陳鋒
國家藥品監(jiān)督管理局信息中心
當(dāng)前監(jiān)管部門在主動發(fā)現(xiàn)藥品生產(chǎn)質(zhì)量風(fēng)險與問題的方面能力仍存在明顯短板。按照“四個最嚴(yán)”的要求,黨中央、國務(wù)院有關(guān)部門陸續(xù)印發(fā)了系列重要文件:2018年印發(fā)《關(guān)于改革和完善疫苗管理體制的意見》;2019年印發(fā)《疫苗管理法》,并修訂《藥品管理法》;2021年印發(fā)《關(guān)于全面加強藥品監(jiān)管能力建設(shè)的實施意見》;2021年印發(fā)《“十四五”國家藥品安全及促進(jìn)高質(zhì)量發(fā)展規(guī)劃》。上述法規(guī)文件均對強化藥品生產(chǎn)質(zhì)量動態(tài)持續(xù)監(jiān)管提出明確要求。面對這些要求,監(jiān)管部門面臨巨大挑戰(zhàn):監(jiān)管人員數(shù)量、專業(yè)能力、監(jiān)管手段、設(shè)施設(shè)備與產(chǎn)業(yè)發(fā)展、科技進(jìn)步、風(fēng)險防控需求不匹配,必須創(chuàng)新監(jiān)管方式方法。
當(dāng)前,部分省級藥品監(jiān)管部門對藥品生產(chǎn)質(zhì)量監(jiān)管創(chuàng)新進(jìn)行了不同程度的探索。但總的來看,相關(guān)工作尚缺乏系統(tǒng)化的方法論,缺乏開展監(jiān)管創(chuàng)新的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和業(yè)務(wù)規(guī)范,也缺乏推進(jìn)工作的業(yè)務(wù)模式和制度保障,急需進(jìn)一步開展研究和探索,為系統(tǒng)化、集約化、規(guī)范化推進(jìn)藥品生產(chǎn)質(zhì)量監(jiān)管創(chuàng)新奠定基礎(chǔ)。
按照質(zhì)量源于設(shè)計的理念[1],在藥品研發(fā)與設(shè)計階段,即確立藥品生產(chǎn)質(zhì)量的關(guān)鍵風(fēng)險點,作為今后質(zhì)量改進(jìn)、質(zhì)量控制和質(zhì)量監(jiān)管的重要依據(jù)。按照風(fēng)險治理理念,藥品生產(chǎn)質(zhì)量監(jiān)管需盡可能覆蓋藥品生產(chǎn)全過程關(guān)鍵風(fēng)險點。
生產(chǎn)企業(yè)作為藥品質(zhì)量第一責(zé)任人,應(yīng)履行對藥品生產(chǎn)質(zhì)量的持續(xù)改進(jìn)和控制。監(jiān)管部門履行監(jiān)督職能,主動監(jiān)測、發(fā)現(xiàn)企業(yè)藥品生產(chǎn)質(zhì)量風(fēng)險,并采取法律措施。政府部門基于風(fēng)險監(jiān)測的監(jiān)管行為,不替代企業(yè)自身質(zhì)量控制責(zé)任。
推行基于風(fēng)險監(jiān)測的監(jiān)管,要體現(xiàn)科學(xué)性、合法性、經(jīng)濟(jì)性、保密性原則。所采用的方法要經(jīng)過科學(xué)論證;所采取的行為要有法律依據(jù);在經(jīng)濟(jì)上可行,不增加企業(yè)不合理的成本;不泄露企業(yè)商業(yè)機密。
《ICH Q9 質(zhì)量風(fēng)險管理附錄Ⅰ》列舉了可能用于行業(yè)及監(jiān)管機構(gòu)的質(zhì)量風(fēng)險管理的9 類主要方法和工具[2]:基本風(fēng)險管理簡化方法,失效模式與影響分析(FMEA),失效模式、影響和關(guān)鍵性分析(FMECA),過失樹分析(FTA),危害分析和關(guān)鍵控制點(HACCP),危害源可操作性分析(HAZOP),初步危害源分析(PHA),風(fēng)險排序和篩選,支持性統(tǒng)計學(xué)分析工具[3]。結(jié)合實際應(yīng)用場景,重點選擇HACCP、統(tǒng)計過程控制圖和過程能力分析工具來監(jiān)測和預(yù)警藥品生產(chǎn)質(zhì)量風(fēng)險。
