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【QBD】“質(zhì)量源于設(shè)計(jì)”在制藥生產(chǎn)中的應(yīng)用

2017-05-18 來(lái)源:藥事縱橫  標(biāo)簽: 掌上醫(yī)生 喝茶減肥 一天瘦一斤 安全減肥 cps聯(lián)盟 美容護(hù)膚
摘要:鑒于我國(guó)藥物研發(fā)和生產(chǎn)水平亟待提升,QbD理念在整個(gè)制藥領(lǐng)域中的重要性越來(lái)越高,制藥工業(yè)及其監(jiān)管機(jī)構(gòu)對(duì)此做出了積極地響應(yīng),引進(jìn)并逐步應(yīng)用了該理念。總體上講,QbD還處于早期發(fā)展階段。

  QbD產(chǎn)生背景

  隨著制藥工業(yè)趨向國(guó)際化,全球新市場(chǎng)開(kāi)拓的需求,各國(guó)藥品注冊(cè)和技術(shù)要求的不同,試驗(yàn)與申報(bào)的周期長(zhǎng)且費(fèi)用昂貴等諸多因素,歐洲、日本、美國(guó)三方藥品管理當(dāng)局及三方制藥企業(yè)管理機(jī)構(gòu)于1990年共同發(fā)起,成立了ICH組織(InternationalConferenceonHarmonizationofTechnicalRequirementsforRegistrationofPharmaceuticalsforHumanUse,ICH,人用藥品注冊(cè)技術(shù)要求國(guó)際協(xié)調(diào)會(huì)),以對(duì)三方國(guó)家內(nèi)人用藥品注冊(cè)技術(shù)規(guī)定的現(xiàn)存差異進(jìn)行組織和協(xié)調(diào)。

  在ICH發(fā)布的Q8(PharmaceuticalDevelopment,Q8)藥物研發(fā)中指出,質(zhì)量不是通過(guò)檢驗(yàn)注入到產(chǎn)品中,而是通過(guò)設(shè)計(jì)賦予的。要想獲得良好的設(shè)計(jì),必須增加對(duì)產(chǎn)品的理解和對(duì)生產(chǎn)的全過(guò)程控制。

  ICHQ8旨在對(duì)藥物研發(fā)和生產(chǎn)尋求一種預(yù)期的狀態(tài),即:

  (1)通過(guò)有效生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì),達(dá)到并保證產(chǎn)品質(zhì)量和性能;

 ?。?)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)基于對(duì)配方設(shè)計(jì)和工藝因素如何影響產(chǎn)品性能的機(jī)制化的理解;

 ?。?)影響持續(xù)改進(jìn)和連續(xù)“實(shí)時(shí)”確保質(zhì)量的能力。

  “質(zhì)量源于設(shè)計(jì)”(QualitybyDesign,QbD)。其定義為:在可靠的科學(xué)和質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)管理基礎(chǔ)之上的,預(yù)先定義好目標(biāo)并強(qiáng)調(diào)對(duì)產(chǎn)品與工藝的理解及工藝控制的一個(gè)系統(tǒng)的研發(fā)方法。

  QbD簡(jiǎn)介

  FDA對(duì)QbD系統(tǒng)的要求:產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要符合患者的要求,設(shè)計(jì)的過(guò)程要始終符合產(chǎn)品的質(zhì)量特性,充分了解各類成份及過(guò)程參數(shù)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響,充分尋找過(guò)程中各種可變因素的來(lái)源,不斷地更新與監(jiān)測(cè)過(guò)程以保證穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量。實(shí)施QbD理念是將PAT(ProcessAnalyticalTechnology,PAT,過(guò)程分析技術(shù))與RM(RiskManagement,RM,風(fēng)險(xiǎn)管理)綜合應(yīng)用于藥品開(kāi)發(fā)的過(guò)程,其目的并不是消除生產(chǎn)中的偏差,而是建立一種可以在特定范圍內(nèi)通過(guò)調(diào)節(jié)偏差來(lái)保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性的生產(chǎn)工藝。通過(guò)QbD可以找出這個(gè)范圍,并建立設(shè)計(jì)空間。ICHQ8對(duì)設(shè)計(jì)空間的定義為“已被證明有質(zhì)量保障作用的物料變量和工藝參數(shù)的多維組合和相互作用”,就是各種影響產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵因素和參數(shù)的組合。

