プロセス分析技術(PAT)とは?

プロセス分析技術(PAT)は、医薬品製造におけるイノベーションを促すために2004年に米国食品医薬品局(FDA)が導入した規制枠組みとエンジニアリングアプローチです。そのコアでは、PATは、重要な品質属性(CQA)と重要なプロセスパラメータ(CPP)のタイムリーな測定による製造プロセスの設計、分析、および制御のためのシステムです。従来の最終製品テストとは異なり、PATは分析ツールを統合し、分析を行い、分析を行い、分析を行い、その結果を分析し、製造プロセスを分析し、プロセスを分析し、プロセスをリアルタイムに測定し、プロセスを分析し、プロセスを最適化します。

バッチ故障と製造におけるリワークのコスト

バッチ障害は高価です。 医薬品製造では、単一の拒絶されたバッチは、失われた原材料、労働、および機器の時間を数百万ドルを表すことができます。 再作業 - 非汚染されたバッチを修正するプロセス - 追加の処理手順、延長サイクル時間、および増加された品質保証監督によるさらなるコストを追加します。 業界見積もりによると、品質不良は、10%と25%の年間売上高の間の製薬会社に相当する費用を削減し、バッチ障害は重要な部分に寄与します。 財務損失を超えて、故障は、製品が不足しているか、および規制が確認されるのは、単に検証するプロセスを検証することができます。

バッチ障害を減らす方法

プロセスドリフトの早期発見

PATシステムは、温度、pH、混合速度、水分含有量、粒子サイズなどのCPPを継続的に監視します。 設計空間からの逸脱は、多くの場合、それらは、特定の製品に伝播する前に、リアルタイムで検出されます。 例えば、近赤外線(NIR)プローブは、粉末混合中に混合均一性を追跡することができ、オペレータはタブレットの圧縮前に長時間停止および正しい分離をすることができます。

リアルタイムフィードバック制御

PATシステムが偏差を検出すると、液体ベッドのドライヤーのスプレー率を増加したり、給油器内のフィードレートを変更したり、許容範囲内でプロセスを戻すなどの自動調整をトリガーできます。このクローズドループ制御は、作業や拒絶を必要とするバッチの作成のリスクを最小限に抑えます。多くの場合、リアルタイム制御は50%以上でバッチ故障率を減らすことが示されています。

根本原因の特定のための多変量解析

PATは、主要なコンポーネント解析(PCA)や、少なくとも四角(PLS)回帰を用いて解析できる高周波多変流データストリームを生成します。これらのツールは、バリビリティの根本原因を特定し、将来のバッチが実行される前に、エンジニアが予防的補正を実施できるようにします。時間が経つにつれて、このデータ主導のアプローチは、プロセスのより深い理解を構築し、さらには最初の右率を改善します。

キーPATツールとテクニック

複数の分析技術は、PATフレームワークで一般的に展開されています。各ツールは、特定のCQAまたはCPPをターゲットとし、製造工程や材料特性に基づいて選択することができます。

  • 赤外線分光法(NIR):] は、水分含有量、混合均一性、多形態の識別に広く使用されています。 NIRプローブは、ブレンダー、ドライヤー、またはタブレットプレスに直接インサートすることができます。
  • ラーマン分光度:] 化学組成と結晶構造を識別するための優れた。 連続製造中にAPI濃度を監視するのによく使われます。
  • 溶融ビーム反射率測定(FBRM): 結晶化や加工中の粒子サイズとリアルタイムでカウントします。
  • [多重データ解析(MVDA):[]])、PAT機器の出力を処理するソフトウェアプラットフォームは、実用的な洞察と制御決定を提供します。
  • 実験の設計(DoE):[プロセスのための設計スペースを定義する系統的アプローチは、多くの場合、強力な動作範囲を検証するためにPATと対しました。

PAT[のFDAガイダンス文書は、これらのツールの技術的詳細と規制の期待を提供します。

失敗の減少を越えて利点

デザイン(QbD)による品質

PATは、音響科学に基づく製造プロセスの理解と制御を強調する、設計による品質のための基礎技術です。 PATデータでは、メーカーは、再処理なしでルーチン生産の間により柔軟性を可能にする、各パラメータの実績のある許容範囲を定義することができます。

