您當前的位置:檢測資訊 > 生產(chǎn)品管
嘉峪檢測網(wǎng) 2024-12-11 09:26
摘要:與化學合成原料藥相比,發(fā)酵化學原料藥的生產(chǎn)存在技術(shù)上的特殊性。相比傳統(tǒng)的化學合成工藝,發(fā)酵工藝的優(yōu)點包括可利用微生物或其他生物組織特異的代謝途徑提高反應的選擇性并實現(xiàn)更高通量的生產(chǎn);對很多含復雜結(jié)構(gòu)單元的化學藥來說發(fā)酵仍是獲得足量原料藥的唯一途徑;由于工藝條件相對溫和、所用物料對環(huán)境相對友好等特點可提供更高的經(jīng)濟性和可持續(xù)性。結(jié)合國內(nèi)外相關法規(guī)或指導原則及審評經(jīng)驗,從菌種管理(菌種來源、菌種鑒定、菌種庫的建立和內(nèi)控標準、菌種穩(wěn)定性)、物料管理(培養(yǎng)基設計、內(nèi)控標準)、發(fā)酵工藝(生產(chǎn)條件、工藝參數(shù))、提取純化工藝(產(chǎn)品富集、雜質(zhì)去除)等方面,簡要介紹與發(fā)酵化學原料藥生產(chǎn)工藝部分注冊申報相關的基本要求,旨在提高發(fā)酵化學原料藥生產(chǎn)工藝研發(fā)與注冊申報的系統(tǒng)性和規(guī)范性。
發(fā)酵化學原料藥是通過發(fā)酵或生物合成工藝生產(chǎn)的化學原料藥,通常為生物的代謝產(chǎn)物。其生產(chǎn)工藝流程一般包括種子培養(yǎng)、發(fā)酵、分離、提取、精制等步驟,早期在抗生素類原料藥生產(chǎn)中應用較多,近年來也廣泛應用于其他類別的原料藥(特別是天然產(chǎn)物及其衍生物)的生產(chǎn)中。相比傳統(tǒng)的化學合成工藝,發(fā)酵工藝的優(yōu)點在于:首先,可利用微生物或其他生物組織特異的代謝途徑提高反應的選擇性并實現(xiàn)更高通量的生產(chǎn);其次,對很多含復雜結(jié)構(gòu)單元的化學藥來說發(fā)酵仍是獲得足量原料藥的唯一途徑;再次,由于工藝條件相對溫和、所用物料對環(huán)境相對友好等特點可提供更高的經(jīng)濟性和可持續(xù)性。近年來,憑借生物技術(shù)的不斷進步,發(fā)酵化學原料藥的生產(chǎn)效率和質(zhì)量較以往得到了進一步提升。隨著全球?qū)夂蜃兓匾暢潭仍絹碓礁撸园l(fā)酵工藝替代傳統(tǒng)化學合成工藝生產(chǎn)原料藥也將成為行業(yè)發(fā)展的一個重要方向。但國內(nèi)發(fā)酵化學原料藥行業(yè)起步相對較晚,技術(shù)儲備相對欠缺,相關法規(guī)標準及技術(shù)要求仍有待完善。在審評過程中發(fā)現(xiàn)部分申報資料存在較大缺陷,如提供的研究資料缺項較多,或無法充分證明申報工藝的穩(wěn)健性,或無法充分證明申報工藝對發(fā)酵工藝雜質(zhì)的清除和控制能力等,繼而影響注冊申報的進度和結(jié)論。本文結(jié)合發(fā)酵化學原料藥國內(nèi)外相關法規(guī)和技術(shù)要求[1-4],以及審評過程中發(fā)現(xiàn)的常見問題,對發(fā)酵化學原料藥生產(chǎn)工藝部分申報資料的基本要求進行簡述,希望為我國發(fā)酵化學原料藥的研發(fā)和監(jiān)管提供一些有意義的借鑒。
1、 發(fā)酵化學原料藥生產(chǎn)工藝部分注冊申報基本要求
與傳統(tǒng)原料藥化學合成工藝相比,發(fā)酵工藝變異性大、可控性低,雜質(zhì)譜通常更復雜且不易分析,對工藝和生產(chǎn)體系的研究和控制非常重要。因此除應遵循國際人用藥品注冊技術(shù)協(xié)調(diào)會(ICH)M4Q按照CTD的格式整理申報資料的一般要求外,發(fā)酵化學原料藥生產(chǎn)工藝的申報建議同時關注以下內(nèi)容:①不同于化學合成以結(jié)構(gòu)和性質(zhì)確定的小分子為起始原料,發(fā)酵工藝的起始原料往往是生物細胞或組織(通常是菌種),因此在物料控制部分應著重明確菌種的來源與鑒定,菌種庫系統(tǒng)的管理、質(zhì)控和穩(wěn)定性等的相關信息,并提供證明性文件與支持性研究資料;②結(jié)合ICH Q7 