Вероятностная постановка и решение задачи интенсификации процесса биодеструкции лекарственных средств

Автор: Селянинов А.А., Вихарева Е.В., Баранова А.А., Мишенина И.И.

Журнал: Российский журнал биомеханики @journal-biomech

Статья в выпуске: 1 (75) т.21, 2017 года.

Бесплатный доступ

С позиции биомеханики интересует однородность условий по объему культуральной жидкости в колбе при проведении экспериментов по биологической деструкции лекарственных средств. Однородности условий способствуют незначительный объем отбираемых проб и разница в масштабах времени перемешивания и процесса биодеструкции: доли секунды и сутки соответственно. Биодеструкция связана с жизнедеятельностью актинобактерий, что изначально предполагает случайность процесса. Интенсивность процесса определяется временем достижения заданной концентрации лекарственных средств. Случайный характер приводит к неоднозначности течения реализаций биодеструкции, поэтому прогнозировать время достижения заданной концентрации лекарственных средств следует с заданной вероятностью. С целью прогноза времени завершения с заданной вероятностью предлагается проведение серии экспериментов на повторяемость. Изменение концентрации лекарственных средств при биодеструкции в качестве случайного процесса представлено обыкновенной функцией системы ограниченного числа случайных параметров кинетической модели для реализаций. Важным является вопрос о достоверности закона распределения системы случайных величин. В данной работе использованы предложенные ранее авторами критерий достоверности закона распределения случайных параметров в условиях малой выборки и методика определения времени завершения биодеструкции лекарственных средств с заданной вероятностью. Это позволило разработать вероятностную постановку задачи интенсификации биодеструкции лекарственных средств и методику ее реализации на основе экспериментов на повторяемость, которая применена для биодеструкции дротаверина гидрохлорида. Установлено, что при одинаковых условиях проведения экспериментов минимальное время достижения заданной концентрации дротаверина гидрохлорида, равной 1 % от начальной величины, с заданной вероятностью 95 % становится на 55,5 % больше соответствующего времени, полученного при решении задачи в детерминированной постановке.

Еще

Биодеструкция лекарственных средств, кинетическое моделирование, малая выборка, достоверность закона распределения, время завершения с заданной вероятностью, интенсификация процесса, вероятностная постановка задачи, дротаверина гидрохлорид

Короткий адрес: https://sciup.org/146216229

IDR: 146216229   |   DOI: 10.15593/RZhBiomeh/2017.1.07

Список литературы Вероятностная постановка и решение задачи интенсификации процесса биодеструкции лекарственных средств

  • Баранова А.А., Селянинов А.А., Вихарева Е.В. Кинетическое моделирование биомеханических процессов//Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика. -2012. -№ 3. -С. 7-25.
  • Бирюков В.В. Основы промышленной биотехнологии. -М.: КолосС, 2004. -296 с.
  • Вентцель Е.С., Овчаров Л.А. Теория случайных процессов и ее инженерные приложения. -М.: Наука, 1991. -384 с.
  • Вихарева Е.В., Селянинов А.А., Данилов Ю.Л., Рудакова И.П., Нечеухина Т.А., Ившина И.Б., Няшин Ю.И. Математическая модель процесса биодеструкции парацетамола как открытой системы//Российский журнал биомеханики. -2008. -Т. 12, № 2. -С. 41-54.
  • Вихарева Е.В., Селянинов А.А., Ившина И.Б., Няшин Ю.И. Математическое моделирование процесса биодеструкции парацетамола актинобактериями рода Rhodococcus//Российский журнал биомеханики. -2007. -Т. 11, № 2. -С. 93-100.
  • Вихарева Е.В., Селянинов А.А., Няшин Ю.И., Ившина И.Б. Кинетическая схема процесса биодеструкции парацетамола с истекшим сроком годности//Российский журнал биомеханики. -2006. -Т. 10, № 3. -С. 72-79.
  • Гмурман Е.В. Теория вероятностей и математическая статистика. -М.: Высшая школа, 1997. -
  • с.
  • Денисов Е.Т. Кинетика гомогенных химических реакций. -М.: Высшая школа, 1988. -390 с.
  • Иванова Н.А., Вихарева Е.В., Баранова А.А., Селянинов А.А. Влажность оболочки и прочностные характеристики мягких желатиновых капсул с гидрофильными наполнителями//Фармация. -2013. -№ 2. -С. 36-38.
  • Иванова Н.А., Разепина Я.А., Самбулова А.А., Баранова А.А., Вихарева Е.В., Сульдин А.В., Селянинов А.А. Выбор оптимального состава мягких желатиновых капсул с использованием нормированной целевой функции//Вестник Уральской медицинской академической науки. -2011. -№ 3/1 (37). -С. 81.
  • Карпенко Ю.Н., Селянинов А.А., Мухутдинова А.Н., Рычкова М.И., Баранова А.А., Вихарева Е.В., Ившина И.Б. Хроматографическое определение дротаверина гидрохлорида и кинетическое моделирование процесса его биодеструкции в культуральной жидкости R. rhodochrous//Журнал аналитической химии. -2014. -Т. 69, № 7. -С. 750-755.
  • Куюкина М.С., Ившина И.Б., Осипенко М.А., Няшин Ю.И., Тюленёва А.Н., Серебренникова М.К. Об учете формы свободной поверхности жидкости при моделировании процесса иммобилизации бактериальных клеток на твердом носителе//Российский журнал биомеханики. -2009. -Т. 13, № 2. -С. 7-14.
  • Пугачев В.С. Теория случайных функций и ее применение к задачам автоматического управления. -М.: Гостехиздат, 1957. -659 с.
  • Селянинов А.А. Класс кинетически моделируемых биомеханических случайных процессов//Российский журнал биомеханики. -2012. -Т. 16, № 4. -С. 22-35.
  • Селянинов А.А., Баранова А.А., Вихарева Е.В. Время завершения кинетически моделируемых биомеханических процессов//Российский журнал биомеханики. -2016. -Т. 20, № 4. -С. 368-377.
  • Селянинов А.А. Вихарева Е.В. Кинетика биодеструкции лекарственных средств -производных фенола, изохинолина и карбоновых кислот//Российский журнал биомеханики. -2010. -Т. 14, № 3. -С. 79-91.
  • Селянинов А.А., Вихарева Е.В., Ившина И.Б., Баранова А.А., Карпенко Ю.Н. Стохастический анализ повторяемости процесса биологической деструкции дротаверина гидрохлорида//Российский журнал биомеханики. -2013. -Т.17, № 1. -С 41-54.
  • Химмельблау Д. Прикладное нелинейное программирование. -М.: Мир, 1975. -535 с.
Еще
Статья научная