OOS(out-of-specification,不合格测试结果)可能是制药公司与CDMO最不愿意看到的质量体系相关事件。
这不仅意味着生产出来的产品有可能面临不得不被销毁的结局,也意味着工艺表现没有达到预期,牵连工艺验证环节的问题,甚至还可能受到监管法规方面的影响。
如何处理GMP生产过程中出现的OOS事件,是制药行业需要面对的核心问题之一。FDA近期专门颁发了正确处理OOS的行业指南。
FDA将OOS定义为所有超出药物申请、药物主文件(DMF)、官方药典或制造商制定的规范或验收标准的测试结果。此外,OOS适用于所有超出既定规范的中间品实验室测试。
FDA倡议“21世纪的制药cGMP”鼓励采用现代制造、监测和控制方法,以使用过程分析技术(PAT,process analytical technology)提高工艺的可预测性和效率。PAT利用工艺控制和数据作为放行的标准和规范,而不是依赖单一的实验室测试来做出批次放行决定。
OOS相关法规&规定
cGMP法规(§§211.160和211.165)要求的实验室测试对于产品放行至关重要,它需要确认产品成分、容器和封闭件、中间品控制,以及成品等诸多检测项目符合规范(包括稳定性规范)。实验室测试还需要承担分析方法和工艺的验证责任。
cGMP法规第211.165(f)节规定,那些不符合既定标准、规格(specification)或其他相关质量控制标准的成品药必须被拒绝放行。
根据法规第501(a)(2)(B)条,成品药物和药物活性成分(API)均应按照现行cGMP规范进行生产。当前API的cGMP规范包括进行科学合理的原材料测试(raw material testing)、工艺过程监控(in-process control)、放行(release)和稳定性测试(stability testing)、工艺验证(process validation)以及对从此类测试中产生的任何OOS结果进行充分调查。合同测试实验室(contracting laboratory)对于上述责任的担当要求等同于制造企业。
FDA法规(§211.192)要求在得到OOS测试结果时必须进行调查。调查的目的是确定OOS的原因。OOS的来源从大类上应分为测量过程的异常(aberration of the measurement process)或制造过程的异常(aberration of the manufacturing process)。即使涉事批次因OOS结果被拒绝,也有必要进行相关调查,以确定该结果是否与同一药品的其它或者其它药品相关联。批次被拒绝放行并不代表不需要进行OOS调查。
FDA法规(§211.192)要求对调查进行书面记录,包括结论和后续行动。调查应该彻底、及时、公正、有据可查且科学合理。此类调查的第一阶段应包括对实验室数据的准确性的检查。这也符合一般逻辑,当OOS结果形成时,大多数人的第一反应是:分析结果是不是可靠,OOS的产生是否与分析过程相关联?如果第一阶段的评估表明:分析方法不对OOS结果负责,那么应启动全面的OOS调查,即第二阶段调查(第一、二阶段调查的详情见下文)。
FDA关于OOS管理的指南
2022年,FDA的药物评估和研究中心(CDER,Center for Drug Evaluation and Research)发布了调查药品生产的不合格(OOS)测试结果-行业2级修订指南。该指南的目的是提供FDA目前关于如何评估不合格(OOS)测试结果的指导,包括实验室人员的责任、调查的实验室阶段、可能需要的额外测试、何时扩大实验室外的调查,并对所有测试结果进行最终评价。该指南的范围包括对CDER监管的药物进行分析检测的实验室,以及对制造商购买的药品成分进行内部测试,这些检测成分可以由履行生产和实验室测试职责的合同公司使用。
FDA的指南指出,OOS的调查应该分为两个阶段进行。第一阶段是实验室调查阶段;第二阶段为全面展开的OOS调查阶段。
第一阶段:实验室调查Laboratory Investigation
OOS结果可能是由于测量问题、制造过程问题或它们的组合引起的。然而,在调查的第一阶段,即实验室调查阶段,应该在丢弃测试样品之前进行,这样就可以使用同样的测试样品来确定(或者排除)实验室分析错误或者仪器故障所导致OOS的原因。如果OOS发生在合同实验室,实验室应将其数据、发现和支持文件传达给制造商的质量部门(Quality Unit)。如果分析方法和过程中没有发现导致OOS的错误,则应排除实验室分析原因,制造商的质量部门应启动第二阶段OOS调查(全面调查full-scale investigation)。