合理選擇工藝起點[1],一般來說申報工藝應包括菌種庫進入發(fā)酵階段的過程,對于雜交或基因工程等技術(shù)手段改造的菌種還需將工作菌種庫的維護納入申報工藝;③對具體的發(fā)酵工藝和參數(shù)、提取分離純化工藝和參數(shù)、過程控制方法、工藝過程中避免受污染的方法等進行詳細描述;④提供與工藝相關物料的研究和控制資料,如培養(yǎng)基組分、純化用物料、回收母液和色譜液的再加工或再利用(如涉及)等;⑤提供詳細的發(fā)酵工藝和純化工藝開發(fā)研究資料(包括方法、結(jié)果和結(jié)論)以說明關鍵工藝步驟確定的合理性以及工藝參數(shù)控制范圍的合理性。部分申報品種曾因缺少菌種控制和發(fā)酵工藝的詳細資料,從而無法證明發(fā)酵工藝的可行性。
另外,對于半合成工藝生產(chǎn)的原料藥,若關鍵中間體的制備工藝為發(fā)酵工藝,根據(jù)ICH Q11 等指導原則[5-6],一般需要考慮從源物質(zhì)(如微生物)開始描述生產(chǎn)工藝,提供發(fā)酵階段的工藝資料。如擬從分離得到的發(fā)酵產(chǎn)物為起始,則需對關鍵起始物料選擇的合理性進行評估與確認,還建議關注來源于微生物和其他污染物的風險。將發(fā)酵所得中間體作為起始原料并經(jīng)一步提純或鹽化得到原料藥工藝通常不被視為半合成工藝,這種情況下建議以生產(chǎn)菌種作為起始原料進行申報[7]。如原料藥采用外購的發(fā)酵中間體經(jīng)一步成鹽反應獲得原料藥,起始物料的選擇則不符合ICH Q11 從源頭開始全程控制藥品質(zhì)量的要求。
本文從菌種管理、物料管理、發(fā)酵工藝、提取純化工藝幾個方面分別對發(fā)酵化學原料藥生產(chǎn)工藝部分注冊申報的基本要求進行說明。
1.1 菌種管理
菌種是發(fā)酵工藝的核心,菌種的來源、菌種的鑒定、菌種庫的管理和內(nèi)控標準、菌種的穩(wěn)定性均會對發(fā)酵工藝產(chǎn)生重要影響。
1.1.1 菌種的來源
傳統(tǒng)發(fā)酵工藝中菌種均為天然野生來源,或為從天然來源的微生物經(jīng)自然選育或物理/化學誘變得到[8],一般來說選育或誘變的菌株產(chǎn)量會高于野生型菌株,如有報道顯示采用UVLiCl復合誘變方法可使他克莫司產(chǎn)生菌的生產(chǎn)能力提高5 倍[9],因此需詳細說明菌種的采集、分離、篩選或誘變的方法。隨著生物技術(shù)的發(fā)展,雜交育種、原生質(zhì)體融合或基因工程等技術(shù)在發(fā)酵菌種研究和工業(yè)生產(chǎn)中得到越來越多的應用,對于這種方法得到的菌種其控制較傳統(tǒng)發(fā)酵工藝的菌種更為嚴格,否則可能會對產(chǎn)品質(zhì)量帶來嚴重不良影響。如在20 世紀80 年代末,日本昭和電工株式會社為提高發(fā)酵生產(chǎn)色氨酸的產(chǎn)量,曾采用基因改造的工程芽孢桿菌進行生產(chǎn),但由于未重視對使用工程菌所引入新雜質(zhì)的研究和控制,最終導致數(shù)千例嗜酸性粒細胞過多肌痛綜合癥病患并導致其中36 人死亡[10]。因此對于使用生物雜交或基因技術(shù)得到的菌種用于生產(chǎn),應事先對其基因毒性和代謝產(chǎn)物指紋圖譜特征進行全面的分析和研究,以避免潛在的安全性風險。無論是哪種來源獲得的菌種,均需要提供來源證明或證書。
1.1.2 菌種的鑒定
發(fā)酵工藝的目的主要是為獲得所需目標產(chǎn)物(大多是微生物次級代謝產(chǎn)物),而由于一般情況下無法保證不同種屬或同一種屬不同菌株均能特異地產(chǎn)生目標化合物并且滿足工業(yè)化生產(chǎn)的要求,因此菌種的鑒定不僅需要明確到種屬,通常建議鑒定至菌株水平。提供菌種已知的表型和基因型的詳細信息是非常必要的,其中菌種形態(tài)特征、培養(yǎng)特征、生理生化特征等研究資料可用于支持確定生產(chǎn)用菌種的種屬,同時建議選擇適當?shù)木哂袑傩缘姆肿由飳W基因分析方法(如16 SrRNA核酸序列分析、18 S rRNA核酸序列分析、ITS區(qū)域核酸序列分析、全基因組核酸序列分析等)在菌株水平對生產(chǎn)用菌種進行鑒定,必要時采用多種方法進行交叉確認。對于核酸序列分析同源性結(jié)果的判定,中國藥典通則9204 和美國藥典<1113>微生物鑒定指導原則均比較明確:一般而言,同源性小于或等于97%被認定為不同的屬,同源性小于或等于99%被認定為不同的種[11-12]。另外Chun 等[13]研究了分屬22個門的6 787個原核生物基因組的成對比較所產(chǎn)生的平均核苷酸一致性值的總體分布情況,結(jié)果表明2 倍交叉驗證統(tǒng)計測試結(jié)果顯示98.65%的16SrRNA基因序列相似度可作為區(qū)分2個物種的閾值。標準設定值偏低的,建議提供相關文獻充分說明菌種序列同源性判定標準的確定依據(jù)。