  QbD的應(yīng)用

  目前人們對(duì)QbD的關(guān)注日益加深。在藥品注冊(cè)前期,許多公司在工藝研發(fā)階段投入了大量的精力和資金進(jìn)行研究,其目的是在研究中形成建立“設(shè)計(jì)空間”所需的科學(xué)基礎(chǔ),并從中找出存在于物料和生產(chǎn)工藝中的一系列變量,使得工藝參數(shù)由“固定的”轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;可變的”(如圖1、2所示)。對(duì)工藝參數(shù)產(chǎn)生如此優(yōu)化和提升的關(guān)鍵是,對(duì)工藝的深入和透徹理解。這樣,藥企就可以通過(guò)QbD的應(yīng)用,減少藥品生產(chǎn)的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn),降低生產(chǎn)成本,縮短投資回報(bào)時(shí)間。

  我們可以拓展得到,QbD理念在產(chǎn)品生命周期中的實(shí)施應(yīng)用過(guò)程:

 ?。?)目標(biāo)產(chǎn)品概況-定義目標(biāo)產(chǎn)品的用途和預(yù)定義產(chǎn)品質(zhì)量(如臨床關(guān)聯(lián)性、功效、安全性)。對(duì)于口服速釋固體制劑而言,典型的目標(biāo)產(chǎn)品概括一般包括性狀、鑒別、含量或含量均勻性、純度或有關(guān)物質(zhì)、溶出度等;

 ?。?)工藝概括-列出對(duì)物料操作的不同單元。如稱量、粉碎、制粒、總混、壓片、包衣、包裝等;

 ?。?)知識(shí)-對(duì)工藝知識(shí)(物料處理工藝、操作單元選擇等)進(jìn)行總結(jié),通過(guò)初始風(fēng)險(xiǎn)分析來(lái)確定關(guān)鍵質(zhì)量屬性和關(guān)鍵工藝參數(shù);

 ?。?)工藝研發(fā)-借助DoE(DesignofExperiments,DoE,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)),PAT,RA(RiskAssessment,RA,風(fēng)險(xiǎn)分析)和風(fēng)險(xiǎn)控制等工具來(lái)深入研究。使用這些實(shí)用性較強(qiáng)的方法和技術(shù),將會(huì)提高對(duì)產(chǎn)品和工藝的理解;

 ?。?)空間設(shè)計(jì)-總結(jié)對(duì)物料和工藝的理解,判斷和描述質(zhì)量保證的多維空間;

 ?。?)控制策略-在設(shè)計(jì)空間內(nèi)確定控制策略,以指導(dǎo)商業(yè)化生產(chǎn);

  (7)持續(xù)改進(jìn)-基于對(duì)產(chǎn)品和工藝知識(shí)的理解和質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)管理(物料、位置、范圍等),對(duì)生命周期管理提出意見(jiàn)和改進(jìn),保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。

  在應(yīng)用“質(zhì)量源于設(shè)計(jì)”時(shí),以下三個(gè)關(guān)鍵因素需要關(guān)注:工藝?yán)斫?,設(shè)計(jì)空間,工藝改進(jìn)。

  3.1工藝?yán)斫?/strong>

  依照QbD理念,產(chǎn)品的質(zhì)量不是靠最終的檢測(cè)來(lái)實(shí)現(xiàn)的,而是通過(guò)工藝設(shè)計(jì)出來(lái)的,這就要求我們?cè)谏a(chǎn)過(guò)程中對(duì)工藝過(guò)程進(jìn)行“實(shí)時(shí)質(zhì)量保證”,保證工藝的每個(gè)步驟的輸出都是符合質(zhì)量要求的。