HACCP 是確保產(chǎn)品質(zhì)量、有效性及安全性的系統(tǒng)性、主動性及預(yù)防性工具,是一種結(jié)構(gòu)化方法,應(yīng)用技術(shù)和科學(xué)原理來分析、評估、預(yù)防及控制因產(chǎn)品設(shè)計、開發(fā)、生產(chǎn)及使用所致的危害源風(fēng)險或不利后果。在對產(chǎn)品及工藝的理解足夠全面,足以支持關(guān)鍵控制點的識別時,HACCP 最能發(fā)揮價值,其分析輸出的風(fēng)險管理信息,不僅在生產(chǎn)工藝中,在其他生命周期階段,都有助于對關(guān)鍵點進(jìn)行監(jiān)測。
HACCP 由以下7 步組成:①進(jìn)行危害源分析并為過程的每一步確定預(yù)防性措施。②確定關(guān)鍵控制點。③設(shè)立關(guān)鍵控制限度。④建立關(guān)鍵控制點的監(jiān)控體系。⑤制定糾正措施,以便在監(jiān)測表明關(guān)鍵控制點未處于受控狀態(tài)時采取這些措施。⑥建立體系,證實HACCP 系統(tǒng)有效運作。⑦建立記錄保存系統(tǒng)。
制造過程中,即使工藝條件保持不變,仍不可避免存在影響參數(shù)一致性、穩(wěn)定性的隨機波動,有時還可能存在異常擾動。如果過程中只存在由隨機原因引起的起伏,不存在異常原因,則稱過程處于統(tǒng)計受控狀態(tài)。如果過程中存在異常原因的影響,則稱過程處于失控狀態(tài)。統(tǒng)計過程控制的作用就是對連續(xù)采集的工藝參數(shù)數(shù)據(jù)采用控制圖進(jìn)行定量分析,確定工藝中是否存在異常起伏,從而對工藝過程是否處于統(tǒng)計受控狀態(tài)做出定量的判斷結(jié)論。當(dāng)出現(xiàn)工藝失控或有失控傾向時,立即發(fā)出警報,以便及時查找原因,采取糾正措施,使工藝過程一直處于統(tǒng)計受控狀態(tài)。因此,統(tǒng)計過程控制是一項具有事前預(yù)防功能的技術(shù)。
控制圖又稱管理圖,由美國貝爾實驗室著名質(zhì)量管理學(xué)家、現(xiàn)代質(zhì)量管理學(xué)奠基人之一的休哈特(Walter A.Shewhart)博士于1924年首創(chuàng),是對過程質(zhì)量加以測定、記錄并進(jìn)行控制的一種統(tǒng)計方法工具圖??刂茍D在具有控制限的坐標(biāo)系中,用折線表示工藝參數(shù)特征值隨批次的變化情況,并根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計原理,從圖形上分析導(dǎo)致數(shù)據(jù)起伏變化的原因中是否存在異常原因,從而判斷生產(chǎn)過程是否處于統(tǒng)計受控狀態(tài)。如果控制圖表明生產(chǎn)過程出現(xiàn)失控情況,就應(yīng)該停止生產(chǎn),查找導(dǎo)致失控的原因,采取針對性措施,解決問題,維持生產(chǎn)過程的統(tǒng)計受控狀態(tài)。
統(tǒng)計受控狀態(tài)的判斷根據(jù)“小概率事件原理”,在控制圖中有8 條判斷生產(chǎn)過程失控的基本原則[4]。規(guī)則1:控制圖上有1點位于控制線以外。規(guī)則2:連續(xù)9 點落在中心線的同一側(cè)。規(guī)則3:連續(xù)6 點遞增或者遞減。規(guī)則4:連續(xù)14 點中相鄰點交替上下。規(guī)則5:連續(xù)3 點有2點落在中心線同一側(cè)的B 區(qū)以外。規(guī)則6:連續(xù)5 點有4 點落在中心線同一側(cè)的C 區(qū)以外。規(guī)則7:連續(xù)15 點落在中心線兩側(cè)的C 區(qū)內(nèi)。規(guī)則8:連續(xù)8 點落在中心線兩側(cè),且無一點在C區(qū)內(nèi)(圖1)。
