整合實時數(shù)據(jù) 促成流程開發(fā)

在藥物開發(fā)的早期階段——流程科學(xué)家需要用到多種不同的設(shè)備和分析工具來收集重要數(shù)據(jù)，以幫助他們了解特定條件下原料藥和成品藥的功效。這些信息隨后將會用于設(shè)計開發(fā)和制造流程，以及實施流程控制，確保從研究到臨床直至商業(yè)制造的整個生命周期中產(chǎn)品的成分和質(zhì)量始終如一。這些信息還將作為生產(chǎn)批次數(shù)據(jù)記錄和監(jiān)管審批審查的重要組成部分，為新藥申請?zhí)峁┲С帧?/p>

大多數(shù)公司認(rèn)為這些流程開發(fā)經(jīng)驗不僅可用來定義產(chǎn)品，更是產(chǎn)品本身。因此，必須考慮有哪些解決方案可以幫助科學(xué)家、工程師和分析人員共享其觀察結(jié)果，從而避免在后期關(guān)鍵且費用高昂的制造階段發(fā)生問題。

尋找真相的唯一來源

在流程開發(fā)過程中，需要從眾多不同的信息來源中收集數(shù)據(jù)，但并非所有公司都有適當(dāng)?shù)墓ぞ呖梢栽陂_發(fā)過程中的各個階段共享這些數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)收集和管理方法通常需要手動進(jìn)行，這不僅費時費力，而且易于出錯，進(jìn)而影響原料藥和成品藥的質(zhì)量、安全性和功效。此外，在整個流程開發(fā)生命周期中，數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)通常各不相同，從而形成了彼此分離的數(shù)據(jù)孤島。

當(dāng)前，“質(zhì)量源于設(shè)計（QbD）”已成為流程開發(fā)的一項整體策略，是滿足制藥行業(yè)法規(guī)要求和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的最佳做法[1]。通過采用QbD方法論，我們可以識別出重要的產(chǎn)品質(zhì)量規(guī)范，進(jìn)而確定最佳的設(shè)計空間。這樣在進(jìn)行實驗設(shè)計時，就可以幫助流程研發(fā)環(huán)節(jié)更好地了解可接受的操作范圍和關(guān)鍵的流程參數(shù)、關(guān)鍵的材料屬性以及關(guān)鍵的質(zhì)量和財務(wù)參數(shù)之間的因果關(guān)系。基于這一設(shè)計向后開發(fā)控制策略，可用以定義采用哪些流程參數(shù)來控制操作范圍，以及通過何種方式控制這些參數(shù)以確保流程按預(yù)期執(zhí)行。

在藥品的研發(fā)與生產(chǎn)過程中會生成大量的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)對于藥品的質(zhì)量與安全來說至關(guān)重要

若想有效地達(dá)成這一目標(biāo)，就需要將多種類型的系統(tǒng)和傳感器組合到一個數(shù)據(jù)層中。對于流程科學(xué)家和統(tǒng)計學(xué)家而言，這一數(shù)據(jù)層也被視為唯一的真理來源。數(shù)據(jù)合并后，流程開發(fā)階段便有了適當(dāng)?shù)脑獢?shù)據(jù)和上下文，這有助于了解流程模型、批次處理與實驗的開始和結(jié)束時間，以及批次處理的材料特性和性能。此外，流程開發(fā)團(tuán)隊在整個過程中都需要獲取專有的信息，這些信息并不會時刻體現(xiàn)在最終文檔中，而是藏在負(fù)責(zé)日常運營的專家的腦海中。但從制造商和CDMO伙伴的角度來看，這種合作關(guān)系會使數(shù)據(jù)的收集過程變得更為復(fù)雜。

采用計算機(jī)和自動化技術(shù)來消除手動流程可為藥物的開發(fā)和生產(chǎn)帶來更好的可見性和可控性

流程信息系統(tǒng)的益處

Shire（現(xiàn)為Takeda）公司的專家在一個案例演示中討論了為制藥流程開發(fā)引入知識管理模型的必要性[2]。據(jù)悉，Shire的流程開發(fā)團(tuán)隊整理出了流程開發(fā)中涉及到的323個信息源（重要的過程數(shù)據(jù)都來自這些信息源）；然而，這些基礎(chǔ)架構(gòu)中并沒有對數(shù)據(jù)進(jìn)行整合且缺乏數(shù)字化的系統(tǒng)，因此他們的專家無法實時訪問數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)訪問方面，一個可衡量的標(biāo)準(zhǔn)是科學(xué)家和工程師能否在不到10 min的時間內(nèi)分析他們的實驗。為此，他們啟動了一個擴(kuò)展項目，其中包括了PI System的實施，以保證其在整個開發(fā)過程中數(shù)據(jù)的透明性。PI System基于服務(wù)器進(jìn)行工作，用戶可以訪問整個研發(fā)過程中的歷史數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)。最終，Shire的流程開發(fā)團(tuán)隊以相同的人力多完成了50%的項目。該項目借助機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能進(jìn)行統(tǒng)計、常規(guī)分析和高級分析，能夠從數(shù)據(jù)和信息中挖掘出更多的洞察力。

除了提高生產(chǎn)效率外，PI System還可以幫助制藥公司滿足FDA的要求，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和一致性。具體來說，F(xiàn)DA發(fā)布了一份指南，以闡明其對數(shù)據(jù)完整性的期望，即藥物制造商必須根據(jù)其對流程的理解以及對技術(shù)和商業(yè)模型的知識管理，實施有意義且有效的策略來約束數(shù)據(jù)的完整性風(fēng)險[3]。

總體而言，在當(dāng)今的行業(yè)中，采用計算機(jī)和自動化技術(shù)來替代手動流程可以帶來顯著的優(yōu)勢。這些方法和技術(shù)可為藥物的開發(fā)與生產(chǎn)帶來更好的可見性和可控性，從而實現(xiàn)更大的靈活性，既提高了效率，也降低了成本。這些改進(jìn)至關(guān)重要，使我們不僅可以加強對目標(biāo)患者群體和多種產(chǎn)品設(shè)施的關(guān)注，而且還可以加強對響應(yīng)能力的關(guān)注，以應(yīng)對市場的不斷變化。后者對于當(dāng)下的制藥公司尤其重要，因為他們需要面對更為廣泛的競爭者，使得市場競爭更為激烈。通過創(chuàng)建策略來連接基本流程知識，可以確保數(shù)據(jù)的完整性，并獲得持續(xù)改進(jìn)的機(jī)會，從而在最大程度上保證企業(yè)的利益，并為患者提供最好的服務(wù)。