  要實(shí)現(xiàn)“實(shí)時(shí)質(zhì)量保證”,就需要在工藝開(kāi)發(fā)時(shí)明確關(guān)鍵工藝參數(shù),要充分理解關(guān)鍵工藝參數(shù)的形成及其與產(chǎn)品關(guān)鍵質(zhì)量屬性之間的關(guān)系,即關(guān)鍵工藝參數(shù)是如何影響產(chǎn)品關(guān)鍵質(zhì)量屬性的。這樣在大生產(chǎn)時(shí),只要對(duì)關(guān)鍵工藝參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)和控制,保證關(guān)鍵工藝參數(shù)是合格的,就能保證產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到要求。比如:濕法制粒工序時(shí)中的混合轉(zhuǎn)速和時(shí)間、粉碎轉(zhuǎn)速和時(shí)間;總混工序中的混合轉(zhuǎn)速及時(shí)間等。

  3.2設(shè)計(jì)空間

  通過(guò)對(duì)知識(shí)空間的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和對(duì)試驗(yàn)方法、文件資料的研究,我們可以界定出相應(yīng)的設(shè)計(jì)空間。設(shè)計(jì)空間是指一個(gè)可以生產(chǎn)出符合質(zhì)量要求的參數(shù)空間。設(shè)計(jì)空間的優(yōu)勢(shì)在于為工藝控制策略提供一個(gè)更寬的操作面,在這個(gè)操作面內(nèi),物料的既有特性和對(duì)應(yīng)工藝參數(shù)可以無(wú)需重新申請(qǐng)進(jìn)行變化,因此,在設(shè)計(jì)空間范圍內(nèi)改變操作無(wú)需申報(bào),如設(shè)計(jì)空間與生產(chǎn)規(guī)模或設(shè)備無(wú)關(guān),在可能的生產(chǎn)規(guī)模、設(shè)備或地點(diǎn)變更無(wú)需補(bǔ)充申請(qǐng)。

  其中:

  控制空間-常規(guī)操作范圍;

  設(shè)計(jì)空間-已證明的接受范圍;

  知識(shí)空間-先驗(yàn)知識(shí)(公開(kāi)領(lǐng)域或內(nèi)部文件)、生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)、藥物開(kāi)發(fā)研究、傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)、工藝?yán)斫獾取?/p>

  工藝開(kāi)發(fā)得到的生產(chǎn)工藝可能具有多個(gè)控制空間,不同的控制空間有不同的控制策略,這些控制空間總稱為知識(shí)空間。

  ICHQ8對(duì)控制策略的定義為“源于對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品與工藝的理解,確保工藝性能與產(chǎn)品質(zhì)量的一系列有計(jì)劃的控制。這些控制包括:藥用物質(zhì)、制劑產(chǎn)品與成分、設(shè)施與設(shè)備操作條件、過(guò)程中間控制、成品標(biāo)準(zhǔn)以及與之相關(guān)的方法、監(jiān)測(cè)頻率等相關(guān)的參數(shù)與屬性”。所有產(chǎn)品的質(zhì)量屬性和工藝參數(shù),無(wú)論其是否被歸類為關(guān)鍵,均屬于控制策略范疇。建立有效、適當(dāng)?shù)目刂撇呗允撬幤烽_(kāi)發(fā)階段的重要任務(wù)之一??刂撇呗缘闹贫ㄊ且郧捌讷@得的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)的,其過(guò)程有效性體現(xiàn)在對(duì)生產(chǎn)工藝的受控性進(jìn)行指示,而其最終的目的是保證生產(chǎn)出的產(chǎn)品符合工藝要求??刂撇呗允腔趯?duì)工藝的風(fēng)險(xiǎn)分析與管理而建立的??刂撇呗砸蛩匕ǎ涸峡刂?、中間產(chǎn)品與放行標(biāo)準(zhǔn)、性能參數(shù)、工藝參數(shù)設(shè)置點(diǎn)與范圍、工藝監(jiān)測(cè)以及保存時(shí)間等。在知識(shí)空間范圍內(nèi),采用任何一種可能的控制空間都能生產(chǎn)出符合要求的產(chǎn)品。企業(yè)可以從諸多的控制策略中選擇適合于自身的一個(gè),以滿足其商業(yè)生產(chǎn)。