圖1 控制線范圍的區(qū)域分區(qū)
工序過程處于受控狀態(tài),則可以開展工序能力指數(shù)評價。一般情況下,工藝參數(shù)的一致性體現(xiàn)了工序能力水平,通常使用標(biāo)準(zhǔn)偏差σ 來表示參數(shù)的一致性。對于正態(tài)分布,參數(shù)均值為μ 時,絕大部分參數(shù)值集中在μ±3σ范圍內(nèi)(對應(yīng)6σ),其比例為99.73%,代表參數(shù)的正常波動范圍幅度。因此,通常將6σ 稱為工序能力。為了綜合表示工藝水平滿足工藝參數(shù)規(guī)范要求的程度,引入工序能力指數(shù)(Cpk),Cpk=T(1-k)/6σ(T 為工藝參數(shù)規(guī)范范圍,k 為工藝參數(shù)分布均值對工藝參數(shù)規(guī)范中心值的偏離度)。Cpk 值實際上直接反映了工藝成品率的高低,也就定量地表征了該工序滿足工藝規(guī)范的能力。Cpk 值越大,工序滿足工藝規(guī)范能力越強,成品率越高。通常國內(nèi)高水平要求Cpk 值達(dá)到1.67 以上[4]。
相關(guān)性分析是指對兩個或多個具備相關(guān)性的變量元素進(jìn)行分析,從而衡量兩個變量因素的相關(guān)密切程度。對藥品生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵工藝參數(shù)與質(zhì)量屬性進(jìn)行相關(guān)性分析,進(jìn)一步驗證其關(guān)聯(lián)性,同時也發(fā)現(xiàn)新的相關(guān)性,不斷發(fā)現(xiàn)/驗證對藥品關(guān)鍵質(zhì)量屬性影響較大的參數(shù)組合。
回歸分析是確定兩種或兩種以上變量間相互依賴的定量關(guān)系的一種統(tǒng)計分析方法。在相關(guān)分析的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步進(jìn)行回歸分析,探索關(guān)鍵質(zhì)量屬性與關(guān)鍵工藝參數(shù)、關(guān)鍵物料屬性等變量之間相關(guān)關(guān)系潛在數(shù)學(xué)表達(dá)式,提高預(yù)測和控制風(fēng)險的能力和水平[5]。
藥品生命周期內(nèi),為確保藥品的安全性和有效性,首先應(yīng)當(dāng)確定關(guān)鍵質(zhì)量屬性,之后確定關(guān)鍵工藝,識別并確認(rèn)關(guān)鍵工藝參數(shù),獲得關(guān)鍵工藝參數(shù)和藥品或中間體質(zhì)量的定量關(guān)系,并在產(chǎn)品生命周期中不斷更新,使其保持持續(xù)的驗證狀態(tài)。
這意味著,在工藝開發(fā)及生產(chǎn)過程中的各項工藝變更,必須考慮各工藝參數(shù)對藥品質(zhì)量可能產(chǎn)生的影響,以便做出正確的決定。其中,識別并控制關(guān)鍵工藝參數(shù)十分關(guān)鍵,一旦某一工藝參數(shù)被確定為關(guān)鍵工藝參數(shù),就必須對其深入研究,嚴(yán)格管理。關(guān)鍵工藝參數(shù)的識別,采取HACCP 或FMEA 方法[6]。
