工藝驗證（Process Validation）是證明生產(chǎn)工藝在其規(guī)定參數(shù)范圍內(nèi)運行時，能重復(fù)有效地生產(chǎn)出符合既定質(zhì)量標準和質(zhì)量屬性的中間體或原料藥的書面證據(jù)。
首先，在工藝驗證前至少要確保以下工作已經(jīng)完成，包括：
1）廠房設(shè)施、空調(diào)凈化系統(tǒng)、水系統(tǒng)、氮氣系統(tǒng)、空壓系統(tǒng)等公用工程系統(tǒng)已通過確認且均在確認周期內(nèi)；設(shè)備的材質(zhì)均不與物料發(fā)生反應(yīng)且均在確認效期內(nèi)；計量器具、儀器、儀表均在校驗有效期內(nèi)；
2）確定產(chǎn)品的關(guān)鍵質(zhì)量屬性、關(guān)鍵工藝步驟和影響產(chǎn)品關(guān)鍵質(zhì)量屬性的關(guān)鍵工藝參數(shù)及其參數(shù)范圍；
3）關(guān)鍵物料、中間體、成品的分析方法經(jīng)過驗證或確認；
4）關(guān)鍵物料供應(yīng)商已審計批準，生產(chǎn)用原輔料按照標準進行了檢驗，所有物料均符合質(zhì)量標準；
5）日常生產(chǎn)操作人員應(yīng)當參與工藝驗證批次生產(chǎn)，并經(jīng)過適當?shù)呐嘤?xùn)；
6）工藝驗證程序和驗證方案已經(jīng)批準。
工藝驗證應(yīng)貫穿產(chǎn)品的整個生命周期，一般包括3個階段，第一個階段為工藝設(shè)計階段（見相關(guān)工藝開發(fā)報告），第2階段為工藝確認，即狹義的工藝驗證；第3階段為持續(xù)性工藝確認。工藝驗證通常采用前驗證或同步驗證的方式[1]，兩種方式的區(qū)別在于前者是在商業(yè)化產(chǎn)品生產(chǎn)前的驗證，同步驗證是商業(yè)化生產(chǎn)同步做的驗證。原料藥一般應(yīng)為前驗證。因原料藥不經(jīng)常生產(chǎn)、批數(shù)不多或生產(chǎn)工藝已有變更等原因，難以從原料藥的重復(fù)性生產(chǎn)獲得現(xiàn)成的數(shù)據(jù)時，可進行同步驗證。前驗證的成功是實現(xiàn)新工藝從開發(fā)部門向生產(chǎn)部門轉(zhuǎn)移的必要條件，它是一個新產(chǎn)品開發(fā)計劃的終點，也是常規(guī)生產(chǎn)的起點。
工藝驗證應(yīng)當包括首次驗證、影響產(chǎn)品質(zhì)量的重大變更后的驗證、必要的再驗證以及在產(chǎn)品生命周期中的持續(xù)工藝確認，以確保工藝始終處于驗證狀態(tài)。
企業(yè)實施原料藥的工藝驗證有哪些原則要求呢？具體參考如下：
1）《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》(2010年修訂)原料藥附錄；
2）《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》(2010年修訂)確認與驗證附錄；
3）《ICH Q7 原料藥的藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范指南》；
4）《2023年版藥品GMP指南-原料藥》；
5）《藥品生產(chǎn)驗證指南2003版》
二、 驗證的內(nèi)容
應(yīng)當根據(jù)生產(chǎn)工藝的復(fù)雜性和工藝變更的類別決定工藝驗證的運行次數(shù)。前驗證和同步驗證通常采用連續(xù)的三個合格批次，但在某些情況下，需要更多的批次才能保證工藝的一致性，如復(fù)雜的原料藥生產(chǎn)工藝或周期很長的原料藥生產(chǎn)工藝。