1.1.3 菌種庫的建立和內(nèi)控標準
發(fā)酵生產(chǎn)用菌種應采用菌種庫系統(tǒng)管理。菌種庫一般包括原始菌種庫、主菌種庫和工作菌種庫,從原始菌種庫傳代和擴增后保存的為主菌種庫,從主菌種庫傳代和擴增后保存的為工作菌種庫,一般情況下采用工作菌種庫用于發(fā)酵生產(chǎn),且其生物學特性應與原始菌種庫一致。通常需要提供詳細的各菌種庫制備的工藝描述和傳代方法,并盡量減少傳代的次數(shù)。具體可參照《中國藥典》2020 年版三部及2010 版GMP等關于菌種庫或細胞庫管理方面的相關要求[14-15]。另外,建議結(jié)合菌種自身特性及發(fā)酵工藝的需要對各菌種庫建立合理有效的內(nèi)控標準,通常包括生長特性、純度、存活率、生產(chǎn)能力、無污染菌等項目,必要時還包括遺傳穩(wěn)定性分析,并提供分析方法和方法學驗證資料及內(nèi)控標準的確定依據(jù),以確定其適用性。
1.1.4 菌種的穩(wěn)定性
菌種穩(wěn)定性包括傳代穩(wěn)定性和保藏穩(wěn)定性。用于發(fā)酵工藝的菌種,無論是經(jīng)育種或誘變的改良菌種,還是經(jīng)雜交或基因修飾的工程菌種,都存在回復突變的可能,同時菌種在保藏過程中,由于自發(fā)突變的存在,也會出現(xiàn)某些原有優(yōu)良生產(chǎn)性狀的劣化、遺傳標記的丟失等現(xiàn)象,因此需提供傳代穩(wěn)定性和保藏穩(wěn)定性研究資料,以說明多次傳代后或長期保存后菌種的生物學特征和產(chǎn)生目標產(chǎn)物的能力未有降低。工作菌株的傳代次數(shù)通常不超過5 代,以防止過度的傳代增加變異的風險[11]。菌種傳代穩(wěn)定性研究建議結(jié)合品種實際情況確定菌種自原始菌株至發(fā)酵罐培養(yǎng)的可允許傳代代數(shù),主要應以菌種基因序列的遺傳穩(wěn)定性為指標,同時結(jié)合生物學特征、生理生化特征、對預期產(chǎn)品的生產(chǎn)能力或其他相關的表型或遺傳標志等的檢測結(jié)果予以佐證,必要時可提供生產(chǎn)規(guī)模放罐時的末代菌種與原始菌種的比較數(shù)據(jù)作為支持[14]。菌種的保藏條件也應進行合理論證,以確保在擬定的保藏條件及保藏期限內(nèi)菌種不會降低活力或死亡且不會發(fā)生變異和退化,同時能夠防止可能發(fā)生的污染??紤]原始菌種庫和主菌種庫保藏時間一般較長,注冊申報時可基于菌種特性和現(xiàn)有考察結(jié)果暫定一個相對較短的時限,在后續(xù)長期保藏過程中結(jié)合質(zhì)量跟蹤檢測結(jié)果確定最終的保藏時間。
1.1.5 其他生物細胞或組織
除微生物外,其他生物細胞或組織在發(fā)酵化學原料藥的生產(chǎn)中也有應用,如有文獻報道可以從紅豆杉植物細胞培養(yǎng)物出發(fā)采用發(fā)酵工藝生產(chǎn)紫杉醇[16],該制備工藝在美國藥典和歐洲藥典紫杉醇各論中也有相應收載。類似于上文對菌種的相關要求,建議關注所選生物細胞或組織的來源和鑒定、細胞庫的建立和保藏方法、內(nèi)控標準和穩(wěn)定性研究等的充分性和完整性,并結(jié)合生物質(zhì)的特點評估研究方法的合理性,比如真核細胞的鑒定方法可能有別于原核生物,植物愈傷組織的培養(yǎng)方法也可能有別于微生物培養(yǎng)。
1.2 物料管理
