New approach for process validation integrated with the lifecycle of a pharmaceutical product

• Author(s): Fernandes, Marta Cristina de Matos, 1980-
• Date: 2010
• Persistent ID: http://hdl.handle.net/10451/2648
• Origin: Repositório da Universidade de Lisboa
• Subject(s): Tese de mestrado
• Document Type: Master thesis
• Language: English
• Advisor(s): Gaspar, Rogério Paulo Pinto de Sá, 1961-
• Contributor(s): Repositório da Universidade de Lisboa

Description

Tese de mestrado, Engenharia Farmacêutica, Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia, Universidade Técnica de Lisboa, Instituto Superior Técnico, 2010

In November 2008, United States Food and Drug Administration (FDA) has launched for public discussion the draft of the “Guidance for Industry Process Validation: General Principles and Practices” which will bring a new approach of the actual concept of process validation, toward the concept of product lifecycle time. The subject of this thesis consisted in a review of the principles and procedures concerning to pharmaceutical process validation in compliance with the Guidance for Industry Process Validation: General Principles and Practices (draft launched by FDA in November 2008), integrating the principles of the normative from ICH Q8, ICH Q9 and ICH Q10 with the new guideline of FDA on pharmaceutical industry process validation. A new strategy for process validation is proposed, having in mind the need for design experiments on a Quality by Design (QbD) commitment and the principles stated for product quality lifecycle implementation (PQLI). This will be achieved through integration of knowledge and background data from Manufacturing, Quality Control, Quality Assurance and Process Development areas. The industrial process of a commercialized product composed of a mixture of 4 active substances formulated in capsules was studied. Currently the manufacturing process consists of raw materials sieving followed by a blending stage, where all the active substances and excipients are mixed. The filling operation is performed in an intermittent motion capsule filler with a low output, and manual feeding by the operator. However, this industrial process presents a batch to batch content uniformity variability of some of their active substances in finished product analysis. Since this is a process of an existing commercialized product, the aim of this work was to propose a new approach for planning a process optimization with minimal changes and consequent process revalidation. Following International Society for Pharmaceutical Engineering (ISPE) suggestion for Product Quality Lifecycle Implementation (PQLI), there was an adaptation of a control strategy model to the process focused in this thesis. In this case, the implementation of a PAT system would be useful in the hopper of encapsulation machine, for verification of the content homogeneity of the powder mixture after gravimetric discharge. Raman spectroscopy could be an option as a PAT tool, complemented with IR spectroscopy.

Em Novembro de 2008, a United States Food and Drug Administration (FDA) publicou a primeira versão da “Guidance for Industry Process Validation: General Principles and Practices” , para discussão pública. Esta nova guidance consiste numa nova forma de encarar a validação de processo, relativamente ao conceito de ciclo de vida de um produto farmacêutico. Este trabalho consistiu numa revisão dos princípios e procedimentos associados à validação de processos farmacêuticos de acordo com as sugestões apresentadas na primeira versão publicada da “Guidance for Industry Process Validation: General Principles and Practices” , em conjunto com os princípios definidos pelas normas ICH Q8, ICH Q9 e ICH Q10 para a validação de processos industriais. Este trabalho apresenta uma nova estratégia de fazer a validação de um processo, tendo em conta a necessidade de planear as experiências com base na perspectiva do Quality by Design e dos princípios estabelecidos para a implementação da qualidade no ciclo de vida do producto (PQLI). Esse objectivo foi conseguido mediante a integração do conhecimento científico e do histórico de resultados recolhidos por diferentes áreas como a Produção, Controlo de Qualidade, Garantia de Qualidade, e Desenvolvimento e Investigação. O processo industrial estudado ao longo desta tese é de um produto já comercializado, que consiste numa mistura com quatro substâncias activas, formuladas como cápsulas. Actualmente, este processo de produção consiste na tamização das matérias-primas, seguida da fase de mistura, onde todas as substâncias activas e os excipientes são misturados. A operação de enchimento é realizada através do funcionamento intermitente de uma máquina de enchimento de cápsulas com um baixo rendimento e a alimentação da máquina é feita manualmente, por um operador. No entanto, este processo apresenta alguma variabilidade de uniformidade de conteúdo de algumas substâncias activas entre lotes. Como este processo é referente a um producto que já está a ser comercializado, este trabalho pretendeu essencialmente sugerir uma nova forma de planear uma optimização do processo e racionalizar uma eventual revalidação do mesmo. De acordo com a sugestão da Sociedade Internacional para a Engenharia Farmacêutica (ISPE) para a PQLI, fez-se uma adaptação do modelo da estratégia de controlo para o processo em estudo. Neste caso, a implementação de um sistema PAT no alimentador da máquina de enchimento seria interessante, para verificar a homogeneidade da mistura após descarga gravimétrica. A espectroscopia de Raman apresenta-se como uma opção possivel para o sistema PAT, complementada com a espectroscopia de Infravermelho.