驗證主要包括對影響原料藥質(zhì)量的所有關(guān)鍵步驟、關(guān)鍵工藝參數(shù)的驗證、對中間體、成品的質(zhì)量驗證等。針對具體的某個工藝驗證，還需結(jié)合評估結(jié)果，增加一些必要的驗證項目，包括干燥時間和均勻性驗證、離心工藝驗證、混合均勻性驗證、連續(xù)化反應(yīng)工藝驗證等。
1、關(guān)鍵工藝步驟的驗證
API在化學(xué)合成過程中，每一個單元反應(yīng)需要在適宜的工藝條件下進行，這些條件影響著化學(xué)反應(yīng)進行的程序和效果。將關(guān)鍵的工藝條件加以有效控制，就能控制產(chǎn)品的質(zhì)量和收率，得到符合預(yù)定質(zhì)量標準的產(chǎn)品。
● 一般API生產(chǎn)中的關(guān)鍵工藝步驟包括：
● 引起化學(xué)反應(yīng)的步驟；
● 有相變的步驟，如溶解、結(jié)晶等；
● 改變溫度或pH的步驟；
● 多種原料的混合及引起表面積、顆粒度、堆積密度或均勻性變化的步驟。
2、關(guān)鍵工藝參數(shù)的驗證
凡是對工藝安全及其重復(fù)性或者對產(chǎn)品質(zhì)量直接造成影響的參數(shù)被定義為關(guān)鍵工藝參數(shù)[2]?？赡軐Ξa(chǎn)品質(zhì)量造成影響的典型“關(guān)鍵工藝參數(shù)”，包括這幾個方面：溫度、壓力（真空）、重量、質(zhì)量、體積、濃度、pH值、時間（持續(xù)時間）、滴加速度、加熱或冷卻速率、攪拌轉(zhuǎn)速或其效果等。
關(guān)鍵工藝參數(shù)一般由熟悉工藝的技術(shù)人員根據(jù)實驗室小試的研制開發(fā)、中試批生產(chǎn)的數(shù)據(jù)及大生產(chǎn)經(jīng)驗來確定。對于新產(chǎn)品而言，其關(guān)鍵工藝參數(shù)可以在其工藝開發(fā)的過程之中鑒別出來，然后通過擴試、中試以及商業(yè)化的試生產(chǎn)，使關(guān)鍵工藝參數(shù)及其控制范圍和方法得到優(yōu)化，并獲得其對產(chǎn)品質(zhì)量和收率方面影響的認知。而對于老產(chǎn)品而言，關(guān)鍵工藝參數(shù)可以基于對其歷史數(shù)據(jù)(統(tǒng)計分析)的回顧而加以鑒別和建立。
每一個關(guān)鍵工藝參數(shù)應(yīng)明確其“可接受范圍”（基于對產(chǎn)品質(zhì)量的影響）和“操作控制范圍”（基于操作的可能性或可行性）。“操作控制范圍”是比“可接受范圍”相對更嚴格的參數(shù)范圍，其在實驗室小試驗證中已被證明。由于商業(yè)化裝置與實驗室小試裝置的不同，“操作控制范圍”有時在工藝驗證時達不到，將生產(chǎn)控制在“可接受范圍”之內(nèi)仍然可以獲得質(zhì)量合格的產(chǎn)品，但是最終產(chǎn)品指標可能非常接近其上限或?qū)е率章实慕档汀?/span>
3、離心工藝驗證
如果最終結(jié)晶的API需要進行離心洗滌，則應(yīng)監(jiān)測每機離心時的工藝參數(shù)，如離心洗滌所用溶劑的濃度和用量、洗滌的順序，離心、洗滌、甩干的時間等。
方法：離心后每一機濕料至少取一個樣品，測定其pH值、色譜純度、干燥失重等指標，以判斷每機離心濾餅中殘留溶劑、有機物雜質(zhì)、無機物雜質(zhì)等是否達到標準要求。
4、干燥過程驗證
確定一個最佳的干燥時間范圍，以減少由于中間控制的頻繁取樣而增大污染產(chǎn)品的幾率，同時考察干燥均勻性。
方法：通過不同時間間隔的多次取樣（要求每次取樣都應(yīng)在相同的位置），測定干燥失重、殘留溶劑等指標來確定最佳干燥時間；通過對同一時間不同干燥區(qū)域樣品干燥失重、殘留溶劑等指標的監(jiān)測，來判斷干燥效果均勻性。
5、混合均勻性驗證