微生物或其他生物細胞和組織的生長和繁殖及后續(xù)代謝產(chǎn)物的生物合成需要多種營養(yǎng)物質(zhì)作為培養(yǎng)基,包括碳源、氮源、無機鹽、生長因子等。不同微生物對培養(yǎng)基種類的需求可能存在一定差異,如有報道采用山梨醇作為發(fā)酵工藝的補料物料相比葡萄糖能使麥考酚酸發(fā)酵后總濃度從2.72 g · L−1 提高至3.26 g·L−1[17],建議結(jié)合所用菌種的生理生化特征說明培養(yǎng)基配方設計的合理性。同時,還有報道顯示某些物料如淀粉可能造成發(fā)酵液黏度增加,繼而降低發(fā)酵過程中的溶氧量,導致他克莫司原料藥產(chǎn)量減少,采用蔗糖代替淀粉后可大幅提高發(fā)酵產(chǎn)量[9],因此培養(yǎng)基的選擇還需考慮對發(fā)酵工藝的潛在影響。除此之外,為了獲得目標產(chǎn)物,部分原料藥發(fā)酵工藝中需要加入一定量的發(fā)酵前體,如在西羅莫司發(fā)酵過程中加入賴氨酸會顯著增加西羅莫司的產(chǎn)生,而苯丙氨酸和蛋氨酸則會減少西羅莫司的形成,其原因在于西羅莫司生物合成過程中的關環(huán)反應需要賴氨酸衍生物哌啶醇酸的存在,而苯丙氨酸對西羅莫司前體莽草酸的形成存在負面影響[18];同時為消除發(fā)酵過程中產(chǎn)生的泡沫,大多數(shù)情況下也可能會使用消泡劑等。為確保發(fā)酵過程的可控性,各主要物料的來源建議固定與工藝驗證所用的一致,并結(jié)合工藝要求擬定合理的物料內(nèi)控標準(如主要碳源和氮源的標準建議至少包括鑒別和含量項,前體和消泡劑還建議對可能引入的雜質(zhì)進行控制等)。另外,植物源性的原材料需要關注農(nóng)藥殘留和真菌毒素;動物源性的原材料,除需提供不含外源性物質(zhì)證明性文件外(如TSE/BSE 聲明等),必要時還需采取一定措施降低外源性物質(zhì)的傳播風險(如對可能含有的病毒進行控制)。
1.3 發(fā)酵工藝
由于發(fā)酵工藝存在較大的變異性,發(fā)酵化學原料藥的雜質(zhì)譜相對化學合成原料藥更為復雜,不同批次間雜質(zhì)譜的一致性與生產(chǎn)工藝的穩(wěn)健性關聯(lián)度較高。傳統(tǒng)發(fā)酵工藝一般包括從菌種庫出發(fā)的多級培養(yǎng)最終放大至商業(yè)化發(fā)酵規(guī)模的過程,因為發(fā)酵獲得的產(chǎn)品通常為次級代謝產(chǎn)物,發(fā)酵工藝一般分為2 個階段,生產(chǎn)第1 階段目標為積累菌體(使菌體數(shù)量達到發(fā)酵罐接種量的要求),第2 階段目標為積累產(chǎn)品(使發(fā)酵產(chǎn)物達到最大收率)??紤]目前尚無有效手段可監(jiān)控菌種的代謝過程,因此原料藥發(fā)酵工藝主要通過對工藝參數(shù)和過程的控制為菌種的生長繁殖和目標代謝物的生產(chǎn)提供有利和穩(wěn)定的培養(yǎng)環(huán)境。發(fā)酵過程中需要對營養(yǎng)條件(如培養(yǎng)基組成和比例、是否需要補料)和環(huán)境條件(如設備及各發(fā)酵工藝參數(shù))進行合理控制,控制的項目與參數(shù)應結(jié)合產(chǎn)品本身的性質(zhì)和所選擇培養(yǎng)工藝的特點進行合理設定。一般來說,較為關鍵的工藝參數(shù)包括各級發(fā)酵的培養(yǎng)基組成、培養(yǎng)溫度、培養(yǎng)時間、發(fā)酵液pH值、培養(yǎng)壓力、通氣流量、轉(zhuǎn)速/溶氧量、培養(yǎng)基濃度、發(fā)酵液黏度、接種量及移種標準、傳代代數(shù)等,以及最終放罐的控制參數(shù),上述工藝參數(shù)以及適宜的生長指標(如菌絲形態(tài)、菌體濃度、基質(zhì)濃度、產(chǎn)物濃度等)在工藝過程中應被持續(xù)監(jiān)測,以確保工藝的穩(wěn)健性。如使用消泡劑,也建議說明其使用方式。同時需結(jié)合代表性批次的發(fā)酵曲線,以及申報工藝對產(chǎn)品質(zhì)量特別是雜質(zhì)譜影響的詳細研究結(jié)果,說明各關鍵工藝參數(shù)的確定依據(jù)。為使菌種的生長繁殖達到所需的目標發(fā)酵周期,部分品種生產(chǎn)工藝中涉及補料過程,如在麥考酚酸工藝優(yōu)化研究中,將原先的分批發(fā)酵工藝變更為補料分批發(fā)酵工藝,通過補料使麥考酚酸的濃度從3 712 μg·mL−1 提高至5 786 μg·mL−1[17],在另1 項麥考酚酸發(fā)酵模式優(yōu)化研究中也觀察到了類似的現(xiàn)象[19],補料的濃度、加入流量、加入方式和時間/頻率對后續(xù)產(chǎn)出結(jié)果均有較大影響,需予以明確。
