podría introducirse como una solución innovadora para mejorar la conformidad de calidad del producto y minimizar los posibles errores en la medición del peso de las pastillas que gotean. Además, puede satisfacer tanto la disponibilidad como la eficiencia durante el proceso de fabricación de la píldora de goteo. Además, la eficiencia del sistema desarrollado debe probarse en plantas comerciales y una amplia gama de materias primas para la fabricación de pastillas para goteo.

Los conjuntos de datos generados y/o analizados durante el estudio actual están disponibles del autor correspondiente a pedido razonable.

Labkovich, M., Jacobs, EB, Bhargava, S., Pasquale, LR & Ritch, R. Extracto de ginkgo biloba en enfermedades oftálmicas y sistémicas, con un enfoque en el glaucoma de tensión normal. Asia-Pac. J. Oftálmica. 9, 215–225 (2020).

Artículo Google Académico

Tian, ​​J., Liu, Y. & Chen, K. Extracto de Ginkgo biloba en la protección vascular: mecanismos moleculares y aplicaciones clínicas. actual vasco Farmacol. 15, 532–548 (2017).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Feng, HY, Jin, LH, You, LW y Liang, YH Efectos del extracto de Ginkgo biloba (píldoras que gotean hojas de ginkgo) sobre la aterosclerosis carotídea. J.Med. Farmacia Mundo. 11, 7–8 (2009).

Google Académico

Tan, RR, Hu, GX & Zhai, RL Comparación de la eficacia de la nimodipina, la pastilla de gota de hoja de Ginkgo biloba y el trombo compuesto en el tratamiento del deterioro cognitivo vascular sin demencia. Hainan. Medicina. J. 27, 2602–2604 (2016).

Google Académico

He, Y., Hu, Z., Pan, M., Ji, J. & Cheng, J. Preparación y evaluación de calidad para gotas de ácido salvianólico total. Mentón. tradición Patentar. Medicina. 41, 2319–2323 (2019).

Google Académico

Liu, Y. & Wang, Y. Estudio sobre la optimización de la tecnología de preparación para las píldoras de goteo de Xinnaoxin mediante prueba ortogonal. J. Pharm. Res. 35, 709–711 (2016).

Google Académico

Comité, Farmacopea NP de la República Popular China (Chemical Industry Press, 2020).

Google Académico

Wilms, A., Teske, A., Meier, R., Wiedey, R. & Kleinebudde, P. Implementación del control de tamaño de gránulos de retroalimentación en una línea de granulación en seco continua utilizando la velocidad del impulsor de la unidad de granulación, la fuerza de compactación y el ancho del espacio controlados. J. Pharm. innovador 3, 1–10 (2020).

Google Académico

Singh, R. et al. Control de retroalimentación de circuito cerrado de un proceso continuo de fabricación de tabletas farmacéuticas mediante granulación húmeda. J. Pharm. innovador 9, 16–37 (2014).

Artículo Google Académico

Haas, NT, Ierapetritou, M. & Singh, R. Modelo avanzado de control predictivo de retroalimentación/retroalimentación de una prensa de tabletas. J. Pharm. innovador 12, 110–123 (2017).

Artículo Google Académico

Wang, XP, Tian, ​​Y., Zhang, S. & Qu, HB Desarrollo de un sistema de monitoreo y análisis en línea basado en un micrómetro láser para la visualización cuantitativa de gotas en la fabricación de pastillas para goteo.

Wilkes, ED, Phillips, SD & Basaran, OA Análisis computacional y experimental de la dinámica de formación de gotas. física Fluidos. 11, 3577–3598 (1999).

Artículo ADS CAS MATH Google Scholar

Yildirim, OE & Basaran, OA Deformación y ruptura de puentes de estiramiento de líquidos newtonianos y de adelgazamiento por corte: comparación de modelos unidimensionales y bidimensionales. química Ing. ciencia 56, 211–233 (2001).

Artículo CAS Google Académico

Gálata, DL et al. Mezcla continua monitoreada y retroalimentación controlada por la herramienta PAT basada en visión artificial. J. Pharm. biomedicina Anal. 196, 113902 (2021).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Reimers, T. et al. Implementación de control de retroalimentación en línea y en tiempo real para un proceso de granulación en lecho fluido. En t. J. Pharm. 567, 118452 (2019).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Udroiu, R. & Braga, IC Rendimiento del sistema y capacidad del proceso en la fabricación aditiva: control de calidad para inyección de polímeros. Polímeros 12, 1292 (2020).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Al-Refaie, A. & Al-Hmaideen, K. Gestión Six Sigma y análisis relacional gris para mejorar el rendimiento del proceso de formación de tabletas. En t. J. Producto. Cal. Administrar 15, 57–71 (2015).

Artículo Google Académico

Altan, S., Hare, L. & Strickland, H. Capacidad de proceso y control estadístico de procesos. en Estadísticas no clínicas para industrias farmacéuticas y biotecnológicas, 549–573 (2016).

Descargar referencias

Los autores agradecen la asistencia del Dr. Lawrence Yu en la Oficina de Nuevos Medicamentos (ONDP), CDER, FDA EE. UU.

Este trabajo fue apoyado financieramente por el Equipo de Innovación y el Programa de Cultivo de Talentos de la Administración Nacional de Medicina Tradicional China [ZYYCXTD-D-202002] y el Programa de Ciencia y Tecnología de la provincia de Zhejiang de China [2018C03075].

Estos autores contribuyeron por igual: Xiaoping Wang y Hang Chen.

Instituto de Informática Farmacéutica, Facultad de Ciencias Farmacéuticas, Universidad de Zhejiang, No. 866 Yuhangtang Road, Hangzhou, 310058, China

Xiaoping Wang, Hang Chen, Ying Tian y Haibin Qu

Laboratorio Estatal Clave de Medicina China Basada en Componentes, Centro de Innovación en la Universidad de Zhejiang, Hangzhou, 310058, China

Xiaoping Wang, Hang Chen, Ying Tian y Haibin Qu

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XPW: Conceptualización, Metodología, Software, Investigación, Análisis formal, Redacción—Preparación del borrador original, Redacción—Revisión y Edición. HC: Investigación, Validación, Redacción—Revisión y Edición. YT: Validación, Redacción-Revisión y Edición. HBQ: Supervisión, Conceptualización, Redacción—Revisión y Edición, Adquisición de Financiamiento.

Correspondencia a Haibin Qu.

Los autores declaran no tener conflictos de intereses.

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Wang, X., Chen, H., Tian, ​​Y. et al. Control de calidad en tiempo real del peso de la pastilla que gotea basado en tecnología de detección láser. Informe científico 13, 6153 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-32805-z

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Recibido: 11 Abril 2022

Aceptado: 03 abril 2023

Publicado: 15 abril 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-32805-z

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