用Luminata助力药物研发项目技术转移

2022-11-04 03:26:14, ACD/Labs葛师成 Advanced Chemistry Development, Inc. (ACD/Labs)


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简 介

当制药公司确定了早期开发候选项目后,此时项目将从早期项目发现团队转移到后期项目开发团队。项目接收方可以是转移给企业内部另一个团队,也可以是转移给外部CDMO单位。项目转移过程的一个重要内容是转移技术转让包,即共享项目信息。技术转让包包含涉及大量用来支持后期开发团队的工作数据。这些数据和信息通常存储在多个系统中: 文档管理系统、LIMS、ELN、CDS、EBR和SDMS。这对项目发现早期开发团队、项目核心开发分析团队和项目管理部门团队提出了挑战。他们必须从多个数据源整合数据——每个数据源都有自己的用户界面和交互方法。


本应用解释了ACD软件公司开发的Luminata®如何支持从早期项目发现团队到后期项目开发团队的信息转移工作。


【原作者:ACDLabs J. DiMartino, A. Anderson, J. Harris】


化学知识

        后期药物开发团队需要了解与项目有关的所有化合物信息(如,副产品工艺杂质、残留物质(包括溶剂、金属等杂质、降解物等)。作为技术转移转让的一部分的化学资料通常包括:

  • 反应流程

  • 强降反应信息

  • 分子结构

  • 化学性质

  • 分析参考数据

  • 中间体相关知识:

    • 反应安全信息

    • 物料溶解度数据

    • 固体形态数据晶型、盐型等 (已知水合物/溶剂) 及其对应的包括但不限于x射线衍射等信息


在没有Luminata的情况下,这些数据通常被存储在不同的位置,不同的小组需要特定的仪器或软件来访问这些信息。在部门团队之间传递这些知识是具有挑战性的,需要团队成员收集相关数据,将其转换为可访问的文件格式,然后与其他团队共享数据。


Luminata允许用户将这些所有数据存储在一起。用户可以浏览工艺过程中的任何分子结构,查看使用它的相关分析数据,包括但不限于理化性质、产生机制等。如图1所示。

图1分析数据视图,表格显示在项目中观察到的基因毒性杂质。


这种视图布局有助于识别工艺流程中产生该杂质的具体工艺步骤位置。此外除了分析观察到的特定杂质的当前批次外,该软件还允许用户搜索和跟踪其它哪些批次也出现过该杂质的典型批次。


科学家还可以在Luminata界面中查看来自其他软件(如Lhasa、ACD/Labs)的预测的化合物的ADME/Tox结果。为化合物的总体毒性评估提供参考(参见图2)。

图2毒性评估视图允许用户查看化学物质的实验和预测毒性信息。


工艺开发数据

工艺化学家在优化合成路线的工艺参数时需要完成开展大量许多实验。并他们使用Excel来记录反应数据和重结晶等洗涤操作相关技术基础数据、工艺参数和分析检测结果。科学家并跟踪原料消耗投料比、杂质数量含量和产品收率。前期研究人员可能在每个反应阶段完成上百个实验,以确定关键工艺参数 (CQAs)。项目后期开发需要这些工艺优化数据,完成工艺参数控制论证。


科学家可以在Luminata中存储来自特定项目的工艺优化研究的所有数据(图3)。在Excel中记录的数据可以转移到Luminata中。用户可以在这个界面中进行风险评估,并查看这些工艺优化实验的具体参数。

图3 流程工艺相关信息集中展示视图


分析方法和参考数据

        分析方法的成功转移是确保早期发现和后期开发团队之间的分析结果一致的保证。分析结果的一致性对于确保分析结果的可靠性和避免重复工作至关重要。前期发现和后期开发团队之间共享的分析数据的基本类型包括:

  • 支持性参考数据:这些信息是评估工艺中起始物料、中间体和最终原料药批次质量所必需的

  • 质量保证(QA)数据:这些数据是用于IND申报,且被药监机构临床试验期间法规监管所必需的。包括稳定性、强制降解、检测方法开发和验证、杂质溯源命运和清除研究、制剂处方和工艺控制数据。

  • 关键批次批数据:用于GMP生产注册的起始物料,关键中间体和原料药,所有团队必须能够访它们的相关数据。


        在项目开发后期进行的工艺参数控制策略论证研究中需要参考支持性数据和质量保证数据。用户在Luminata中检查确认通过访问它们的分析数据,评估实验获得反应的研究结果,的同时可以访问它们的分析数据。这大大减少了数据处理分析时间。


        对于关键批次信息,其他软件应用程序在创建批次信息和转移批次信息时不能访问实时分析数据,信息流就会断开。例如当GMP批次的工艺发生更改时,导致了受控杂质超过特定的阈值。Luminata在Batch Library中管理实验批次分析数据(图4)。用户可以堆叠叠图观察不同批次色谱图,这有助于识别工艺参数发生变化所导致的异常。

图4.分析和相关基础数据批次谱系家族树图。


制剂研究数据

早期开发发现团队的目标之一是期望并确保I期临床试验中使用的剂型可以被后期团队开发成可生产的产品。因此早期开发团队需要共享原料药的pH值、溶解度、晶型和稳定性数据。除了原料药数据外,Luminata还可以用于管理制剂开发相关的数据。用户可以比较不同操作单元操作 (如:搅拌、制粒造粒、混合等)、辅料研究、溶解性研究和元素杂质研究的相关数据。图5展示的是可以一并存储的分析数据和药品数据。

图5. Luminata可以存储药物开发生命周期中原料药和药品所有数据。


可提取物和可浸出物研究(E&L)

Luminata可用于药物包材、医疗器械和药物输送系统的可提取和可浸出物(E&L)研究。在E&L研究中,需要使用分析数据来评估在不同条件下的药品包装的性能。按照惯例,科学家必须将分析计算数据和元原始数据、元数据等录入到不同项目的电子表格中,这此行为导致数据很难被管理和阅读。


在Luminata中,相关信息被管理到E&L图中,用户可以快速访问,查看和比较不同药品瓶,注射器,密封系统和外包装的测试结果。然后,项目团队将把这些E&L数据交给后期团队进行验证或进一步开发。


图6显示的是聚乙烯的测试结果,在不同提取物测试的条件下,聚乙烯形成了各种杂质。以前,用户需要在多个不同Excel文档中综合比较分析才能得到这些结果。

图6. 比较E&L测试结果


结 论

项目团队之间或向CDMO进行项目技术转移时出现了很多挑战。相关知识的整理工作可能需要花费大量时间,这是因为项目的数据分散在多个系统中。在项目由早期发现团队向后期开发团队转移的过程中,Luminata可以缩短加快项目转移时间,和简化数据转移过流程,通过对科学数据的有效组织和为公司提供价值。


阎作伟的Comments:

将科研科学数据,对信息和知识,基于科学研究本身的逻辑和过程,进行有效的管理,是制药业科学研发管理的一个制高点。如何将研发信息及知识打包转移给另外一个接收团队,令另外一个接收团队能够顺利接手,并进行商业化前的开发经常会面临很大的挑战。Luminata的目标是整合团队的知识,令不同组织之间实现无缝知识无缝交接交换,这个非常梦幻的过程事实上需要整个团队的科学素养水平,科学内容知识管理水平,信息学支持和服务水平都应达到极高的境界。期望有中国的制药企业能够达到这个水准。



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