Procesní analytická technologie - Process analytical technology

Procesní analytická technologie (PAT) byl definován Spojenými státy Úřad pro kontrolu potravin a léčiv (FDA) jako mechanismus pro návrh, analýzu a řízení farmaceutických výrobních procesů prostřednictvím měření kritické parametry procesu (CPP), které ovlivňují kritické atributy kvality (CQA).

Koncept se ve skutečnosti zaměřuje na porozumění procesům definováním jejich CPP a jejich včasným sledováním (nejlépe in-line nebo on-line), a tedy efektivnější při testování při současném snížení nadměrného zpracování a zvýšení konzistence a minimalizace odmítnutí.

FDA nastínil regulační rámec[1] pro implementaci PAT. S tímto rámcem - podle Hinze[2] - FDA se snaží motivovat farmaceutický průmysl ke zlepšení výrobního procesu. Vzhledem k přísným regulačním požadavkům a dlouhé době vývoje nového léčiva je výrobní technologie v době provádění klinických studií fáze 2 „zmrazena“.

Iniciativa PAT od FDA je obecně pouze jedním tématem v rámci širší iniciativy „Farmaceutické cGMP pro 21. století - přístup založený na riziku“.[3]

Základy

PAT je termín používaný k popisu širší změny ve farmaceutické výrobě od statické hromadné výroby k dynamičtějšímu přístupu. Zahrnuje definování kritických parametrů procesu (CPP) zařízení použitého k výrobě produktu, které ovlivňují atributy kritické kvality (CQA) produktu, a následnou kontrolu těchto CPP v definovaných mezích. To výrobcům umožňuje vyrábět výrobky konzistentní kvality a také pomáhá snižovat plýtvání a celkové náklady.

Tento mechanismus pro produkci konzistentní kvality produktů a snižování odpadu představuje dobrý případ pro využití nepřetržitých výrobních technologií. Řízení procesu v ustáleném stavu, když rozumíte účinkům upstream a downstream, je snadnější úkol, protože variabilitu běžné příčiny lze snáze definovat a monitorovat.

Proměnné

Bylo by přijatelné vzít v úvahu, že suroviny používané k výrobě farmaceutických výrobků se mohou lišit ve svých atributech, např. obsah vlhkosti, krystalová struktura atd. Bylo by také přijatelné vzít v úvahu, že výrobní zařízení nemusí vždy fungovat úplně stejným způsobem kvůli inherentní toleranci zařízení a jeho součástí. Je proto logické říci, že variabilita surovin spojená se statickým dávkovým procesem s vlastní variabilitou procesního zařízení produkuje variabilní produkt. To je na základě toho, že statický dávkový proces produkuje produkt podle pevného receptu s pevnými požadovanými hodnotami.

S ohledem na tuto skutečnost má pohon PAT mít dynamický výrobní proces, který kompenzuje variabilitu surovin a zařízení k výrobě konzistentního produktu.

Implementace PAT

Dnešní výzvou pro PAT pro farmaceutické výrobce je vědět, jak začít. Běžným problémem je výběr složitého procesu a utápění ve výzvě shromažďování a analýzy dat.

Následující kritéria slouží jako základní rámec pro úspěšné zavedení PAT: (Od PAT primer )

  • Výběr jednoduchého procesu. (Mysli na vodu pro injekci (WFI) nebo monitorovací systém budovy (BMS)
  • Všechny podrobnosti a nuance jsou pro tento proces dobře pochopeny a vysvětleny.
  • Určete, jaké informace se snadno shromažďují a jsou přístupné pomocí aktuálního vybavení.
  • Pochopení příslušných intervalů pro sběr těchto údajů.
  • Vyhodnocení dostupných nástrojů pro čtení a synchronizaci dat.