实验室分析人员应接受适当的培训,包括测试方法培训,了解测试过程中可能出现的潜在问题,注意可能导致结果不准确的问题,确保仅使用符合既定性能规范的仪器,以及确保所有仪器都经过适当校准(calibration)。如果测试系统运行不正常,实验室分析人员应确保在可疑时间内收集的任何数据都得到正确识别和使用,并确定故障原因。
实验室分析员应在丢弃测试样品或标准样品之前检查数据是否符合测试规范。当在没有明显根本原因的情况下获得OOS结果时,实验室分析员应通知实验室主管,并立即对测试结果的准确性进行评估。如果错误很明显(明确的根本原因),实验室分析员应立即记录问题。如果他们预计到产生问题的根本原因会使将来的分析结果无效的话,则不要继续分析(使用有根本问题的分析过程,其产生的结果自然是违规的,因此继续采用该分析过程,不仅会造成无效的结果,而且会带来更多的涉及法规的问题)。实验室主管应及时客观地评估OOS结果,并评估相关数据以确定OOS结果是否可能归因于实验室错误,或归咎于制造过程。
FDA建议,在发现OOS结果后:
实验室主管与实验室分析员应讨论测试方法,确认实验室分析员对测试程序的了解和执行情况(排除明显的人为错误);
检查分析中获得的原始数据(是否有数据记录或转录的错误);
识别异常或可疑信息;
验证用于将原始数据值转换为最终测试结果的计算是否适当且正确(非直接分析结果,而是经计算之后的结果);
确定是否对自动计算方法进行了未经授权或未经验证的更改;
确认仪器的性能;
确定使用了适当的参考标准、溶剂、试剂和其他溶液,并且它们符合预先制定的规格;
评估测试方法的性能;
完整记录和保存该实验室评估的记录。
实验室主管应了解有关实验室错误的趋势。频繁的实验室错误表明存在明显问题,包括实验室分析人员培训不足、设备维护不善或校准不当,或者工作粗心大意。实验室错误频率的增加应该引起关注并上报给最高管理层。
实验室错误率是管理审查期间讨论的典型指标。在未明确确定实验室根本原因之前,绝不能将OOS测试结果归因于分析错误。
第二阶段:全面OOS调查
当第一阶段的调查确定OOS并非由实验室错误导致后,应启动全面的第二阶段OOS调查。
第二阶段全面调查应包括对生产过程和取样程序的审查。质量部门应领导该调查,并让所有其他可能涉及的部门参与,例如CDMO、工艺开发团队等。审查应包括对调查原因的明确陈述;分析工艺和生产过程中任何可能导致OOS的因素;查询该问题以前是否发生过;以及对所采取的任何纠正措施的描述。
如果第二阶段的全面OOS调查成功找出了根本原因,则OOS调查可能会结束,产品会被拒收。如果第二阶段全面OOS调查扩展到相关的其他批次或产品,则该部分调查也必须继续展开,而OOS调查不可以关闭。如果OOS的不合格产品接受了reprocessing再处理,那么OOS调查应该记录再处理的过程,以及相关人员的同意签署。
频繁的OOS结果表明产品或工艺设计存在缺陷,必须通过相关的调查研究发现问题的根本原因,在此基础之上重新设计产品或工艺,以确保可重现的产品质量。
尽管OOS调查第一阶段已经进行了实验室分析的评估,但第二阶段的全面OOS调查仍然可以进行额外的实验室测试,包括重新测试原始样本和重新取样测试。重新测试可能有助于调查测试仪器故障或识别潜在的样品处理问题。用于重新测试的样品应使用OOS检测的同源样品,但可以经过另外的实验人员进行测试。通过反复测试的手段“将实验结果测合格(testing to compliance)”的方法是绝对不可接受的行为,这可能会招致监管机构的检查观察(例如483表)和执法行动(例如警告信)。
如果II期全面OOS调查表明实验室错误是根本原因(尽管第一阶段检查并未确定实验室分析是根本原因,但并不代表实验室作为潜在原因的可能性完全被排除),则使用重新测试所得到的结果代替原始测试的OOS结果,但需要保留所有原始数据(尽管存在错误),并记录解释。如果第二阶段全面OOS调查表明在第一次测试中没有实验室或计算错误,则没有科学依据使初始OOS结果无效。
重新取样可以涉及原始取样的样品(额外的部分),也可以从同批次产品中重新取样。应使用与初始样本相同的合格且经过验证的方法进行重新采样。分析完所有数据后,调查可能会得出原始取样过程不当,样品分析结果不能代表实际批次质量的结论。