《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范(2010年修訂)》附錄《確認(rèn)與驗證》第六章工藝驗證第二十條規(guī)定[7]:“企業(yè)應(yīng)當(dāng)有書面文件確定產(chǎn)品的關(guān)鍵質(zhì)量屬性、關(guān)鍵工藝參數(shù)、常規(guī)生產(chǎn)和工藝控制中的關(guān)鍵工藝參數(shù)范圍,并根據(jù)對產(chǎn)品和工藝知識的理解進(jìn)行更新。”關(guān)鍵質(zhì)量屬性是指某種物理化學(xué)、生物學(xué)或微生物學(xué)的性質(zhì),應(yīng)當(dāng)有適當(dāng)限度、范圍或分布保證預(yù)期的產(chǎn)品質(zhì)量。ICH Q8(R2)對關(guān)鍵工藝參數(shù)進(jìn)行了定義[1]:關(guān)鍵工藝參數(shù)是這樣一個工藝參數(shù),其變動會對關(guān)鍵質(zhì)量屬性產(chǎn)生影響,因此應(yīng)當(dāng)對其進(jìn)行監(jiān)測和控制,以保證該工藝能達(dá)到預(yù)期的質(zhì)量。在藥物開發(fā)階段,應(yīng)當(dāng)建立風(fēng)險管理模式。采用質(zhì)量源于設(shè)計的方法,并使用科學(xué)的統(tǒng)計學(xué)工具來確認(rèn)關(guān)鍵工藝參數(shù)。設(shè)計空間是已被證明的穩(wěn)健可靠的物料及工藝變量參數(shù)及其交互作用的多維組合,反映了關(guān)鍵質(zhì)量屬性和關(guān)鍵工藝參數(shù)的相互作用。通過研究工藝參數(shù)與關(guān)鍵質(zhì)量屬性之間的相互關(guān)系,確定關(guān)鍵工藝步驟及關(guān)鍵工藝參數(shù)的變化范圍,為確立設(shè)計空間提供科學(xué)依據(jù)。
工藝參數(shù)數(shù)據(jù)采集應(yīng)包括:①數(shù)據(jù)采集方式和頻次。②數(shù)據(jù)批次的組成、每批包括的數(shù)據(jù)個數(shù)。③關(guān)于異常數(shù)據(jù)的剔除程序和原則。④測試儀器的選用和評價。⑤工藝參數(shù)采集要確保真實可信。
根據(jù)工藝參數(shù)數(shù)據(jù)特點,確定采用常規(guī)控制圖或特殊控制圖分析關(guān)鍵工序的統(tǒng)計受控狀態(tài)。如果根據(jù)判定規(guī)則,表明生產(chǎn)過程出現(xiàn)失控情況,即出現(xiàn)超標(biāo)(out of specification,OOS)或超常(out of trend,OOT),應(yīng)該停止生產(chǎn),查找失控原因,開展偏差調(diào)查,并采取針對性措施,即采取糾正預(yù)防措施(corrective action and preventive action,CAPA),解決問題,維持生產(chǎn)過程的統(tǒng)計受控狀態(tài)[8-10]。
對失控問題進(jìn)行分析時,首先確認(rèn)是否是虛假失控,其次判斷是“好的失控”(比如有利于參數(shù)一致性的失控)還是“壞的失控”(產(chǎn)生不希望的結(jié)果的失控)。如果是壞的失控,應(yīng)查找原因,采取措施,將其“消除”,直到恢復(fù)制造過程的統(tǒng)計受控狀態(tài)。如果是好的失控,也應(yīng)查找原因,采取措施將其保持,使工藝水平在原有基礎(chǔ)上進(jìn)一步提升,同時使工藝過程進(jìn)入新的統(tǒng)計受控狀態(tài)(圖2)[4]。
圖2 制造過程統(tǒng)計質(zhì)量控制流程
工序能力指數(shù)用來表征工藝水平滿足工藝參數(shù)規(guī)范要求的程度。對于處于受控狀態(tài)的工序,根據(jù)工藝參數(shù)特點,選用合適的計算模型和方法,計算Cpk 值,并對結(jié)果進(jìn)行分析。目前,國內(nèi)和國際上對Cpk 值的基本要求分別是不得低于1.33 和1.5,高水平要求則分別是不得低于1.67 和2.0。如果工序能力指數(shù)計算結(jié)果偏低,提示工藝水平不滿足要求,同樣需要查找原因,解決問題,提升Cpk 值,滿足生產(chǎn)要求(圖3)[4]。
