連続製剤、バイオ製剤のためのQbDデータの取扱い及び分析のトレンド
□掲載内容
1. ビッグデータソリューション
2. オーケストレーションシステムsynTQとは
3. 多変量統計的アプローチ
4. システムフロー例
5. 外部との接続(OPC、I/O)
6. バイオ医薬品工程 バッチデータ解析手法7. 適用事例
8. システム採用ユーザー
9. 関連商品カタログ
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関連メディア
このカタログについて
| ドキュメント名 | 統合システムを用いた工程因子によるバイオ医薬品バッチ解析管理例 |
|---|---|
| ドキュメント種別 | ホワイトペーパー |
| ファイルサイズ | 11.3Mb |
| 登録カテゴリ | |
| 取り扱い企業 | 株式会社クオリティデザイン (この企業の取り扱いカタログ一覧) |
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このカタログの内容
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統合システムを⽤いた⼯程因⼦による
バイオ医薬品バッチ解析管理例
株式会社クオリティデザイン
〒550-0002
⼤阪府⼤阪市⻄区江⼾堀1-8-17 イーエム肥後橋ビル7F
TEL: 06-6136-6967 / FAX: 06-7635-8263
E-mail: ask@q-dsn.co.jp
http://www.q-dsn.co.jp
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アジェンダ
1. ビッグデータソリューション
2. オーケストレーションシステムsynTQとは
3. 多変量統計的アプローチ
4. システムフロー例
5. 外部との接続(OPC、I/O)
6. バイオ医薬品⼯程 バッチデータ解析⼿法
7. 適⽤事例
8. システム採⽤ユーザー
9. 関連商品カタログ
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1. ビッグデータソリューション
どのようなときに役に⽴つのか︖
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⼀般的なビッグデータソリューション︓
実際にはソリューションからは程遠い
• 近年「ビッグデータソリューション」と呼ばれるものは、実際には取扱う⼤量のデータを
単に整理する⽅法や、表計算ソフトを良くしただけのプロットを作成する⽅法を与え
ているだけ。
• Pythonなどで記述されたスクリプトを⽤いているものの、データ解析と称して⾏われ
ているのはせいぜい必要最低限のものである。このようなものでは製剤およびその関
連分野で要求されるシステムのバリデーションは困難。 4
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データのSlice and Dice(多⾓的な)アプローチ
現状の解析アプローチ
• 魅⼒的な図表。
• 単変量データは視覚的わかり
やすさというよりも、むしろアピー
ルを⽬的とした様式で描写。
• 将来の変化の予測というよりも、
過去に起こった変化を発⾒する
ことに主眼。
多変量統計データ解析を⽤いることで将来の予測を⾏い、
変化の初期段階を検出することが可能。
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単変量統計データ解析
多変量モデルを⽤いた値の 変数間に相関がある場合には
⾒積には有効。 誤った解釈の可能性。
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PAT(Process Analytical Technology)は
多変量データである
• pHと温度間には相互作⽤が
⽣じる。
• 2つを同時にプロットした際に
現れる。
サンプル番号
• 単変量による統計的プロセス制御(SPC:
Statistical Process Control)では右上お
よび左下のプロットが出⼒。
pH • pH、温度変化の傾向に従わない1点が存在
• 多変量アプローチを⽤いることでこのアウトライ
ヤー(逸脱サンプル)の検出可能に。
サンプル番号
温度 (°C)
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多変量統計プロセス制御
(MSPC: Multivariate Statistical Process Control)
• 単変量SPCは変数が互 ホテリングT2 95%
いに独⽴した場合に適 多変量統計的信頼区間
⽤可能。
• 変数間に相関（相互
作⽤）があるとき、多変
量解析を適⽤して変数
を理解、制御可能。
• 多変量プロセス制御で
⽤いられる変数の範囲 多変量統計⾒地ではこの範囲の値は使⽤不可
は単変量プロセス制御 単変量統計⾒地ではこの範囲の値は使⽤不可
のものとは異なる。
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2. オーケストレーションシステムsynTQとは
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synTQによる⼯業分野でのデータマイニング
研究開発、臨床試験 パイロットスケール 薬事規制、
データベース データベース 顧客苦情
データベース
ファイアウォール 典型的な QC/LIMS
アクセス制限 分界点 データベース
プロセス履歴
PAT/QbD対応
製造オペレーション
ICH Q10
医薬品品質システム(PQS)
よる定義
• synTQ は上記の緑枠部を統合し、上位システムとの連携役割を果たす。
• 全てのデータを⼀括管理し、データインテグリティに寄与。 10
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医薬品品質システム(PQS)
データ保存 PATガイドライン
PAT 装置 プロセス制御
• プロセス分析機器
グラフィカル • プロセス制御ツール
アウトプット 多変量解析
• データ分析
レポート出⼒ LIMS • 知識管理
MES/SCADA
• synTQを⽤いることで、オーケストレーションシステムとしてPATガイドラインとして
求められる要件を達成し、様々な装置、上位システム、データベースとの連携が可能。
※オーケストレーション︓複雑なコンピュータシステム/ミドルウェア/サービスの配備/設定/管理の⾃動化を指す⽤語
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PATによる⼤量のデータ
データが集積
プロセス制御
スクリプト 状態
プロセス履歴
多変量統計解析 警告 改善必要︖
同期 PLC/SCADA
✔ Pass or ✖ Fail アクション
• PATを⽤いることで統計値、スペクトル、判定値など⼤量のデータが⽣成される。
• データベースと連携し、適切なデータアーカイブが要求される。
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PATマネジメントシステムがなければ
QbDも実現は難しい︕
多くの挑戦にも関わらず…
Bondi, R. W. jr. and Drennen, J. K. Quality by Design and the
Importance of PAT in QbD in Handbook of Modern Pharmaceutical
Analysis, 2nd Edition, Eds. Ahuja, S and Scypinski, S., Elsevier, 2011.
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3. 多変量統計的アプローチ
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デザインスペース: ICH Q8(R2)による定義
• デザインスペース(DS: Design Space)とは、⼊⼒変数(例︓原料特性)とプロセ
ス変数の多次元的な組み合わせ、相互作⽤であり、製品品質を保証するために
⽤いられる。
• 製品がDSに留まる限り、品質に変化がなく同⼀であるとされる。⼀⽅、DS外は何
らかの変化、通常は薬事承認後のプロセス変化の始まりを⽰す。 15
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1つの変数ではなく、多数の変数を同時に取扱い
スペクトルデータ プロセスデータ
• 多変量統計解析ではスペクトルデータやプロセスデータなど様々な多数の変数
を同時に取扱い、予め作成されたモデルから今後起こるイベントの早期検出が
可能、製品エラーの低減など歩留率向上が⾒込める。
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プロセスのモデル化
探索的データ解析 回帰分析
(EDA: Exploratory data analysis)
データの内部構造(情報)を調べる 2種のデータ間の関連性を調べる
X (データ) X (データ) Y (データ)
構造 ノイズ モデル ノイズ
データ = 情報 + ノイズ
(構造, モデル) (モデル化されない情報)
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探索的データ解析例
⽅法: 主成分分析
(PCA: Principal Component Analysis)
サンプル間の
関係性
相互の関連性
変数間の
関係性
多変量スペクトルデータ
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回帰解析
⽅法:部分最⼩⼆乗回帰
PLSR: Partial Least Squares Regression
X-Y変数間
の関係性
モデルの精度
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4. システムフロー例
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