공정 분석 기술(PAT)

PAT란 무엇인가?

PAT(Process Analytical Technology) 최종 지침은 2004년 9월에 발간되었으며, 제약 분야에서 혁신적인 개발, 제조, 품질 보증의 자발적 참여와 구현을 유도하는 데 그 목적이 있습니다. PAT는 향후 의약품 개발 및 제조에 대한 FDA의 비전을 보여줍니다.

“완제품의 품질을 보증한다는 목표 아래 원재료, 처리 중 재료, 공정의 수준과 성능 속성을 적시(즉, 공정 중)에 측정함으로써
제조 공정을 설계, 분석, 제어하는 시스템”

PAT는 “품질은 제품에서 테스트되는 것이 아니라 제품 자체에 통합되거나 설계에 의해 구현되어야 한다”는 원칙을 기본으로 합니다.

Conventional Manufacturing

• Generally inefficient with long cycle time, utilization <15%
• Scrap & rework 5-10%
• Lab testing on collected samples, generally a long waiting time
• Variable materials resulting in variable quality of product
• Generally low level of automation
• Perceived rigid regulatory requirement: Once validated try to avoid change
• Minimum innovation
• Generally “time defined” end point

기존 방식의 제조

• 일반적으로 주기 시간이 길고 활용도가 15% 이하로 비효율적인 방식
• 5-10% 수준의 파편 발생 및 재작업율
• 실험실에 제어된 샘플 테스트 수행으로 대개 긴 대기 시간 필요한 방식
• 가변적인 재료로 인해 일관성 없는 제품의 품질
• 일반적으로 자동화 수준이 낮은 방식
• 엄격한 규제 요구 사항 적용: 변경이 자유롭지 못한 1회성 유효성 검증
• 최소한의 혁신
• 대개 “시간이 지정된” 종료 시점

PAT 기반 제조

• 공정 라인(라인상에서, 전체 및/또는 국소적) 측정 및 제어를 통해 생산 주기 사이클 단축
• 불량품, 파편, 재처리 방지
• 지속적으로 실시간 품질 보증, 실시간 릴리즈
• 자동화 개선으로 작업자 실수 감축과 작업자 안전 수준 향상
• 에너지 및 재료 사용 효율 개선, 용량 증가
• 지속적인 공정 개선을 통해 효율 향상, 가변성 관리
• 물리적/화학적/생물학적 속성 종료 시점

PAT 기반 제조에 포함되는 사항은?

• 공정과 가변성의 중요한 유발원에 대한 이해
• 적시, 즉 공정 중 측정(라인상에서, 전체 및/또는 국소적)
• 처리 중 재료를 포함한 주요 품질 및 성능 속성 제어(예: 공정 종료 시점)
• 지속적 개선 및 지식 관리

• EurothermSuite PAT

  솔루션

  EurothermSuite의 PAT 솔루션은 생명 과학의 PAT 요구 사항을 처리하도록 설계된 최고 수준의 “PAT 도구”를 구성합니다. PAT 기반 애플리케이션에 필요한 모든 도구를 통합하는 고도의 통합형 패키지입니다.
  기본적으로 EurothermSuite는 대개 단위 작업 시리즈로 구성되는 생명 과학 분야에 이상적인 모듈 방식 DCS 시스템입니다. 이러한 특성 때문에 PAT를 단위 작업에 개별적으로 적용할 수 있고, 그 결과 제조 공정의 모든 단계에서 품질을 보증할 수 있습니다.
  EurothermSuite의 PAT 솔루션은 다음을 파악하는 데 도움이 됩니다.

  • 제품 구성 요소가 품질에 미치는 영향
  • 중요한 가변성 요인

  솔루션으로 가변성을 관리할 수 있기 때문에 제공 공정의 끝에서 사전 정의된 품질이 보증됩니다. “품질이 제품 자체에 통합됩니다.” EurothermSuite Multivariate 패키지, 공정 분석기, 공정 제어, 지속적인 개선 및 지식 관리 모듈이 솔루션에 포함됩니다

공정 제어

EurothermSuite DCS 솔루션은 생명 과학 산업에서 널리 애용됩니다. 고도로 정확한 아날로그 제어를 사용하므로 공정에서 중요한 모든 속성을 모니터링하고 효율적으로 제어하며 모든 단위 작업 단계에서 원하는 상태를 유지하는 데 이상적입니다. 피드포워드/피드백, 예측기, 시간 지연을 포함한 첨단 제어 전략을 제공하는 데 이상적입니다.

EurothermSuite DCS 시스템은 Multivariate 패키지에 통합됩니다. 일반적으로 공정의 종료 시점은 Multivariate 패키지에 의해 결정됩니다. 공정의 모든 단계에서 각 공정의 종료 시점에 도달하면 EurothermSuite DCS 시스템은 필요한 조치를 수행하여 다음 단계를 이동합니다. 이 과정은 완제품이 생산될 때까지 계속 진행됩니다.

지속적인 개선 및 지식 관리

공정을 충분히 파악하는 종합적인 모델을 구축하는 실혐 계획법(DoE)을 사용하여 수많은 새로운 기회를 창출할 수 있습니다. 이는 시험 생산에서 전체 규모 생산으로 확장하는 단순한 절차가 되고 있습니다. 모델을 사용하여 다음에서 기대할 수 있는 다른 성과도 판단할 수 있습니다. 공정 제어에서 보다 저렴한 재료 또는 대체 전략을 사용할 수 있는 요소로 변경(예: 가장 빠르고 저렴한 전력 소비 등). FDA가 PAT 원칙에 따라 검증한 시스템은 공정을 보다 확실히 파악하고 가변성 관리 기능이 향상되기 때문에 미래의 기술 개혁을 고려함으로써 전체 유효성 검증을 재실행하는 일없이 효율과 제품의 질을 향상시킬 수 있는 기틀을 마련할 수 있습니다. PAT의 원칙이 확장됨에 따라 실시간 릴리즈의 궁극적 목표는 현실이 되었습니다.

EurothermSuite Multivariate 패키지

EurothermSuite Multivariate 패키지는 공정을 충분히 파악하여 안전한 생산 환경을 판별하는 기반으로 DoE(Design of Experiments)를 제공합니다. DoE를 사용하여 측정된 변수와 공정의 주요한 품질 관련 속성 사이에 관계를 포괄하는 모델을 구축할 수있습니다. 21CFR Part 11을 준수하기 위해 전자 데이터 레코드에 필요한 Multivariate와 Univariate 데이터 획득 기능을 내장했습니다. 분석 및 예측 엔진이 DoE에서 생성된 모델을 사용하여 공정의 품질 속성을 예측하고 공정 종료 시점을 정확히 결정합니다. 공정 제어 시스템을 직접 연결함으로써 공정을 실시간으로 제어하여 가변성을 관리할 수 있습니다.

공정 분석기

EurothermSuite의 Multivariate 패키지는 공정의 생물학적, 화학적, 물리적 속성(예: 입자 크기, 수분 함량, 균질성 또는 활성 성분의 농도 등)을 측정하는 데 사용되는 다양한 공석 분석기(NIR, FIR, RAMAN, ACOUSTICS 등)를 지원합니다. 각 공정 모델에 공정 분석기가 하나 이상 통합됩니다.