圖3 工序能力指數(shù)評價流程
基于誠信和自愿原則,生產(chǎn)企業(yè)與監(jiān)管部門簽訂誠信生產(chǎn)承諾書,嚴(yán)格按照批準(zhǔn)工藝合規(guī)生產(chǎn),并建設(shè)誠信生產(chǎn)前置機系統(tǒng),實時將企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)質(zhì)量管理與分析數(shù)據(jù),包括生產(chǎn)、檢驗數(shù)據(jù)和偏差分析處理結(jié)果,按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,提交前置機系統(tǒng),接受監(jiān)管部門對其質(zhì)量監(jiān)控。
監(jiān)管部門建立監(jiān)管系統(tǒng),與企業(yè)誠信生產(chǎn)前置機系統(tǒng)對接,按照與企業(yè)的智能合約[11]約定,接受來自企業(yè)誠信生產(chǎn)前置機系統(tǒng)風(fēng)險預(yù)警數(shù)據(jù)及偏差處理信息,監(jiān)督企業(yè)是否建立完善的生產(chǎn)過程可追溯數(shù)據(jù)記錄體系,發(fā)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)存在的質(zhì)量風(fēng)險,監(jiān)測企業(yè)是否對偏差進(jìn)行規(guī)范處理,是否根據(jù)風(fēng)險預(yù)警,對工藝進(jìn)行持續(xù)有效改進(jìn)。監(jiān)管部門根據(jù)風(fēng)險研判,決策是否對企業(yè)啟動現(xiàn)場檢查?;陲L(fēng)險監(jiān)測的藥品生產(chǎn)質(zhì)量監(jiān)管業(yè)務(wù)架構(gòu)見圖4。
圖4 基于風(fēng)險監(jiān)測的藥品生產(chǎn)質(zhì)量監(jiān)管業(yè)務(wù)架構(gòu)
企業(yè)誠信生產(chǎn)前置機系統(tǒng)關(guān)鍵具備以下幾方面的支撐能力:①生產(chǎn)過程與檢驗過程記錄系統(tǒng),關(guān)鍵是確保數(shù)據(jù)真實性,提供數(shù)字簽名保障。②能發(fā)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)失控風(fēng)險,并進(jìn)行預(yù)警,提供多種預(yù)警模型庫和多種控制圖支持,能按照風(fēng)險分類對風(fēng)險等級進(jìn)行研判。③基于區(qū)塊鏈技術(shù)支撐的智能合約授權(quán)[11],在約定的風(fēng)險狀態(tài)下,接受監(jiān)管端監(jiān)管,同時向監(jiān)管端開放風(fēng)險預(yù)警信息。④能夠向監(jiān)管部門證明前置機系統(tǒng)的可靠性、不可篡改性、安全性。
監(jiān)管端系統(tǒng)關(guān)鍵支撐能力體現(xiàn)在:①根據(jù)與企業(yè)簽訂的智能合約,可以獲取來自企業(yè)端的風(fēng)險信息以及查閱企業(yè)生產(chǎn)與檢驗記錄、偏差處理記錄。②對轄區(qū)企業(yè)進(jìn)行風(fēng)險統(tǒng)計分析和系統(tǒng)性風(fēng)險研判。③對接日常監(jiān)管系統(tǒng),根據(jù)風(fēng)險分析結(jié)果,采取監(jiān)管措施。④能監(jiān)測被納管的前置機系統(tǒng)的運行異常狀態(tài),如異常離線、位置移動等。