若原料藥最后步驟為混合，則需驗證最佳混合時間及混合的均勻性。驗證應(yīng)考慮混合時間和混合裝量的關(guān)系，可以先通過試產(chǎn)批確定最佳轉(zhuǎn)速和混合時間等工藝參數(shù)，通常為一個時間段。在最短混合時間和最長混合時間及有代表性的點進行取樣，并檢測基于產(chǎn)品性質(zhì)評估可能相對差異較大的項目，如含量（非單組分原料藥）、有關(guān)物質(zhì)、干燥失重/水分、顆粒度等，驗證通常作連續(xù)3批。
最終產(chǎn)品的均勻性：無論產(chǎn)品是否混合，在產(chǎn)品進行包裝前均應(yīng)驗證其均勻性，除非有充分、合理且基于科學(xué)的評估表明產(chǎn)品的均勻性是可信的。均勻性取樣件數(shù)應(yīng)具有統(tǒng)計學(xué)意義，至少10個點，檢測項目同混合均性驗證。
6、附加研究
● 雜質(zhì)譜的研究
● API穩(wěn)定性研究
● 中間體的穩(wěn)定性考察
● 清潔驗證
● 物料的回收和套用
6.1 雜質(zhì)譜研究
對于新工藝，應(yīng)對雜質(zhì)譜進行研究，對驗證批次之間的雜質(zhì)分布也要進行比較，批次間應(yīng)一致且符合預(yù)定質(zhì)量標準。如果某批的雜質(zhì)含量同其他批相比明顯偏高，即使符合預(yù)定質(zhì)量標準，也要調(diào)查原因，采取措施。
對于因工藝變更或生產(chǎn)場地轉(zhuǎn)移而進行的再驗證，除驗證批次間比較外，還要和以前驗證批作比較，質(zhì)量應(yīng)相當或更好。
6.2 API穩(wěn)定性研究
不論是新產(chǎn)品工藝驗證還是由于工藝變更、場地轉(zhuǎn)移等原因進行的再驗證，應(yīng)對驗證批的API做加速穩(wěn)定性實驗和長期穩(wěn)定性實驗。
6.3 中間體的穩(wěn)定性考察（存放驗證）
由于藥品生產(chǎn)通常不是一步完成，一般要生成幾個中間體，如果某一中間體不能馬上被用于下一步合成，需貯存一段時間才使用，則應(yīng)對此中間體作穩(wěn)定性考察。一般情況下作3批，模擬中間體包裝，貯存條件與放置的庫房相同。根據(jù)穩(wěn)定性考察結(jié)果，確定最長的放置時間或復(fù)檢周期。
6.4 清潔驗證
根據(jù)清潔驗證的原則，一臺設(shè)備生產(chǎn)一種新的產(chǎn)品時，在工藝驗證的同時需作清潔驗證。
6.5 物料的回收和套用
在化學(xué)合成原料藥生產(chǎn)中，常常出于環(huán)保和生產(chǎn)成本方面的原因，會回收或套用一些物料（如溶劑、催化劑等）。從GMP角度考慮是完全可行的，原則是物料重復(fù)使用不應(yīng)帶入新的雜質(zhì)，造成交叉污染。在套用于不同工藝步驟時，回收的物料必須符合與新物料相同的質(zhì)量標準。一般回收或套用不適用于API生產(chǎn)的最后步驟。但是對于其他步驟的回收套用次數(shù)應(yīng)規(guī)定并驗證。因為隨著物料的多次套用，微量雜質(zhì)會累積增加而無法在下步生產(chǎn)中清除。因此，回收套用工藝必須有足夠批號（至少10批以上）的數(shù)據(jù)來證明套用工藝未增加相關(guān)雜質(zhì)并滿足生產(chǎn)工藝的需要。
三、 工藝驗證方案和報告的起草
工藝驗證方案是闡述如何進行驗證并確定驗證合格標準的書面計劃，它的起草可依據(jù)相關(guān)產(chǎn)品工藝規(guī)程和工藝開發(fā)報告，通常包括（但不限于）下列內(nèi)容：
● 概述（原料藥的概述、驗證目的、范圍、地點、周期、批量等）；
● 工藝驗證前對生產(chǎn)設(shè)備、潔凈區(qū)空調(diào)凈化系統(tǒng)、純化水系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、氮氣系統(tǒng)、儀器、儀表等的確認情況；對相關(guān)文件的確認情況；對關(guān)鍵物料的確認；