  3.3工藝改進(jìn)

  持續(xù)地改進(jìn)和提高是QbD理念的一部分,這樣做會(huì)提高實(shí)際生產(chǎn)中的靈活性,并且使得關(guān)鍵技術(shù)能夠在研發(fā)和生產(chǎn)之間得到交流。此外,通過(guò)對(duì)商業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的評(píng)估,可以確定工藝改進(jìn)的最佳方式。QbD的實(shí)施是團(tuán)隊(duì)努力對(duì)已有工藝改進(jìn)的結(jié)果,工藝的改進(jìn)最終增加了對(duì)工藝的理解,減少工藝的變異并實(shí)時(shí)保證質(zhì)量。

  如果CQA的變異不在可接受的范圍內(nèi),就要進(jìn)行調(diào)查分析,找出原因并實(shí)施改進(jìn)糾正措施。改進(jìn)后的控制策略若不在現(xiàn)有的控制空間內(nèi),那就會(huì)產(chǎn)生新的控制空間,新的控制空間以在原有的設(shè)計(jì)空間內(nèi)為宜。

  如果知道導(dǎo)致CQA產(chǎn)生變異的原因,可以使用現(xiàn)有的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)或操作規(guī)程對(duì)修改后的工藝進(jìn)行測(cè)試,以證明新的控制策略達(dá)到了目標(biāo)效果。新的工藝測(cè)量方法可能需要更先進(jìn)的能夠?qū)QA進(jìn)行在線實(shí)時(shí)檢測(cè)的儀器。這些來(lái)自于PAT的實(shí)時(shí)檢測(cè)數(shù)據(jù)具有“實(shí)時(shí)質(zhì)量保證”的作用。通過(guò)類似于SPC(StatisticalProcessControl,SPC,統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制)控制圖或其他方式來(lái)判斷一個(gè)工藝是否穩(wěn)定于有效的控制中。例如:過(guò)程能力與過(guò)程性能分析以及相應(yīng)的指數(shù)CPK和PPK,過(guò)程監(jiān)控等都是常見(jiàn)的分析數(shù)據(jù)的方法。

  應(yīng)用QbD的意義

  將科學(xué)的基于風(fēng)險(xiǎn)的方法應(yīng)用于產(chǎn)品、工藝研發(fā)和生產(chǎn)中,可以使生產(chǎn)資源得到更清晰的優(yōu)化。同時(shí),理解產(chǎn)品和工藝設(shè)計(jì),并且將這些理念與患者需求相聯(lián)系,這將會(huì)對(duì)提高企業(yè)生產(chǎn)效率和工藝能力有較大的幫助。依照QbD原則進(jìn)行新藥和已上市產(chǎn)品的工藝研究,可以更加科學(xué)地保證藥品質(zhì)量、降低監(jiān)管風(fēng)險(xiǎn),使藥品開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)和監(jiān)管更好地、可持續(xù)地滿足人民群眾對(duì)藥品安全性、有效性的需求。而鑒于QbD理念推出不久,體系還需要通過(guò)理論研究和實(shí)踐進(jìn)行完善,這也為我國(guó)制藥行業(yè)監(jiān)管和參與規(guī)則制定方面提供了很好的機(jī)會(huì)。

  將質(zhì)量源于設(shè)計(jì)的理念有效地應(yīng)用于藥品的研發(fā)、生產(chǎn)、審評(píng)和監(jiān)管,不但對(duì)提高藥品的質(zhì)量,而且對(duì)創(chuàng)新藥在中國(guó)的發(fā)展,都有其現(xiàn)實(shí)意義和深遠(yuǎn)的歷史意義。

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