Fractional Factorial Design Application in Pharmaceutical Industry

Sharing

MVT

Pengantar MVT MVT is a trademark of QualPro Inc. MVT Screening Experiment = Fractional

Factorial Design

Fractional Factorial Design (FRFE) merupakan pengembangan dari Full Factorial Design (FUFE)

FUFE merupakan bagian dari Model matematis Linier dalam desain eksperimen

MVT

FUFE

Why linier model?

A linear mathematical model is considered in the first phase of a research (Lazic, 2004, Design of Experiments in Chemical Engineering)

Why Factorial Design?

Valid, Confidence → untuk estimasi koefisien

melalui cara yang → Minimum trial, necessary information

FUFEContoh: 1 variabel Y = b0 + bA.XA

2 Variable ??

XA Y (%)

2 4

4 5

A B y

4 100 120

4 50 100

2 100 100

2 50 80

FUFE 2 VariableA B y

4 100 120

4 50 100

2 100 100

2 50 80

FUFE 2 Variable

Cara Lain

Cara Lain

FUFE

FUFE

FUFE

Jumlah parameter Rumus Jumlah Trial

2 22 4

3 23 8

4 24 16

5 25

6

7

8

9 29 512

FUFE = Eksperimen type 2k → 2 level Jumlah Trial = Jumlah koefisien

Konvensional Selidiki satu per satu, dengan menjaga parameter

lain konstan

Kekurangan:

→ sering terlalu banyak trial

→ tidak mendeteksi interaksi antar parameter

Dibutuhkan metode yang “minimum trial“ namun “information-rich“

FRUSTASI !

FUFE Versus FRFE Untuk mengatasi kekurangan metode konvensional

dan FUFE, maka dikembangkanlah FRFE (Fractional Factorial Design)

FRFE : minimum trial – information rich

FRFE

Parameter VS Desain A B C (C+A.B)

1 - - +

2 + - -

3 - + -

4 + + +

3 faktor → pakai 23-1

FRFE 4 s.d. 7 faktor → pakai desain 24-1 s.d. 27-4

Parameter VS Desain

A B C D (D+A.B.C)

E (E+A.C)

F (F+B.C)

G (G+A.B)

1 - - - - + + +

2 + - - + - + -

3 - + - + + - -

4 + + - - - - +

5 - - + + - - -

6 + - + - + - +

7 - + + - - + -

8 + + + + + + +

Aplikasi FRFEFaktor Risiko (potential root cause)

Perspektif Comment

Disintegrant Bahan Baku major component

Active Low soluble

Binder Penghancur

Lubrikan ??

Filler

Kekerasan Proses Hasil trial OK

Mixing Verifikasi OK, sample awal-tengah-akhir

Kekeliruan urutan proses

Verifikasi OK

Suhu alat Lab Uji Komparasi OK, dengan analis dan waktu yang berbeda memberikan kesimpulan yang sama

rpm alat OK

pH media OK

dicurigai

Aplikasi desain 23-1

31-33%

81-85%

84-89%

32-37%

X = 33%

X = 86%

X = 88%

X = 34%

Pengaruh Binder= (33+86-88-34)/2 = - 1.5 (memperendah 3%)Pengaruh Disintegrant= (33+88-86-34)/2 = 0.5 (memperbaiki 1%)Pengaruh Active+ (Disintegrant x Binder) = -53.5Pengaruh Active + (-1.5 x 0.5) = -53.5Pengaruh Active = -52.75 (memperendah 97%)

Rangedisolusi

RerataTrial Binder Disintegrant Active

1 Lot E Lot A Lot X

2 Lot E Lot B Lot Y

3 Lot O Lot A Lot Y

4 Lot O Lot B Lot X

Aplikasi 27-4

Trial Compactor

Aplikasi 27-4

Trial Compactor

Aplikasi 27-4

Trial Compactor

Aplikasi 27-4

Trial Compactor