● 驗證策略（批次、生產(chǎn)計劃、額外考察項、留樣、穩(wěn)定性考察等）；
● 驗證小組的組成和職責分工；
● 工藝描述（包括工藝簡述、工藝流程圖、合成路線圖、工藝參數(shù)、原材料、關(guān)鍵原料質(zhì)量標準、設(shè)備清單等）；
● 關(guān)健質(zhì)量屬性的概述及可接受限度；
● 關(guān)鍵工藝參數(shù)的概述及其范圍；
● 風險評估（評估關(guān)鍵工藝步驟在物料、設(shè)備、工藝參數(shù)、人員、環(huán)境等方面存在的風險，并給出必要的追加措施）
● 成品放行的質(zhì)量標準；
● 相關(guān)的檢驗方法清單；
● 進行的額外試驗以及測試項目的可接受標準，和已驗證的用于測試的分析方法；
● 取樣方法和計劃；
● 再驗證情形；
● 持續(xù)性工藝確認要求。
驗證報告是對驗證方案及已完成驗證試驗的結(jié)果及發(fā)生的偏差等進行回顧、審核并作出評估的文件。工藝技術(shù)人員根據(jù)驗證的結(jié)果、有關(guān)的數(shù)據(jù)起草驗證報告，報告至少包括以下內(nèi)容：
● 驗證的概述（驗證的結(jié)果、廠房、設(shè)備、公用工程系統(tǒng)的確認情況、儀器和儀表的校驗情況、物料的檢驗結(jié)果、風險評估的結(jié)果等）；
● 緒論部分（目的、范圍、類型、時間等）；
● 驗證內(nèi)容和檢驗結(jié)果（包括實際工藝參數(shù)、批產(chǎn)量和收率、批記錄等）；
● 驗證過程中變更、偏差、培訓(xùn)情況；
● 附加研究（清潔驗證、干燥時間驗證等）；
● 驗證評價和結(jié)論。
四、 持續(xù)性工藝確認
在產(chǎn)品生命周期中，應(yīng)當進行持續(xù)工藝確認，對商業(yè)化生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量進行監(jiān)控和趨勢分析，以確保工藝和產(chǎn)品質(zhì)量始終處于受控狀態(tài)。
在產(chǎn)品生命周期中，考慮到對工藝的理解和工藝性能控制水平的變化，應(yīng)當對持續(xù)工藝確認的范圍和頻率進行周期性的審核和調(diào)整。
持續(xù)工藝確認應(yīng)當按照批準的文件進行，并根據(jù)獲得的結(jié)果形成相應(yīng)的報告。必要時，應(yīng)當使用統(tǒng)計工具進行數(shù)據(jù)分析，以確認工藝處于受控狀態(tài)。收集的數(shù)據(jù)包括公用工程設(shè)施及設(shè)備的監(jiān)測數(shù)據(jù)、偏差、投訴、退貨、召回及OOS、原輔料的質(zhì)量數(shù)據(jù)、產(chǎn)品的工藝控制參數(shù)、穩(wěn)定性數(shù)據(jù)等。
持續(xù)工藝確認的結(jié)果可以用來支持產(chǎn)品質(zhì)量回顧分析，確認工藝驗證處于受控狀態(tài)。當趨勢出現(xiàn)漸進性變化時，應(yīng)當進行評估并采取相應(yīng)的措施。
五、 案例分享
案例1：關(guān)鍵工藝參數(shù)定義不全面和通過驗證的依據(jù)
在某次GMP符合性檢查過程中，檢查員發(fā)現(xiàn)某公司的工藝驗證報告中只將很少的個別參數(shù)定義為關(guān)鍵工藝參數(shù)，并使用實驗室數(shù)據(jù)來作為說明工藝通過驗證的依據(jù)，對此開具了缺陷項。
分析說明：要基于實驗或科學(xué)的理論定義“關(guān)鍵工藝參數(shù)”，通過對關(guān)鍵參數(shù)的驗證和控制，確保產(chǎn)品質(zhì)量持續(xù)符合預(yù)定的標準。如果關(guān)鍵工藝參數(shù)沒有被充分鑒別出來，就會導(dǎo)致因工藝控制失敗而發(fā)生的產(chǎn)品質(zhì)量缺陷不能被及時發(fā)現(xiàn)，進而導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量或安全性風險。
