2022.05.24 ICH發(fā)布了Q14 Analytical Procedure Development 分析方法的開發(fā)，以及Q2修訂版Q2(R2) Validation of Analytical Procedures 分析方法的驗證兩份征求意見稿，提出分析方法的開發(fā)及驗證應(yīng)遵循AQbD（分析方法質(zhì)量源于設(shè)計）的理念。征求意見稿一經(jīng)發(fā)布便引發(fā)了國內(nèi)各大藥企的廣泛討論和關(guān)注，如何實現(xiàn)分析方法的QbD，是面臨的主要問題，這篇文章是以QbD理念進(jìn)行方法開發(fā)和驗證的實例，希望對國內(nèi)各大藥企有所幫助。由于文章較長，現(xiàn)對文章中的主要方法進(jìn)行陳述。
QbD（quality by design）指質(zhì)量源于設(shè)計，是以預(yù)期的和預(yù)先確定的方法來實現(xiàn)對結(jié)果的預(yù)測。與傳統(tǒng)或常規(guī)的方法相比，更加強(qiáng)調(diào)風(fēng)險評估和管理，遵循分析方法開發(fā)源于設(shè)計的理念可以使開發(fā)出的方法更加耐用，穩(wěn)健以及明確的設(shè)計空間。QbD的一個重要組成部分是了解各因素及各因素間相互作用對于結(jié)果的影響。文章中采用中心復(fù)合試驗設(shè)計（CCD），對RP-HPLC方法的兩個關(guān)鍵參數(shù)——流動相和pH值對頭孢曲松鈉的保留時間、不對稱因子和理論塔板數(shù)的影響進(jìn)行了研究，同時用Design Expert軟件對色譜條件進(jìn)行了優(yōu)化，建立了相關(guān)模型，得到了頭孢曲松鈉HPLC方法的相對最優(yōu)解。
那么文章中具體是如何采用QbD理念進(jìn)行分析方法開發(fā)的呢？總的來說可以分成八個部分。下面我們分別來看一下。
一、確定目標(biāo)產(chǎn)品質(zhì)量概況（QTPP）
目標(biāo)產(chǎn)品質(zhì)量概況（QTPP）對于識別影響QTPP參數(shù)的變量起著重要作用。文章中是對頭孢曲松鈉含量分析方法進(jìn)行開發(fā)，因此頭孢曲松鈉主峰的保留時間、理論塔板數(shù)和峰的不對稱因子就是QTPP，而對于有關(guān)物質(zhì)方法開發(fā)而言，分離度、靈敏度、主峰純度等則是QTPP，分析人員應(yīng)根據(jù)實際情況確認(rèn)目標(biāo)方法的QTPP，切不可生搬硬套。
二、確定關(guān)鍵質(zhì)量屬性（CQA）
關(guān)鍵質(zhì)量屬性（CQAs）是直接影響QTPP的方法參數(shù)。文章中將影響頭孢曲松鈉含量分析方法QTPP的關(guān)鍵質(zhì)量屬性確定為流動相的組成和緩沖液的pH值。
三、進(jìn)行析因設(shè)計及開展試驗
在確定了QTPP和CQAs后，采用中心復(fù)合試驗設(shè)計（CCD）對HPLC方法的流動相和pH值這兩個關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行選擇和優(yōu)化。
文章使用Design Expert 軟件設(shè)計了一個2因素（流動相和pH值）、3個不同水平試驗，這是最適合二階多項式用于二次響應(yīng)面的設(shè)計。
其中，A和B為自變量，Y是每個因素不同組合方式得到的結(jié)果（因變量），β0是截距，β1到β22是回歸系數(shù)，AB、A2和B2分別代表因素間、因素內(nèi)的相互作用。
文章根據(jù)前期研究數(shù)據(jù)將流動相的組成和緩沖液的pH值作為自變量（CQAs），詳見表1；保留時間、理論塔板數(shù)和峰的不對稱因子作為因變量（QTPP）。
表1 自變量（CQAs）參數(shù)（2因素、3水平）
四、評估試驗結(jié)果，建立模型，確認(rèn)設(shè)計空間，優(yōu)化參數(shù)
文章采用CCD方法，對試驗條件進(jìn)行評估，并確認(rèn)方法的耐用性區(qū)間，在方法耐用性區(qū)間內(nèi)可以保證不影響產(chǎn)品質(zhì)量，以免方法驗證時失敗。如果建模試驗沒有達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，則應(yīng)優(yōu)化變量的水平，直到達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。試驗結(jié)果見表2。
利用Design Expert建模并優(yōu)化參數(shù)。流動相組成、pH值對保留時間的響應(yīng)曲面見圖1，對不對稱因子的響應(yīng)曲面見圖2，采用Design Expert進(jìn)行最優(yōu)參數(shù)的選擇見圖3。優(yōu)化后的參數(shù)及試驗結(jié)果見表3。
表2 試驗結(jié)果表
圖1 流動相組成、pH對保留時間的響應(yīng)曲面
圖2流動相組成、pH對保留時間的響應(yīng)曲面
圖3 采用Design Expert進(jìn)行最優(yōu)參數(shù)的選擇
表3 優(yōu)化后的方法參數(shù)及結(jié)果
五、進(jìn)行風(fēng)險評估
優(yōu)化的最終方法是根據(jù)該方法的關(guān)鍵質(zhì)量屬性來選擇的，一個好的方法應(yīng)當(dāng)是有效的，可以伴隨在產(chǎn)品的整個生命周期內(nèi)。根據(jù)基于風(fēng)險控制的QbD原則，應(yīng)當(dāng)對方法的耐用性、重現(xiàn)性進(jìn)行研究，研究包括方法的參數(shù)、不同實驗室、化學(xué)品、分析員、儀器、試劑及不同時間等。
文章中考察了3個不同濃度的頭孢曲松鈉（100、150、200μg/ml）在同一天，間隔2小時，以及三個不同日期進(jìn)樣時峰面積的RSD，結(jié)果均小于2%，表明方法在日內(nèi)及日間精密度良好。
六、實施控制策略
控制策略應(yīng)在方法開發(fā)后實施，應(yīng)基于對方法不同參數(shù)的理解進(jìn)行設(shè)計，包括目的、分析程序及風(fēng)險控制。所有的參數(shù)都應(yīng)確保方法和產(chǎn)品質(zhì)量在預(yù)期范圍內(nèi)。
七、持續(xù)改進(jìn)，管理分析生命周期
在分析方法生命周期的管理中，最好的方法是進(jìn)行持續(xù)的改進(jìn)，可以通過監(jiān)測質(zhì)量的一致性、HPLC儀器及電腦的周期性維護(hù)、軟件的升級等方式進(jìn)行。
八、分析方法的驗證
分析方法驗證后可以用來確認(rèn)分析過程適合于其預(yù)期的用途。
后記：文章中詳細(xì)陳述了方法驗證的過程及結(jié)果，在此不再贅述。自從ICH發(fā)布Q14，Q2（R2）征求意見稿以來，分析方法的質(zhì)量源于設(shè)計（AQbD）理念逐漸正式登上舞臺，對于藥企分析法方法的要求更高，希望本文能拋磚引玉，對國內(nèi)踐行ICH Q14/Q2（R2）有所幫助。
（原文：Patel K Y, Dedania Z R, Dedania R R, et al. QbD approach to HPLC method development and validation of ceftriaxone sodium[J]. Future Journal of Pharmaceutical Sciences, 2021, 7: 1-10.）
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