發(fā)酵液若被微生物污染會對收率甚至產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生較大的不利影響,應當在生產(chǎn)過程中采取防止微生物污染的措施。除對培養(yǎng)基做必要的滅菌外,設備和環(huán)境微生物的合理控制也可以降低產(chǎn)生污染的系統(tǒng)性風險,必要時還應在工藝過程中適當階段對微生物、內(nèi)毒素和/或病毒水平進行相應控制,相關要求可參照GMP 相應內(nèi)容執(zhí)行[8],并在注冊資料中予以詳細說明。若已在發(fā)酵過程中觀察到發(fā)酵液被污染,應評估污染程度對產(chǎn)品質(zhì)量的影響,明確對污染批次的處理措施。
1.4 提取純化工藝
發(fā)酵液中目標產(chǎn)物的濃度通常很低。提取過程的目的主要是富集產(chǎn)物并進行簡單純化,以初步去除菌體細胞或細胞碎片及大部分培養(yǎng)液,同時保護產(chǎn)品免受污染(尤其是微生物污染)和損耗。常采用的方法有酸堿中和、萃取、濃縮、離心、過濾、吸附及膜分離等,可根據(jù)發(fā)酵液的物理性狀,如黏度、固含量、菌體形態(tài)等選擇合理的分離方式。建議提供詳細的工藝描述說明發(fā)酵液收集和預處理的過程,明確該過程中所用的物料和生產(chǎn)設備??紤]大部分發(fā)酵產(chǎn)物均存在于胞內(nèi)或以包涵體形式積聚在胞內(nèi),因此還建議明確提取產(chǎn)品所必需的破胞工藝或溶解再飽和工藝等。
發(fā)酵液純化工藝與一般的化學合成原料藥純化工藝類似,通常包括多個單元操作,如離心、過濾、色譜純化、沉淀、結(jié)晶等步驟。但與傳統(tǒng)化學合成工藝不同的是,發(fā)酵工藝的雜質(zhì)種類繁多,可能涉及培養(yǎng)基成分、宿主細胞蛋白及核酸、其他物料可能帶入的工藝雜質(zhì)(如生長因子、消泡劑、填料相關雜質(zhì)、組胺等)、有關物質(zhì)(即副產(chǎn)物)、可能存在的外源性污染物(如微生物、內(nèi)毒素、病毒等)、降解產(chǎn)物(與原料藥穩(wěn)定性相關)等。在審評中發(fā)現(xiàn),很多申報資料中均未將提取純化過程的中間產(chǎn)品作為中間體進行控制,對雜質(zhì)的過程控制也相對不足??紤]發(fā)酵工藝雜質(zhì)譜的復雜性,同時基于“質(zhì)量源于設計”的理念,有必要提供詳細的研究資料說明各純化步驟對不同種類工藝雜質(zhì)的去除能力,建議提供多批代表性批次雜質(zhì)追蹤試驗數(shù)據(jù),以證明純化工藝的合理性和可控性,并對各步驟存在的主要雜質(zhì)及清除效果較差的“頑固性”雜質(zhì)進行合理控制,必要時增加中間體的控制。針對穩(wěn)定性較差的原料藥,建議進行破壞試驗,從而確定保證中間產(chǎn)品或原料藥質(zhì)量穩(wěn)定的關鍵性因素,并在工藝設計中加以考慮。若在發(fā)酵過程中使用了動物來源的原材料,則需參照相關指南評估申報工藝對病毒的去除和滅活能力,提供相應的研究和驗證資料。各中間體或中間物料若在進一步加工前需暫存,還需明確儲存條件和時限并提供確定依據(jù)。
需要強調(diào)的是,來源于發(fā)酵菌株或培養(yǎng)基的大分子蛋白和核酸,以及魚源物料中引入的組胺會引起較為嚴重的免疫原性反應,而現(xiàn)階段申報品種往往對上述雜質(zhì)的重視程度不足,需提供研究資料以充分說明申報工藝對上述雜質(zhì)的去除能力和控制策略的合理性,從而證明產(chǎn)品的安全性。通常建議選擇合適的分析方法,經(jīng)全面驗證方法的可行性后,在適當?shù)闹虚g產(chǎn)品和成品中檢測上述雜質(zhì)的殘留量,提供多批代表性批次的檢測結(jié)果。雜質(zhì)的研究限度可參考相關指導原則的要求,例如,美國藥典<1130>規(guī)定核酸殘留限度不得過10 ng·劑−1,美國藥典<1132>規(guī)定蛋白殘留限度不得過1.0×10−4,歐盟評估報告EMEA/H/A-5(3)/1468 規(guī)定組胺殘留限度不得過8×10−6等[12, 20]。
