药物研发和生产过程中质量控制新理念与新技术.ppt

药物研发与生产过程中质量控制药物研发与生产过程中质量控制新理念和新技术新理念和新技术2报告内容n质量控制新理念质量控制新理念n质量来自设计质量来自设计(QbD)与设计空间与设计空间(ICH Q8)n材料评价与处方前研究材料评价与处方前研究n过程分析技术（过程分析技术（PAT）3质控新理念质控新理念药物生产的现状药物生产的现状4 在很多地方，现有技术应用比不上其它行业 虽然能够达到一定的药品质量标准，但要付出努力和费用大，效率低。虽然生产约占25%的费用，主要精力放在开发，很少强调生产 有的产品，不合格率高达50%不能预测最终产品的放大的影响 不能分析或理解生产失败的原因后果后果5 产品昂贵的部分原因：生产效率低浪费 没有充分利用现有新技术 延缓新药的开发和使用 需要严密的药事监管6 二十一世纪新理念二十一世纪新理念nPharmaceutical CGMPs for the 21st Century a risk-based approach(9/04)http:/www.fda.gov/cder/gmp/gmp2004/GMP_finalreport2004.htmnONDQA White Paper on Pharmaceutical Quality Assessment System(PQAS)http:/www.fda.gov/cder/gmp/gmp2004/ondc_reorg.htm7理想的状态理想的状态(Janet Woodcock,October 2005)A maximally efficient,agile,flexible pharmaceutical manufacturing sector that reliably produces high-quality drug products without extensive regulatory oversightA mutual goal of industry,society,and regulator一个最有效、敏捷、灵活的药物生产行业，在不需一个最有效、敏捷、灵活的药物生产行业，在不需要严密的药事监管的情况下，可靠地生产高质量的要严密的药事监管的情况下，可靠地生产高质量的药品。药品。8FDA的质量来自设计的新理念的质量来自设计的新理念n通过产品设计来满足患者的需求n工艺设计能够随时满足产品关键质量参数n能透彻了解制剂组分和工艺参数对产品质量的影响n能够鉴定和控制工艺偏差的关键来源n生产过程是连续监测和更新的，以确保长期质量的稳定性实行实行QbD给给FDA带来的好处带来的好处9 提高评审的科学基础 促进评审、法规执行、检查的更有效的融合 改善注册过程中的信息交流 提高评审的质量（QMS）提供更灵活的决策 确保决策的科学性，而不是依赖经验 在决策过程中融入交叉学科 利用多种资源来解决高风险问题实行实行QbD给药企带来的实惠给药企带来的实惠101.确保产品的设计以及生产过程中较少的问题2.减少补充注册的数量3.容许使用新技术来改善生产，而不只是药事监管4.降低生产成本 更少的浪费5.确保评审过程中，有数据、有依据。加速评审6.在与FDA交涉时，有科学理念做支撑，不仅是过程7.强调连续不断的产品方面和生产工艺的改进8.加强了解原料药与辅料对生产的影响9.将生产与临床需求融入设计过程中，有的放矢10.提供以量化参数控制理念的制药模式机遇11 高效、敏捷、灵活的系统 提高生产率，降低费用、高效选项目 为所有的产品建立科学方法依据 更好地在业界间进行科学交流 确保信息一致性和可信性和可重复性 融入风险管理方法理念挑战挑战12 需要决定注册所需的数据 确定全球实施的步骤 需要处理旧产品与新产品的之间差别 需要药事共识或上市后的管理计划 继续确保检查、执法和评审之间的结合和协调 需要内外部培训、培训、再培训13设计空间设计空间(ICH Q8)n定义:输入变量（像材料性能）和工艺参数之间的多维结合和互动被验证能提供产品质量保证。n在设计空间内的变动不被视为改变。设计空间之外的变动被认为是改变，其过程变化通常需要监管部门的批准。n空间设计是由申请人提出，并需要监管部门的评估和批准14药物开发现状与药物开发现状与QbD 理念比较理念比较现状现状QbDQbD质量来自检测和监管基于科学理解，质量被设计到产品和工艺过程大量数据申报-支离片碎，没有“大图像”知识丰富申请-产品的认知和工艺的了解质量标准基于批次历史质量标准基于产品性能的需要“冻结的工艺”，不鼓励改变在设计空间内的可变工艺，容许继续改进注重重复性-经常避免或忽略变量注重耐用性 了解和控制变量15药物开发与产品生命周期候选药物筛选候选药物筛选产品设计与开发产品设计与开发工艺设计与开发工艺设计与开发生产开发生产开发生产批件生产批件继续改进继续改进实验设计实验设计(DOE)模型建设与评估模型建设与评估工艺设计与开发工艺设计与开发:起始范筹工艺评价工艺优化工艺耐用Statistical Tool制剂设计与开发制剂设计与开发:起始范筹制剂评价制剂优化生产开发与继续改进生产开发与继续改进:开发控制系统放大预测跟踪和趋势分析统计过程分析统计过程分析药物开发与产品生命周期17工艺术语工艺步骤工艺步骤材料输入材料输入材料输出材料输出(产品或中间体产品或中间体)输入工艺输入工艺参数参数测量到的参数或属性测量到的参数或属性控制模型设计空间设计空间关键质量属性关键质量属性过程测定和控制过程测定和控制18设计空间n第一原理方法第一原理方法n结合实验数据和对化学、物理学和工程学方面的机理了解去模拟和预测产品性能n统计设计的实验统计设计的实验(DOEs)(DOEs)n测定多重参数和它们的相互作用的有效方法n放大关联放大关联n关联不同批次大小或仪器操作条件的半经验方法19质量来自设计与统计学n统计学分析在质量来自设计的方法学中有着多重功能n统计设计实验(DOEs)n模型建立与评估n统计过程控制n取样计划20材料表征和处方前研究质量来自设计质量保证图21具备灵活具备灵活单元操作单元操作混合混合压片压片包衣包衣过程控过程控制制辅料达标辅料达标定量定量均匀度均匀度杂质杂质金属金属溶剂残留溶剂残留水分水分溶出溶出产品标产品标准准原料药达原料药达标标如果失败如果失败,了解和解决了解和解决根源问题根源问题确证质量确证质量总是达标总是达标重要的材料性能22工业处方前研究23药物开发中的处方前研究药物开发中的处方前研究24表征重点表征重点25通常表征工作表通常表征工作表261.Macroscopic