Technologia analizy procesów

Technologia analizy procesu ( PAT ) została zdefiniowana przez Amerykańską Agencję ds. Żywności i Leków (FDA) jako mechanizm projektowania, analizowania i kontrolowania procesów produkcji farmaceutycznej poprzez pomiar krytycznych parametrów procesu (CPP), które wpływają na krytyczne atrybuty jakości ( CQA).

W rzeczywistości koncepcja ta ma na celu zrozumienie procesów poprzez zdefiniowanie ich CPP i odpowiednie monitorowanie ich w odpowiednim czasie (najlepiej w trybie in-line lub on-line), a tym samym zwiększenie wydajności testowania przy jednoczesnym ograniczeniu nadmiernego przetwarzania, zwiększeniu spójności i minimalizacji odrzutów.

FDA przedstawiła ramy regulacyjne dla wdrożenia PAT. W tych ramach – zdaniem Hinza – FDA stara się motywować przemysł farmaceutyczny do doskonalenia procesu produkcyjnego. Ze względu na restrykcyjne wymagania regulacyjne oraz długi czas opracowywania nowego leku, technologia produkcji jest „zamrażana” na czas prowadzenia badań klinicznych II fazy.

Ogólnie rzecz biorąc, inicjatywa PAT FDA jest tylko jednym z tematów w ramach szerszej inicjatywy „Farmaceutyczne cGMP na XXI wiek – podejście oparte na ryzyku”.

Podstawy

PAT to termin używany do opisania szerszej zmiany w produkcji farmaceutycznej od statycznej produkcji seryjnej do bardziej dynamicznego podejścia. Obejmuje zdefiniowanie krytycznych parametrów procesu (CPP) sprzętu używanego do wytworzenia produktu, które wpływają na krytyczne atrybuty jakości (CQA) produktu, a następnie kontrolowanie tych CPP w określonych granicach. Pozwala to producentom wytwarzać produkty o stałej jakości, a także pomaga zmniejszyć ilość odpadów i ogólne koszty.

Ten mechanizm zapewniania stałej jakości produktu i zmniejszania ilości odpadów stanowi dobry argument za wykorzystaniem technologii ciągłej produkcji. Sterowanie procesem w stanie ustalonym, gdy rozumie się efekty w górę iw dół, jest łatwiejszym zadaniem, ponieważ zmienność wspólnej przyczyny jest łatwiejsza do zdefiniowania i monitorowania.

Zmienne

Dopuszczalne byłoby uznanie, że surowce wykorzystywane do wytwarzania produktów farmaceutycznych mogą różnić się właściwościami, np. zawartością wilgoci, strukturą krystaliczną itp. Dopuszczalne byłoby również uznanie, że sprzęt produkcyjny nie zawsze działa dokładnie w ten sam sposób ze względu na nieodłączne tolerancja sprzętu i jego komponentów. Dlatego logiczne jest stwierdzenie, że zmienność surowców w połączeniu ze statycznym procesem wsadowym z nieodłączną zmiennością urządzeń procesowych daje zmienny produkt. Opiera się to na statycznym procesie wsadowym, który wytwarza produkt według ustalonej receptury ze stałymi wartościami zadanymi.

Mając to na uwadze, celem PAT jest posiadanie dynamicznego procesu produkcyjnego, który kompensuje zmienność zarówno surowców, jak i sprzętu, aby wytworzyć spójny produkt.

wdrożenie PAT

Dotychczasowe wyzwanie związane z PAT dla producentów farmaceutycznych polega na tym, aby wiedzieć, jak zacząć. Częstym problemem jest wybranie złożonego procesu i ugrzęźnięcie w wyzwaniu związanym z gromadzeniem i analizowaniem danych.

Następujące kryteria służą jako podstawowe ramy dla pomyślnego wdrożenia PAT: (z podkładu PAT )

Wybór prostego procesu. (Pomyśl o wodzie do iniekcji (WFI) lub systemie monitoringu budynku (BMS)
Wszystkie szczegóły i niuanse są dobrze zrozumiane i wyjaśnione dla tego procesu.
Określ, jakie informacje są łatwo gromadzone i dostępne za pomocą bieżącego oprzyrządowania.
Zrozumienie odpowiednich odstępów czasu dla zbierania tych danych.
Ocena dostępnych narzędzi do odczytu i synchronizacji danych.

narzędzia PAT

Aby wdrożyć udany projekt PAT, niezbędne jest połączenie trzech głównych narzędzi PAT:

Wielowymiarowe narzędzia do pozyskiwania i analizy danych: zwykle zaawansowane pakiety oprogramowania, które pomagają w projektowaniu eksperymentów , zbieraniu surowych danych i statystycznej analizie tych danych w celu określenia, jakie parametry są CPP.
Narzędzia analitycznej chemii procesowej (PAC): instrumenty analityczne działające w trybie in-line i on-line używane do pomiaru tych parametrów, które zostały zdefiniowane jako CPP. Należą do nich głównie spektroskopia w bliskiej podczerwieni (NIRS); ale także biosensory , spektroskopia ramanowska , światłowody i inne.
ciągłego doskonalenia i/lub zarządzania wiedzą : systemy papierowe lub pakiety oprogramowania, które gromadzą dane kontroli jakości pozyskiwane w czasie dla określonych procesów w celu zdefiniowania słabych stron procesów oraz wdrażania i monitorowania inicjatyw doskonalenia procesów. Te produkty mogą być takie same lub oddzielone od powyższych narzędzi do analizy statystycznej.

Cele długoterminowe

Długoterminowymi celami PAT są:

skrócić czas cyklu produkcyjnego
zapobiec odrzuceniu partii
włączyć uwalnianie w czasie rzeczywistym
zwiększyć automatyzację i kontrolę
poprawić wykorzystanie energii i materiałów
ułatwić ciągłą obróbkę

Obecnie w projektach PAT dominują zastosowania spektroskopii NIR. Możliwym rozwiązaniem nowej generacji jest dyfrakcja promieniowania rentgenowskiego z dyspersją energii (EDXRD). Aby uzyskać szczegółowy przegląd narzędzi PAT, zobacz Scott lub Roggo. Aby zapoznać się z przykładem zastosowania, zobacz Gendre.

Chociaż inicjatywa PAT FDA zachęca do kontroli procesu w oparciu o dane pozyskiwane w czasie rzeczywistym, niewielka część aplikacji PAT wykracza poza monitorowanie procesów i jest zgodna z podejściem PACT (technologia kontrolowana analitycznie procesu).

MVA w PAT

Fundamentalne inicjatywy w zakresie technologii analitycznych procesów (PAT) to podstawy analizy wielowymiarowej (MVDA) i projektowania eksperymentów (DoE). Dzieje się tak dlatego, że analiza danych procesowych jest kluczem do zrozumienia procesu i utrzymania go pod wielowymiarową kontrolą statystyczną.

przypisy