คุณภาพโดยการออกแบบ (QbD) และความเข้าใจในกระบวนการ

คุณภาพโดยการออกแบบ (Quality by Design - QbD) เป็นแนวทางที่เป็นระบบในการพัฒนายาที่เริ่มต้นด้วยวัตถุประสงค์ที่กำหนดไว้ล่วงหน้า และเน้นความเข้าใจในผลิตภัณฑ์และกระบวนการ โดยมีคุณภาพที่สร้างขึ้นมาตั้งแต่การออกแบบ แทนที่จะเป็นการทดสอบในผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป QbD เชื่อมโยงประสิทธิภาพที่ต้องการของยาเข้ากับคุณลักษณะของวัสดุและพารามิเตอร์ของกระบวนการที่เป็นตัวกำหนดประสิทธิภาพนั้น เพื่อให้กระบวนการสามารถออกแบบและควบคุมเพื่อให้ได้คุณภาพที่สม่ำเสมอ

Definition

คุณภาพโดยการออกแบบ (Quality by Design) เป็นแนวทางที่เป็นระบบ อิงหลักวิทยาศาสตร์และอิงความเสี่ยงในการพัฒนาที่เริ่มต้นด้วยวัตถุประสงค์ที่กำหนดไว้ล่วงหน้า เน้นความเข้าใจในผลิตภัณฑ์และกระบวนการ และการควบคุมกระบวนการ และสร้างคุณภาพเข้าสู่ผลิตภัณฑ์โดยการเชื่อมโยงคุณลักษณะคุณภาพที่สำคัญเข้ากับคุณลักษณะของวัสดุและพารามิเตอร์ของกระบวนการที่เป็นตัวควบคุมคุณลักษณะเหล่านั้น

Scope

บทความนี้ครอบคลุมองค์ประกอบหลักของ QbD ตามที่ระบุไว้ในแนวทางการพัฒนายา ได้แก่ โปรไฟล์ผลิตภัณฑ์เป้าหมายด้านคุณภาพ (quality target product profile), คุณลักษณะคุณภาพที่สำคัญ (critical quality attributes), คุณลักษณะของวัสดุที่สำคัญและพารามิเตอร์ของกระบวนการที่สำคัญ (critical material attributes and process parameters), พื้นที่การออกแบบ (design space), กลยุทธ์การควบคุม (control strategy) และบทบาทของการประเมินความเสี่ยงและความเข้าใจในกระบวนการ บทความนี้เป็นข้อมูลอ้างอิงและการให้ความรู้เกี่ยวกับกรอบการทำงานของ QbD ไม่ใช่ระเบียบวิธีปฏิบัติในการพัฒนาสำหรับผลิตภัณฑ์ใดผลิตภัณฑ์หนึ่งโดยเฉพาะ

Core questions

• ผลิตภัณฑ์ต้องมีลักษณะการทำงานอย่างไร และคุณลักษณะใดบ้างที่มีความสำคัญต่อลักษณะเหล่านั้น?
• คุณลักษณะของวัสดุและพารามิเตอร์ของกระบวนการใดที่ควบคุมคุณลักษณะคุณภาพที่สำคัญ?
• ช่วงของเงื่อนไขใด (พื้นที่การออกแบบ) ที่ให้คุณภาพที่ยอมรับได้อย่างน่าเชื่อถือ?
• กลยุทธ์การควบคุมได้รับการออกแบบอย่างไรเพื่อรักษากระบวนการให้อยู่ในพื้นที่นั้น?

Key concepts

• โปรไฟล์ผลิตภัณฑ์เป้าหมายด้านคุณภาพ (Quality target product profile - QTPP)
• คุณลักษณะคุณภาพที่สำคัญ (Critical quality attributes - CQAs)
• คุณลักษณะของวัสดุที่สำคัญและพารามิเตอร์ของกระบวนการที่สำคัญ (Critical material attributes and critical process parameters - CPPs)
• พื้นที่การออกแบบ (Design space)
• กลยุทธ์การควบคุม (Control strategy)
• การจัดการความเสี่ยงด้านคุณภาพ (Quality risk management)
• การออกแบบการทดลองและความเข้าใจในกระบวนการ (Design of experiments and process understanding)
• การปล่อยผลิตภัณฑ์แบบเรียลไทม์และเทคโนโลยีการวิเคราะห์กระบวนการ (Real-time release and process analytical technology)

Mechanisms

QbD ดำเนินการโดยการกำหนดโปรไฟล์ผลิตภัณฑ์เป้าหมายด้านคุณภาพก่อน และระบุคุณลักษณะคุณภาพที่สำคัญที่ต้องควบคุมเพื่อให้บรรลุเป้าหมายนั้น จากนั้นจึงใช้การประเมินความเสี่ยงและการทดลองที่ออกแบบมาเพื่อสร้างความสัมพันธ์ว่าคุณลักษณะของวัสดุและพารามิเตอร์ของกระบวนการมีผลต่อคุณลักษณะเหล่านั้นอย่างไร โดยกำหนดพื้นที่การออกแบบ (design space) ที่รับประกันคุณภาพ กลยุทธ์การควบคุม ซึ่งอาจรวมถึงการควบคุมปัจจัยนำเข้า การเฝ้าระวังกระบวนการ และการทดสอบผลิตภัณฑ์ จะรักษากระบวนการให้อยู่ในพื้นที่นั้น เนื่องจากความสัมพันธ์ระหว่างปัจจัยนำเข้าและคุณภาพเป็นที่เข้าใจและควบคุมได้ คุณภาพที่สม่ำเสมอจึงถูกสร้างขึ้นในกระบวนการ แทนที่จะได้รับการยืนยันจากการทดสอบขั้นสุดท้ายเท่านั้น