另外,許多品種工藝中涉及對母液或不符合標準的純化液進行回收或再加工,或?qū)χV用填料(如硅膠、樹脂等)和流動相進行回收套用,應參照相關技術(shù)指南或GMP 相關要求進行合理的驗證[21-22],以支持擬定的回收或再加工工藝。
2、 發(fā)酵化學原料藥生產(chǎn)工藝變更的申報
發(fā)酵工藝的變更對成品雜質(zhì)譜存在較大的影響。我國已發(fā)布的《已上市化學藥品藥學變更研究技術(shù)指導原則(試行)》并未涉及對發(fā)酵化學原料藥的生產(chǎn)工藝變更的技術(shù)要求[23],但在歐洲藥典發(fā)酵產(chǎn)品通則中簡述了發(fā)酵工藝變更后需要進行的研究工作[2]:如果用于生產(chǎn)的菌種發(fā)生了重大變更(如改用改良的或全新的菌種),導致產(chǎn)品的雜質(zhì)譜發(fā)生顯著變化,則應對整個生產(chǎn)工藝進行重新驗證,特別是發(fā)酵步驟;如果生產(chǎn)工藝的變更導致產(chǎn)品的雜質(zhì)水平發(fā)生顯著變化,則應重新驗證與雜質(zhì)水平變化相關的步驟,特別是提取純化步驟。重新驗證的目的在于能夠充分證明變更產(chǎn)生的新雜質(zhì)或所引起雜質(zhì)譜的變化已得到了充分合理的控制。另外如果主細胞庫發(fā)生變更,也需要對工藝進行重新驗證,以證明未對產(chǎn)品的質(zhì)量和安全性造成不利影響。如果發(fā)酵所用的培養(yǎng)基或工藝參數(shù)發(fā)生變化,并有可能導致菌種產(chǎn)生突變,則應提供資料重新證明在整個工藝過程中菌種的遺傳穩(wěn)定性。在進行工藝變更時可參照以上基本要求,結(jié)合變更實際在風險評估的基礎上進行全面的研究。
3、 結(jié)語
總的來說,發(fā)酵化學原料藥的研究應符合原料藥研究的一般要求,同時要考慮其技術(shù)上的特殊性。發(fā)酵工藝復雜且可控性低,需要參照ICH Q11從源頭開始全程控制原料藥質(zhì)量的理念進行全面的風險評估,在充分把握產(chǎn)品關鍵質(zhì)量屬性的基礎上,結(jié)合工藝開發(fā)和驗證最終確定商業(yè)化生產(chǎn)工藝。目前發(fā)酵化學原料藥申報數(shù)量與日俱增,但申報資料的質(zhì)量與審評預期仍存在較大差距。本文結(jié)合國內(nèi)外相關法規(guī)和指導原則及筆者在審評中積累的經(jīng)驗,簡單介紹了與發(fā)酵化學原料藥生產(chǎn)工藝部分申報資料的基本要求,但并未面面俱到,且受限于認知范圍可能還有尚需深入探討之處。實際注冊申報過程中,申請人應當承擔起主體責任,基于對申報品種的全面理解和豐富的知識儲備,基于風險評估合理擬定研究方案并提交充分的數(shù)據(jù)以支持產(chǎn)品上市或變更。希望能通過本文提高發(fā)酵化學原料藥生產(chǎn)工藝研發(fā)與申報的系統(tǒng)性和規(guī)范性,促進更多更好的發(fā)酵化學原料藥上市,惠及廣大患者。
參考文獻
[1] ICH. Q7: Good manufacturing practice guide for active pharmaceutical ingredients [EB/OL]. (2000-11-10) [2024-11-24]. https://database. ich. org/sites/default/files/Q7%20Guideline.pdf.
[2] European Pharmacopoeia [S]. 2024.
[3] PIC/S. Guide to good manufacturing practice for medicinal products part II [EB/OL]. (2023-08-25) [2024-11-24]. https://picscheme.org/docview/6607.