受限于當(dāng)前制藥企業(yè)智能制造發(fā)展水平和對藥品生產(chǎn)質(zhì)量管控科學(xué)規(guī)律認(rèn)識仍不充分,目前的研究在如下方面存在局限性。
(1)數(shù)據(jù)來源方面:限于當(dāng)前企業(yè)信息化水平,目前企業(yè)端前置機的數(shù)據(jù)來源于企業(yè)的相關(guān)數(shù)據(jù)記錄,由企業(yè)基于誠信的前提提交,即這些數(shù)據(jù)不一定是從生產(chǎn)線或檢測設(shè)備上傳的原始記錄數(shù)據(jù),系統(tǒng)無法核驗數(shù)據(jù)的真實性(系統(tǒng)通過區(qū)塊鏈技術(shù)存證上傳,作為今后企業(yè)誠信檔案)。
(2)風(fēng)險分析與預(yù)警能力方面:主要基于對藥品生產(chǎn)過程中,關(guān)鍵工藝參數(shù)的統(tǒng)計過程控制和控制圖技術(shù)、相關(guān)性分析與回歸分析,分析模型不夠豐富,企業(yè)對于偏差是否進(jìn)行適當(dāng)處置,缺乏有效監(jiān)管手段。
(3)法規(guī)支持方面:目前暫時沒有藥品生產(chǎn)質(zhì)量信息化監(jiān)管相關(guān)的法規(guī),本文僅要求企業(yè)基于誠信自愿原則,建設(shè)企業(yè)端前置機系統(tǒng)。企業(yè)采取統(tǒng)計過程控制方法進(jìn)行生產(chǎn)質(zhì)量控制,目前國內(nèi)企業(yè)還不是很普及,需要培訓(xùn)引導(dǎo)。
(1)分類分批推廣基于風(fēng)險監(jiān)測的藥品生產(chǎn)質(zhì)量監(jiān)管工作。基于當(dāng)前企業(yè)信息化實際水平,擬分三步走:首先實現(xiàn)藥品生產(chǎn)與檢驗記錄電子化,其次逐步實現(xiàn)生產(chǎn)與檢驗數(shù)據(jù)自動化采集,最后全面實現(xiàn)對生產(chǎn)質(zhì)量風(fēng)險實時分析與預(yù)警。優(yōu)先推進(jìn)有法規(guī)支持的疫苗等高風(fēng)險品種開展試點。
(2)探索建立信息化監(jiān)管相關(guān)制度與標(biāo)準(zhǔn)。充分與已有制度銜接,如與駐場監(jiān)督員制度、現(xiàn)場檢查制度、質(zhì)量授權(quán)人制度等結(jié)合,探索研究信息化監(jiān)管相關(guān)政策制度,同時推進(jìn)相關(guān)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、安全存儲標(biāo)準(zhǔn)的研制。
(3)完善充實生產(chǎn)質(zhì)量風(fēng)險研判算法模型庫。提供針對不同品種不同工藝條件下多維度質(zhì)量風(fēng)險研判模型,覆蓋藥品生產(chǎn)全過程質(zhì)量控制,除關(guān)鍵工藝參數(shù)控制外,還包括變更與偏差管理監(jiān)控、原輔料使用控制、環(huán)境潔凈控制、產(chǎn)品放行控制等環(huán)節(jié)。
(4)探索工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)下藥品生產(chǎn)質(zhì)量監(jiān)管實現(xiàn)機制。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)逐步成為智能制造的“新基建”,研究工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)下藥品生產(chǎn)和檢驗數(shù)據(jù)自動采集、分析、應(yīng)用、安全授權(quán)的新模式,促進(jìn)藥品生產(chǎn)質(zhì)量監(jiān)管與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展[12]。