Качество по дизайну (QbD)

Quality by Design (QbD) — это стратегический подход, используемый в различных отраслях промышленности, включая фармацевтику, производство и разработку продуктов, для обеспечения стабильной поставки высококачественной продукции. Она включает в себя систематический и упреждающий процесс интеграции соображений качества на протяжении всего жизненного цикла продукта, от концепции до производства.

В контексте фармацевтики Quality by Design фокусируется на оптимизации процессов разработки, производства и контроля лекарственных препаратов для повышения их безопасности, эффективности и общего качества. Это требует глубокого понимания критических атрибутов качества продукта (CQA), которые являются измеримыми характеристиками, определяющими его производительность, и критических параметров процесса (CPP), которые являются переменными, влияющими на производственный процесс.

Основной принцип концепции «Качество через дизайн» заключается в выявлении и понимании взаимосвязей между CQA продукта и CPP, которые на них влияют. Эти знания приобретаются в результате сочетания научных экспериментов, оценки рисков и статистического анализа. Тщательно изучив эти взаимосвязи, производители могут создать пространство для проектирования, в котором продукт может постоянно соответствовать желаемым стандартам качества.

Проектное пространство определяет диапазон CPP, которые обеспечивают CQA продукта в допустимых пределах. Это обеспечивает гибкость для оптимизации процессов при сохранении требуемых атрибутов качества. В рамках этого пространства проектирования производители могут установить соответствующие средства управления технологическими процессами, методы мониторинга и системы обеспечения качества для обеспечения согласованности и предсказуемости производительности продукта.

Реализация концепции «Качество через дизайн» дает ряд преимуществ. Это позволяет производителям лучше понимать свои процессы, снижать вариативность и снижать риски. Интеграция качества на этапах разработки и производства продукта позволяет выявить и устранить потенциальные проблемы с качеством на ранней стадии, что снижает вероятность возникновения проблем на этапе постпроизводства. Кроме того, QbD способствует постоянному совершенствованию, обеспечивая основу для непрерывной оптимизации процессов и инноваций.

Процесс разработки концепции «Качество по проекту» начинается с тщательного определения требований к конечному продукту, включая целевые показатели использования, профили безопасности и цели эффективности продукта. Этапы этого процесса включают в себя:

• Определение профиля качества продукта, который представляет in-vitro, как продукт будет работать in vivo. Этот профиль представляет собой количественное представление целевых показателей клинической безопасности и эффективности для разработчиков продуктов.
• Обобщение и централизация того, что известно об активном фармацевтическом ингредиенте (АФИ), вспомогательных веществах и процессе, а также выявление пробелов в знаниях для определения приоритетов исследований на основе оценки рисков.
• Разработка состава продукта и тщательное определение качественных характеристик, которые необходимо контролировать для достижения профиля качества продукта
• Разработка гибкого технологического процесса для продукта, обладающего заданными качественными характеристиками
• Определение ключевых технологических спецификаций и характеристик исходного материала, которыми необходимо управлять для достижения желаемых характеристик конечного продукта. Чтобы иметь гибкий процесс, необходимо, чтобы приемлемая производительность процесса была четко определена, а границы приемлемости хорошо поняты. Методология, такая как «Планирование экспериментов» (DoE), может быть использована для повышения эффективности процесса.
• Создание общей стратегии контроля для всех аспектов производственного процесса. В процессе контроля следует учитывать оценку рисков на различных этапах. Методология ПАТ может быть использована как часть общей стратегии контроля.
• Постоянный аудит производственного процесса и корректировка, по мере необходимости, для поддержания качества конечной продукции

Исторически сложилось так, что тестирование качества (QbT) использовалось для разработки процессов. Однако этот подход сопряжен со следующими проблемами:

Качество и производительность продукта, подкрепленные тестированием конечного продукта, приводят к:

• Ограниченное понимание процесса или ключевых параметров процесса на основе оценки рисков
• Ограниченное научно обоснованное понимание процесса, управление ключевыми переменными и их влияние на качество конечного продукта.
• Ограниченное понимание пространства для проектирования процессов и связи с качеством продукции

В целом, меньше времени уделяется пониманию причин сбоев в процессах и больше внимания уделяется тестированию и доработке некондиционных продуктов по мере необходимости. Качество, гарантированное испытаниями и инспекциями, также обеспечивает:

• Подача с большим объемом данных, разрозненная информация без учета всего процесса
• Спецификации основаны на истории партий
• Проверенный и утвержденный процесс препятствует изменениям
• Сосредоточьтесь на воспроизводимости, часто избегая или игнорируя вариации 

Система «Качество по дизайну» охватывает все основные аспекты фармацевтического производства. При разработке лекарственных препаратов используется методичный, многомерный подход для построения эффективного дизайна процесса, основанного на оценке риска, связанного с различными этапами. В производственном процессе стратегия QbD обеспечивает гибкость процесса в пределах определенного пространства проектирования. Управление процессами эффективно использует процессно-аналитическую технологию для отслеживания тенденций процессов и обеспечения качества является необходимостью процессов управления, основанных на оценке рисков, что обеспечивает меньшую вероятность отказа партии.

• Качество, встроенное в продукт и процесс по замыслу, основанному на научном понимании
• Богатая знаниями отправка – демонстрация знаний о продукте и понимании процессов
• Спецификации, основанные на требованиях к эксплуатационным характеристикам продукта
• Гибкий процесс в пространстве проектирования – возможность постоянного совершенствования
• Сосредоточьтесь на надежности — понимание и контроль вариаций

Проектируйте, анализируйте и контролируйте производство путем своевременного измерения критических характеристик качества и производительности сырья и материалов в процессе производства.

• Определение проектного пространства с помощью многомерного анализа данных, охватывающего критические параметры технологического процесса (CPP)
• Используйте встроенную или онлайн-технологию процессной аналитики (PAT) для отслеживания CPP (например, ReactIR, ReactRaman, EasySampler, ParticleTrack, EasyViewer, pH, калориметрию)
• Подтверждение того, что процесс работает в проектном пространстве, с помощью мониторинга процесса и определения тенденций
• Использование знаний, полученных в результате мониторинга производительности процессов, для постоянного совершенствования процессов в пространстве проектирования
• Обеспечьте выпуск промежуточных продуктов или конечного продукта в режиме реального времени

1. Спектрометр комбинационного рассеяния света — анализ многофазных реакций, полиморфов in situ
2. ИК-Фурье-спектрометр in-situ — кинетика, механизмы и пути реакций in-situ
3. PVM Particle Size Analyzer — встроенная визуализация и анализ формирования и роста частиц
4. FBRM Particle Size Analyzer — встроенный анализ размеров частиц с технологией FBRM®
5. Автоматизированный реактор химического синтеза — точное и автоматизированное выполнение и документирование технологических условий
6. Система реакционного отбора проб — автоматизированный репрезентативный отбор проб
7. Программное обеспечение для разработки процессов, моделирования и симуляции — эффективное масштабирование с помощью программного обеспечения для анализа и управления данными, моделирования и симуляции

Если у вас есть вопросы или вам нужна помощь с техническим приложением, наша команда консультантов по техническим приложениям готова направить вас в правильном направлении.