[4] 高天兵, 鄭強. 藥品GMP 指南——原料藥: 采用傳統(tǒng)發(fā)酵工藝生產(chǎn)原料藥的特殊要求 [M]. 北京: 中國醫(yī)藥科技出版社, 2023.Gao T B, Zheng Q. Guidance of Good Manufacturing Practices for Drug, Active Pharmaceutical Ingredients, Special requirements for the production of APIs using traditional fermentation processes [M]. Beijing: China Medical Science and Technology Press, 2023.
[5] ICH. Q11: Development and Manufacture of Drug Substances (Chemical Entities and Biotechnological/Biological Entities) [EB/OL]. (2012-05-10) [2024-11-24]. https://database. ich. org/sites/default/files/Q11%20 Guideline.pdf.
[6] 國家藥品監(jiān)督管理局藥品審評中心. 境外已上市境內(nèi)未上市化學藥品藥學研究與評價技術(shù)要求(試行)[EB/OL]. (2021-03-08) [2024-11-24]. https://www.cde.org.cn/ main/att/download/074024fa15f7d15f5e6f1852104f9da5.CDE, NMPA. Technical requirements for pharmaceutical research and evaluation of chemical drugs approved abroad and not approved in China [EB/OL]. (2021-03-08) [2024-11-24]. https://www. cde. org. cn/main/att/download/074024fa15f7d15f5e6f1852104f9da5.
[7] EDQM. Content of the dossier for CEP applications for chemical purity and microbiological quality of substances for pharmaceutical use [EB/OL]. (2024-05-01) [2024-11-24]. https://www. edqm.eu/documents/52006/157201/Content+of+the+dossier+for+chemical+purity+and+microbiological+quality%2C+PA_PH_CEP+%2804%29+1%2C+6R% 2C+December+2018. pdf/62d7afe3-0224-3820-5c7b-af19706c2b5c?t=1637003008052.
[8] 國家藥品監(jiān)督管理局. 藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范附錄2:原料藥, 采用傳統(tǒng)發(fā)酵工藝生產(chǎn)原料藥的特殊要求[EB/OL]. (2011-02-24) [2024-11-24]. https://www.nmpa.gov. cn/xxgk/ggtg/ypggtg/ypqtggtg/20110224164501312.html. NMPA. Good Manufacturing Practices for Drug, Appendix 2: Active Pharmaceutical Ingredients, Special requirements for the production of APIs using traditional fermentation processes [EB/OL]. (2011-02-24) [2024-11-24]. https://www. nmpa. gov. cn/xxgk/ggtg/ypggtg/ ypqtggtg/20110224164501312.html.