此外，不能僅使用實驗室的數(shù)據(jù)，來證明商業(yè)化的生產(chǎn)工藝是經(jīng)過驗證的。由于設(shè)備的不同，必然導(dǎo)致實際工藝參數(shù)的變化，因此，必須基于商業(yè)化的設(shè)備本身進行工藝驗證。
案例2：某產(chǎn)品在完成工藝驗證之后，企業(yè)起草了該產(chǎn)品的持續(xù)工藝確認方案，方案中包含的內(nèi)容有：
● 目的、范圍
● 職責
● 工藝驗證、歷史生產(chǎn)批次、偏差、異?；仡?/span>
● 基于工藝驗證、歷史批次生產(chǎn)數(shù)據(jù)、偏差等綜合評估制定了持續(xù)工藝確認需要監(jiān)測的關(guān)鍵質(zhì)量屬性
● 持續(xù)性工藝確認分為2個階段，分別為第一階段(首次持續(xù)性工藝確認階段和第二階段(常規(guī)持續(xù)性工藝確認階段)；第一階段旨在通過進一步收集數(shù)據(jù)后，通過統(tǒng)計分析為第二階段制定日常的工藝監(jiān)控警戒限（OOE限度），包括各工序的收率、中間體A的某已知雜質(zhì)、各中間體以及最終產(chǎn)品的含量、成品顆粒度和干燥失重等。
● 基于該產(chǎn)品的預(yù)期生產(chǎn)計劃，設(shè)定持續(xù)工藝確認報告的出具頻次和要求
● 出具季度報告，且每季度報告需在結(jié)束后一個月內(nèi)完成
● 季度報告應(yīng)有趨勢分析、總結(jié)以及明確的結(jié)論。
基于上述方案，企業(yè)開始實施該產(chǎn)品的持續(xù)工藝確認，并安排專人實時匯總分析監(jiān)測數(shù)據(jù)。在此期間，統(tǒng)計人員發(fā)現(xiàn)中間體A收率和某已知雜質(zhì)有緩慢增大的趨勢。質(zhì)量部門和生產(chǎn)部門立即展開了討論分析，因該雜質(zhì)在離心工序除去，調(diào)查發(fā)現(xiàn)因工藝穩(wěn)定生產(chǎn)經(jīng)驗的累積，該步收率逐步提高，但超出原本正好適配的離心機裝載量，影響了離心效果，進一步影響了該雜質(zhì)在離心工序的除去能力。基于此，立即發(fā)起變更，即根據(jù)實際待離心料液的量和離心機裝載量，將離心過程擬變更為將料液均分為兩份，分兩次離心，兩次離心所用時間、洗滌所用溶劑的濃度和用量均保持一致。為證明變更合理性，將按變更后離心所得兩份濾餅分別進行稱重，并取樣測定其干燥失重、該已知雜質(zhì)含量、主成分含量等指標，以上操作重復(fù)3次。結(jié)果每次離心所得兩份濾餅的折干量、已知雜質(zhì)含量等數(shù)據(jù)均符合標準要求且兩者RSD值也在合理范圍內(nèi)，因此通過驗證結(jié)果可說明離心方法的合理性。在實施該變更后，該已知雜質(zhì)控制得到了顯著改善。
六、 小結(jié)
原料藥的工藝驗證可參考的指南和相關(guān)指導(dǎo)原則往往綱領(lǐng)性較強，實施過程介紹不夠具體。每個公司在做工藝驗證時會略有不同，本文結(jié)合法規(guī)和實例展開分享，供業(yè)界參考。
參考文獻：
[1] 《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》(2010年修訂)
[2] 《2023年版藥品GMP指南-原料藥》
[3] 《ICH Q7 原料藥的藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范指南》
[4] 《藥品生產(chǎn)驗證指南2003版》
京公網(wǎng)安備11010802046783號