info:Color,odor etc.2.Photomicrographs3.Chiral tests4.Solid State Characteristics:polymorphism,hydrate,solvate forms5.Solubility Water Ethanol Select solvents pH solubility profile6.Density7.pH&pKa8.Dissolution Rate9.Distribution/Partition Coefficient 10.UV absorbance11.Humidity sensitivity12.Thermal data:DSC,TGA,DTA13.Volatility:Ambient,45C,60C14.Stability(accelerated conditions)Solid Solution(5-6 pH values)15.Light Stability Physical Chemical Microbial16.Stability w/excipients:Acidic Basic Oxidative High in water content17.Particle size18.Capsule Stability19.Compressibility20.Flow properties80年代的药物发现和开发年代的药物发现和开发272890年代的药物发现和开发年代的药物发现和开发最新进展最新进展29 Biopharmaceutics Classification System BCS(Amidon et al,1995)Human Genome Project Completion(2003)Better understanding of Drug Transporters and Metabolizing Enzymes-availability of in vitro systems Biopharmaceutics Drug Disposition Classification System BDDCS(Benet et al,2006)生物等效性与生物利用度生物等效性与生物利用度30BCS是什么是什么?渗透性与溶解度的分类渗透性与溶解度的分类31生物药剂类型生物药剂类型溶解度溶解度渗透性渗透性IHighHighIILowHighIIIHighLowIVLow Low近端人类胃肠道模拟液汁模拟胃液模拟胃液模拟肠汁模拟肠汁FastedFed(FeSSGF)FastedFed(FaSSGF)EarlyMiddleLate(FaSSIF)(FeSSIF)Na taurocholateNaClNaClNaClNa taurocholateNa taurocholateLecithinMilk/bufferHoAcH3PO4LecithinLecithinPepsinHCl/NaOH,pH 6.4NaoAcNaH2PO4Maleic acidGlyceryl monooleateNaCl559 mOsm/kgMilk/bufferMilk/bufferNaClNa oleateHCl,pH 1.6HCl/NaOH,pH 5HCl/NaOH,pH 3NaOH,pH 6.5Maleic acid121 mOsm/kg500 mOsm/kg300 mOsm/kg180 mOsm/kgNaOH,pH 5.8390 mOsm/kgPharm.Res.2008,25(7),pp.1663-763390年代以后的药物发现和开发年代以后的药物发现和开发现代处方前研究方法现代处方前研究方法34有机固体的不同形态有机固体的不同形态35综合药剂学研究36 联合处方前研究、生物药剂学、药物分析 团队作战 时刻考虑到药物开发时间表 努力达到一个不断学习的境界，及时通报以下中期药剂学研究报告 固态表征 液态表征 稳定性考察 吸收评价重新确定的处方前研究37处方前研究处方前研究 未来的展望未来的展望38 将小分子药物的知识扩展到大分子和生物制剂 决策图 建立新技术/释药系统 寻求更新、更强大的表征技术 创造高通量和超高通量药物发现程序39质控新技术质控新技术过程分析技术（过程分析技术（PAT）ProcessAnalysisTechhology 40PAT在QbD中所扮演的角色41设计空间中的材料属性和工艺参数设计空间中的材料属性和工艺参数42设计空间的建立设计空间的建立43工艺开发中的工艺开发中的PAT工具工具44生产过程中的生产过程中的PAT工具工具45中间过程分析取代最终产品测试中间过程分析取代最终产品测试46某些最终产品分析或某些最终产品分析或替代测试替代测试的选择的选择47利用利用PAT进行实时产品放行进行实时产品放行48小结小结49 施行PAT和QbD达到药事监管的灵活性基于对已被证明了的过程了解和控制，建立科学和风险为基础的药事决策体系实时质量控制，导致最终产物的检测辅料、原料药的属性或工艺参数的设计空间，容许未来在更大范围内的改变，而不需要补充注册 FDA鼓励工业界应用QbD和PAT 随着工业界和FDA实施QbD和PAT,将会面临各种各样的挑战