[9] 朱健, 謝祥茂, 陳俊勇. 他克莫司產(chǎn)生菌的選育和生產(chǎn)工藝研究 [J]. 中國醫(yī)藥工業(yè)雜志, 2005, 36(4): 207.Zhu J, Xie X M, Chen J Y. Screening of tacrolimusproducing strain and studies on producing of tacrolimus[J]. Chin J Pharmaceticals, 2005, 36(4): 207.
[10] Hill Jr R H, Caudill S P, Philen R M, et al. Contaminants in L-tryptophan associated with eosinophilia myalgia syndrome [J]. Arch Environ Contam Toxicol, 1993, 25(1): 134.
[11] 中國藥典[S]. 四部. 2020.Pharmacopoeia of the People's Republic of China [S]. Volume IV. 2020.
[12] U.S. Pharmacopeia [S]. 2024.
[13] Kim M, Oh H S, Park S C, Chun J. Towards a taxonomic coherence between average nucleotide identity and 16S rRNA gene sequence similarity for species demarcation of prokaryotes [J]. Inter J Sys Evol Microbiol, 2014, 64(2): 346.
[14] 中國藥典 [S]. 三部. 2020.Pharmacopoeia of the People's Republic of China [S].Volume III. 2020.
[15] 國家藥品監(jiān)督管理局. 藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范附錄3:生物制品生 產(chǎn)管理 [EB/OL]. (2011-02-24) [2024-11-24]. https://www. nmpa. gov. cn/xxgk/ggtg/ypggtg/ypqtggtg/20110224164501312.html.NMPA. Good Manufacturing Practices for Drug,Appendix 3: Biological Products, Production Management [EB/OL]. (2011-02-24)[2024-11-24]. https://www. nmpa. gov. cn/xxgk/ggtg/ypggtg/ypqtggtg/20110224164501312.html.
[16] Tabata H. Paclitaxel production by plant-cell-culture technology [J]. Adv Biochem Eng Biotechnol, 2004, 87: 1.
[17] Patel G, Biswas K, Patil M D, et al. Bioreactor studies of production of mycophenolic acid by penicillium brevicompactum [J]. Biocheml Engin J, 2018, 140: 77.
[18] Park S P, Yoo Y J, Ban Y H, et al. Biosynthesis of rapamycin and its regulation: Past achievements and recent progress [J]. J Antibiot, 2010, 63(8): 434.
[19] Wu Q W, Li M Z, Bilal M, et al. Enhanced production of mycophenolic acid from penicillium brevicompactum via optimized fermentation strategy [J]. Appl Biochem Biotechnol, 2022, 194(7): 3001.
[20] EMA. Assessment Report Gentamicin [EB/OL]. (2018-11-15) [2024-11-24]. https://www. ema. europa. eu/en/documents/opinion-any-scientific-matter/assessmentreport-article-53-procedure-gentamicin_en.pdf.
[21] 高天兵, 鄭強. 藥品GMP 指南——原料藥: 物料與溶劑的回收 [M]. 北京: 中國醫(yī)藥科技出版社, 2023.Gao T B, Zheng Q. Guidance of Good Manufacturing Practices for Drug, Active Pharmaceutical Ingredients, Material and Solvent Recovery [M]. Beijing: China Medical Science and Technology Press, 2023.
[22] 高天兵, 鄭強. 藥品GMP 指南——質(zhì)量管理體系: 返工/重新加工 [M]. 北京: 中國醫(yī)藥科技出版社, 2023.Gao T B, Zheng Q. Guidance of Good Manufacturing Practices for Drug, Quality Management System, Reprocessing/Rework [M]. Beijing: China Medical Science and Technology Press, 2023.
[23] 國家藥品監(jiān)督管理局藥品審評中心. 已上市化學藥品藥學變更研究技術(shù)指導原則(試行)[EB/OL]. (2021-02-10) [2024-11-24]. https://www. cde. org.cn/main/att/ download/162a2f19e0e3d9a9384e7e0423e24fd3. CDE, NMPA. Technical guideline for post approval change studies of chemical drug products [EB/OL].(2021-02-10) [2024-11-24]. https://www.cde.org.cn/main/ att/download/162a2f19e0e3d9a9384e7e0423e24fd3.
內(nèi)容來源:藥物評價研究 2024年12月

來源:Internet