Clinical relevance

ด้วยการสร้างความเชื่อมโยงที่ชัดเจนระหว่างตัวแปรการผลิตและคุณภาพของผลิตภัณฑ์ QbD สนับสนุนการจัดหายาที่เชื่อถือได้ซึ่งมีประสิทธิภาพตรงตามโปรไฟล์ที่ได้รับการอนุมัติ และสามารถเป็นพื้นฐานสำหรับความยืดหยุ่นด้านกฎระเบียบสำหรับกระบวนการที่เข้าใจเป็นอย่างดี บทความนี้อธิบายกรอบการพัฒนาและคุณภาพ และไม่ใช่แหล่งข้อมูลสำหรับคำแนะนำในการวินิจฉัยหรือการรักษาเฉพาะบุคคล

Evidence & guidelines

QbD ได้รับการประมวลผลในแนวทางคุณภาพของ ICH โดยหลักคือ Q8 (การพัฒนายา) ซึ่งแนะนำโปรไฟล์ผลิตภัณฑ์เป้าหมายด้านคุณภาพ พื้นที่การออกแบบ และกลยุทธ์การควบคุม โดยได้รับการสนับสนุนจาก Q9 (การจัดการความเสี่ยงด้านคุณภาพ) และ Q10 (ระบบคุณภาพทางเภสัชกรรม) คำอธิบายที่มีอิทธิพลโดย Yu และคณะ และผลงาน PQLI ของ Garcia และคณะเกี่ยวกับความสำคัญ พื้นที่การออกแบบ และกลยุทธ์การควบคุม ได้แปลแนวทางเหล่านี้ให้เป็นแนวคิดที่นำไปปฏิบัติได้สำหรับนักวิทยาศาสตร์ด้านการพัฒนา

History

QbD เข้าสู่การพัฒนายาในช่วงทศวรรษ 2000 เมื่อหน่วยงานกำกับดูแล โดยมี U.S. FDA เป็นผู้นำ พยายามที่จะปรับปรุงการผลิตให้ทันสมัยและเปลี่ยนจากการทดสอบผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายไปสู่ความเข้าใจในกระบวนการ แนวคิดนี้ซึ่งมีรากฐานมาจากแนวคิดวิศวกรรมคุณภาพที่เกี่ยวข้องกับ Joseph Juran ได้รับการจัดทำเป็นทางการผ่าน ICH Q8 และได้รับการขยายความโดย Yu และคณะ และโดยโครงการริเริ่มของอุตสาหกรรม เช่น งาน Product Quality Lifecycle Implementation ที่กำหนดความสำคัญ พื้นที่การออกแบบ และกลยุทธ์การควบคุม

Debates

พื้นที่การออกแบบตามกฎระเบียบควรมีความเข้มงวดหรือยืดหยุ่นเพียงใด?

QbD ให้คำมั่นสัญญาถึงอิสระในการดำเนินงานภายในพื้นที่การออกแบบที่กำหนดไว้ แต่การอ้างสิทธิ์ การให้เหตุผล และการเปลี่ยนแปลงพื้นที่ดังกล่าวในวงกว้างข้ามภูมิภาคโดยไม่ต้องมีการทบทวนกฎระเบียบเพิ่มเติม ยังคงเป็นคำถามเชิงปฏิบัติและการตีความ

Key figures

• Lawrence X. Yu
• Janet Woodcock
• Gordon Amidon

Seminal works

• yu-2008
• yu-2014
• garcia-2008

Frequently asked questions

พื้นที่การออกแบบใน Quality by Design คืออะไร?

เป็นการรวมกันและการมีปฏิสัมพันธ์กันแบบหลายมิติของคุณลักษณะของวัสดุและพารามิเตอร์ของกระบวนการที่แสดงให้เห็นว่าสามารถรับประกันคุณภาพของผลิตภัณฑ์ได้ การทำงานภายในพื้นที่การออกแบบไม่ถือเป็นการเปลี่ยนแปลงที่ต้องมีการทบทวนกฎระเบียบเพิ่มเติม

QbD แตกต่างจากการพัฒนายาแบบดั้งเดิมอย่างไร?

การพัฒนาแบบดั้งเดิมมักจะกำหนดกระบวนการและตรวจสอบคุณภาพโดยการทดสอบผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย ในขณะที่ QbD พยายามทำความเข้าใจว่าปัจจัยนำเข้ามีผลต่อคุณภาพอย่างไร กำหนดช่วงการทำงานที่ยอมรับได้ และควบคุมกระบวนการเพื่อให้คุณภาพถูกสร้างขึ้นมาตั้งแต่การออกแบบ