RKinetDS - oprogramowanie do modelowania profili uwalniania w R

Badania uwalniania wykonuje się w celu określenia szybkości i stopnia uwalniania substancji leczniczej z danej postaci leku. Wykorzystuje się je do przewidywania dostępności biologicznej, oceny jakości, wykazania biorównoważności leków i opracowywania korelacji in vitro – in vivo (IVIVC). Wynikiem badania uwalniania jest wykres zależności ilości uwolnionej substancji leczniczej od czasu, dlatego też proces ten może zostać opisany za pomocą odpowiednich modeli matematycznych. W celu ułatwienia analizy zastosować można programy komputerowe. W niniejszej pracy postanowiono stworzyć oprogramowanie RKinetDS do modelowania profili uwalniania substancji leczniczych. Podstawą był kod obliczeniowy napisany w języku programowania R, który to kod zmodyfikowano, a następnie stworzono dla niego graficzny interfejs użytkownika (GUI) za pomocą pakietu RShiny. W oprogramowaniu uwzględniono 17 modeli uwalniania, dodatkowo dla każdego z nich dodano czas opóźnienia (ang. lag time). Do znalezienia wartości współczynników równań wykorzystano 5 różnych metod optymalizacyjnych, z kolei za kryterium oceny dopasowania modelu wybrano błąd średniokwadratowy (RMSE). Rezultatem pracy był stworzenie oprogramowania RKinetDS, który został opublikowany w Internecie do użytku na licencji GNU GPL. Jest ono jednym z nielicznych dostępnych obecnie na rynku pakietów Open Source do modelowania profili uwalniania.

Drug dissolution test are performed to determine the rate and extent at which drug substance is released from a given formulation. They are used to predict bioavailability, assess quality, demonstrate the bioequivalence of drugs and develop in vitro-in vivo correlations (IVIVC). The result of the drug dissolution test is a graph of the amount of dissolved drug versus time, therefore this process can be described using appropriate mathematical models. Computer programs may be used to facilitate analysis. In this work, it was decided to create RKinetDS software for modeling dissolution profiles. The basis was a computational code written in the R programming language, which was modified and then a corresponding graphical user interface (GUI) was created using the RShiny package. The software includes 17 drug dissolution models, additionally for each of them the lag time is added. Five different optimization methods were used to find the values of the equation coefficients, and root-mean-square error (RMSE) was determined as the criterion for assessing the goodness-of-fit of a model. The result of the work was the development of RKinetDS software, which was published on the Internet for use under the GNU GPL license. The created software for modeling dissolution profiles is one of the few Open Source software currently available on the market.