测试结果的报告可能包括平均值(average)和异常值(outlier)测试,但必须使用适当的平均和异常值测试方法。根据样本及其用途,平均值可以产生有效结果。例如,如果可以假设样本是均匀的,则使用平均值可以提供更准确的结果。当一系列完整的测试本身已经定义为测试方法的一部分时,在测试方法中指定这些多次测试的平均值作为最终报告结果的方法是可行的(但不可以在出现OOS之后通过测平均值的手段将结果测合格。选取平均值作为报告结果的方法,需要在生产之前的分析手段开发和验证中做出定义)。
如果在产生OOS结果的原始测试期间使用了平均测试数据,则只能在OOS调查期间使用该数据。需要注意的是,平均可能会掩盖分析结果可变性(只列举平均值而不说明标准偏差,就无法了解分析结果的可变性),或掩盖批次内或样本内不同部分的差异(homogeneity问题)。
鉴于此情况,所有单独的测试结果都应作为单独的值报告。将OOS调查过程中的分析结果取平均值的做法是不恰当的,因为这会掩盖个体分析结果的可变性。如果测试程序规定,需要从原始大样品中制备出多个分析样品,并进行一系列逐一分析的话,而且出现一些结果合格,而另一些结果OOS的情况,而且所有测试结果放在一起所产生的可变性(variability)处于检测方法已知的可变性区间的话(所以你应该事先获取该检测方法内在的variability),那么该批次OOS的可能性应高于合格的可能性。制造商应该谨慎行事,将这些值的平均值视为OOS结果,即使该平均值在规格范围内。
如果对同一最终样品的结果进行平均,则可能会出现这样的情况:测试方法指定了适当的可变性验收标准(variability acceptance criteria),并对最终稀释的样品溶液预定义了重复测量的次数。在这些情况下,如果满足可变性的验收标准,任何单独的测试结果本身不应导致OOS(也就是说,如果事先规定了样品重复测试的次数,并且规定了测试所产生的最大方差variance或者标准偏差standard deviation,那么最终的若干次重复测量中,如果出现了个别的OOS结果,则其不足以构成OOS的调查,前提是实际重复测量的方差或标准偏差符合规定值)。
异常值(outlier,或称离群值)是指获得的值与使用经过验证的方法获得的系列中的其他值明显不同。异常值的原因可能是测试过程中的错误或被测样本的固有可变性(例如样品在等待分析过程中的降解)。应提前制定检测和处理异常值的程序。异常值通常需要使用统计学的方法加以确认,而不可人为地指定最大或最小值为异常值。从统计学的角度来看,异常值可以从计算中排除以防止偏差(Bias),但所有测试结果都应在分析证书上报告给客户。
结束调查
质量部分负责解释OOS调查的结果。初始OOS结果并不意味着批次失败并且必须被拒绝。
应对OOS结果进行调查,并对调查结果(包括复验结果)进行解释后方可准确评估该批次,并做出放行或拒收的决定。如果调查揭示了根本原因,并且可疑OOS结果无效,则该结果不应用于评估批次的质量。当调查表明OOS结果是生产过程引起时(即OOS分析结果有效),该结果应用于评价该批次或批次的质量。
现场警报报告(FAR,Field Alert Report)
作为已批准新药或者简化新药申请的产品的OOS测试结果,将被认定为§314.81法规(其他上市后报告)中规定的“有关任何失败的信息(information concerning any failures)”。
法规要求在三个工作日内提交现场警报报告(FAR,Field Alert Report),其中包含有关批次未能满足申请中确定的规范的信息。除非发现批次的OOS结果在三天内无效,否则应提交初始FAR。当OOS调查完成时,应提交后续FAR。
参考来源:
Investigating Out-of-Specification(OOS)Test Results for Pharmaceutical Production Guidance for Industry.U.S.Department of Health and Human Services Food and Drug Administration Center for Drug Evaluation and Research(CDER).May 2022
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