連続製造への移行

連続製造は、リアルタイム監視と制御に依存しています。PATが提供するもの。連続ラインのバッチの故障は瞬時に遮断され、全操業が失われることを防ぎます。規制当局は、PATを第一次品質保証機構として使用しているいくつかの連続製造ラインを承認しました。

規制の柔軟性

FDA や他の機関は、堅牢な PAT システムが配置されているときに、エンド製品テストを削減することができます。 圧縮されたタブレットをすべてのバッチからテストする代わりに、メーカーはプロセスデータを信頼して一貫した品質を実証することができます。 これは、規制の承認を明示し、コンプライアンスの負担を軽減することができます。

実装課題とソリューション

一方、PAT は、現実世界障害を提示するという利点があります。 機器やソフトウェアの高直面資本コストは、特に小型メーカーにとっては一般的な障壁です。 従来の機器がデジタルインターフェイスポートを欠いているか、複数のベンダーからのデータが同期しなければならない場合に、統合複雑性も上昇します。 さらに、スタッフは多変種データを解釈し、適切なアラートに応答するために訓練する必要があります。

実用的なソリューションは、スケーリング前に価値を証明するために、ドライヤーやブレンダーなどの単一のユニット操作でターゲットを絞ったPATアプリケーションから始まります。 OPC UAなどの標準化された通信プロトコルを使用して、データ統合を簡素化します。 スタッフ教育に投資する - ベンダーのトレーニングや大学のパートナーシップを通して、内部能力を組みます。 多くの企業は、プロセス知識が成熟するように拡張できるスケーラブルなPATプラットフォームも採用しています。 業界出版物のような Pharmaceuct Technology case[FAT]PAT技術事例1:[FAT] - 機能の分析結果が定期的に行われています。

ケーススタディ:アクションでPAT

タブレットでの均一性監視

大手ジェネリック医薬品メーカーは、ハイシャー造粒機ライン上でリアルタイムNIRモニタリングを実施しました。6ヵ月以内に、ブレンド関連のバッチの故障を70%削減しました。NIRスペクトルがターゲットから逸脱し、再作業を防ぎ、年間2億ドル削減した場合、オペレータはプロセスを直ちに停止させることができます。

マンメトリック温度測定による凍結乾燥制御

凍結乾燥させた注射可能な製造業では、プロセス失敗は頻繁に予測不可能な氷の結晶の形成から起因します。 PAT ベースのマンコメトリック温度測定システムを使用して、契約の製造業の組織は棚の温度および部屋の圧力をリアルタイムで調節し、周期の失敗を 2% 以下減らすことを可能にしました。

次世代のPAT

PATの次世代は、業界 4.0 テクノロジーと融合しています。機械学習アルゴリズムは、プロセスのエンドポイントを予測したり、従来の統計プロセス制御よりも異常を迅速に検出することができます。デジタルツインズは、PAT データストリームと組み合わせることで、製造業者が実際のバッチを危険にすることなく、パフォーマンスをシミュレートしたり、最適化したりすることができます。リアルタイムリリーステスト(RTRTRT)は、プロセスデータと PAT 測定に基づいてリリースされる、プロセス全体に基づいてリリースされる、PAT は、一般的なセンサーや欠陥の欠陥が、より小さいデバイスにならず、より小さいデータが、より小さいデバイスを削減する可能性が高くなります。

コンテンツ

プロセス分析技術は、医薬品およびその他の規制製造分野におけるバッチの故障や再作業を減らすための最も効果的なツールの一つであることが実証されています。 反応的な最終製品テストから、積極的なリアルタイムプロセス制御、PATのコストを削減し、製品品質を向上させ、規制遵守を強化する能力に品質をシフトすることにより。 実装では、先行投資と組織的変化、長期的利点が必要である一方、最初の直立的な製造、継続的なプロセス改善、および高度な製造プロセスを採用する能力が、PATは、あらゆる重要なプロセスのプロセスを検証し、あらゆる重要なプロセスを最適化し、PATは、あらゆる重要なプロセスを最適化します。