Nástroje PAT

K realizaci úspěšného projektu PAT je nezbytná kombinace tří hlavních nástrojů PAT:

  • Nástroje pro získávání a analýzu více proměnných dat: obvykle pokročilé softwarové balíčky, které pomáhají návrh experimentů, sběr nezpracovaných dat a statistická analýza těchto dat za účelem určení, jaké parametry jsou CPP.
  • Nástroje procesní analytické chemie (PAC): in-line a on-line analytické nástroje používané k měření těch parametrů, které byly definovány jako CPP. Patří mezi ně hlavně blízká infračervená spektroskopie (NIRS); ale také zahrnout biosenzory, Ramanova spektroskopie, optická vlákna a další.
  • Neustálé zlepšování a / nebo řízení znalostí nástroje: papírové systémy nebo softwarové balíčky, které akumulují data kontroly kvality získaná v průběhu času pro konkrétní procesy s cílem definovat slabiny procesu a implementovat a monitorovat iniciativy zlepšování procesů. Tyto produkty mohou být stejné nebo oddělené od výše uvedených nástrojů statistické analýzy.

Dlouhodobé cíle

Dlouhodobými cíli PAT jsou:

  • zkrátit dobu cyklování výroby
  • zabránit odmítnutí šarží
  • povolit uvolnění v reálném čase
  • zvýšit automatizaci a řízení
  • zlepšit využití energie a materiálu
  • usnadnit průběžné zpracování

V současné době v projektech PAT dominují aplikace NIR spektroskopie. Možným řešením příští generace je energeticky disperzní rentgenová difrakce (EDXRD).[4] Podrobný přehled nástrojů PAT viz Scott,[5] nebo Roggo.[6] Příklad aplikace viz Gendre.[7]

Ačkoliv Iniciativa PDA FDA podporuje řízení procesů na základě údajů získaných v reálném čase, malá část aplikací PAT jde nad rámec monitorování procesů a řídí se přístupem PACT („Process Analytically Controlled Technology“).[8]

MVA v PAT

Základy iniciativ pro zpracování analytických technologií (PAT) jsou základy vícerozměrná analýza (MVDA) a návrh experimentů (Srna). Je to proto, že analýza procesních dat je klíčem k pochopení procesu a jeho udržení pod vícerozměrnou statistickou kontrolou.

Poznámky pod čarou

  1. ^ FDAPokyny pro průmysl: PAT - Rámec pro inovativní farmaceutický vývoj, výrobu a zajišťování kvality; Září 2004
  2. ^ Hinz„Procesní analytické technologie ve farmaceutickém průmyslu: iniciativa FDA PAT; Anal Bioanal Chem, sv. 384, str. 1036-1042, 2006
  3. ^ FDA„Farmaceutické cGMP pro 21. století - přístup založený na riziku; Závěrečná zpráva, září 2004
  4. ^ Williams, J: Distributor zdravotní péče, Prosinec 2006 / leden 2007, strana 81. Colorado, USA: E.L.F. Publications, Inc. OCLC  833048096
  5. ^ Scott, B .; Wilcock, A. (2006). „Procesní analytická technologie ve farmaceutickém průmyslu: Sada nástrojů pro neustálé zlepšování“. PDA Journal of Pharmaceutical Science and Technology / PDA. 60 (1): 17–53. PMID  17089677.
  6. ^ Roggo, Y .; Chalus, P .; Maurer, L .; Lemamartinez, C .; Edmond, A .; Jent, N. (2007). "Přehled blízké infračervené spektroskopie a chemometrie ve farmaceutických technologiích". Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis. 44 (3): 683–700. doi:10.1016 / j.jpba.2007.03.023. PMID  17482417.
  7. ^ Gendre, C .; Genty, M .; Boiret, M .; Julien, M .; Meunier, L. C .; Lecoq, O .; Baron, M .; Chaminade, P .; Péan, J. M. (2011). „Vývoj procesní analytické technologie (PAT) pro přímé sledování tloušťky filmu a hmotnosti potahových materiálů během operace potahování“ (PDF). European Journal of Pharmaceutical Sciences. 43 (4): 244–250. doi:10.1016 / j.ejps.2011.04.017. PMID  21569842.
  8. ^ Nagy, B; et al. (2017). „In-line Ramanovo spektroskopické monitorování a zpětnovazební kontrola kontinuálního procesu míchání a tabletování farmaceutického prášku se dvěma šneky“. International Journal of Pharmaceutics. 530 (1–2): 21–29. doi:10.1016 / j.ijpharm.2017.07.041. PMID  28723408.

Reference