以智能方式制造药丸 - 彭博社
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尽管制药行业拥有高科技形象,但其制造能力却不如你想象的那样强大。最近的一个可怕故事是施贵宝公司(SGP)在哮喘吸入器上的失误。在1999年和2000年,该公司召回了5900万个单位,因为它无法证明这些吸入器含有活性成分。与此同时,食品和药物管理局发现其他公司存在数百项质量违规行为。这些问题是一个更深层次问题的症状:工厂流程过于陈旧,以至于公司通常无法准确找出失误的原因。“制造业一直是制药行业的贫困继子,”乔治城大学麦克唐纳商学院的杰弗里·T·马彻说。
现在,这个继子终于得到了应有的关注。马彻和他在华盛顿大学奥林商学院的同事杰克逊·A·尼克森正在领导一项努力,旨在发现并纠正药物制造实践和FDA法规中的缺陷。FDA本身也在改变其规则,希望能在工厂中促进更多的创新。而像辉瑞公司(PFE)和雅培实验室(ABT)这样的公司每年花费数千万美元在工厂中安装新技术和流程。
质量提升的潜在经济收益是巨大的:“每个人都说成本可能下降多达50%,”尼克森说。这将节省数百亿美元。新的方法还将使制造更加灵活,使公司更容易生产预计将在未来变得普遍的个性化治疗。
不过,这不会很快发生。“我们都必须经历巨大的文化变革,”FDA副专员珍妮特·伍德科克博士说。药物制造一直更多的是艺术而非科学。传统的方法是:通过反复试验来弄清楚如何完成许多步骤中的每一个,从混合到干燥再到涂层片剂。然后,在每个步骤之后,取样并测试以查看它们是否符合规格。仅测试就可能需要几天或几周。
此外,成分和工艺中不可避免地会出现变异。这导致许多药物批次未能通过测试,浪费时间和金钱。一旦一个批次出现问题,“周期时间——通常可能是30天——仅仅进行调查就可能轻易翻倍。而且该批次就会闲置在库存中,”辉瑞的制造质量负责人杰瑞·米利亚乔解释道。而且,问题的原因往往无法找到——或修复。
制药公司现在正在通过新的方法来解决这些问题,例如过程分析技术(PAT)。其理念是,不是将药物批次暂停以在每个步骤后进行测试,而是深入到过程本身,实时测量正在发生的情况。例如,可以通过搅拌机的窗口照射激光。成分以不同的方式吸收或反射光,产生的光谱图可以告诉操作员成分是否正确混合。还有许多其他技术,如拉曼光谱和化学成像,可以帮助确定药丸中活性成分的分布或颗粒的大小。
早期阶段。 实时监控过程提供了预防问题的希望——或者提出解决方案。雅培的质量问题严重到美国食品药品监督管理局(FDA)对该公司处以总计2亿美元的罚款,并关闭了位于伊利诺伊州湖县的一家诊断工厂长达四年。现在,凭借新技术和新流程,雅培能够在90%的情况下准确找出问题的根本原因,而之前只有50%,并且平均用时三个月,而不是六个月到两年。“最大的收益来自于调查改进,我们能够更快地找出发生了什么并加以修复,”监管和质量科学副总裁迈克尔·G·比阿特里斯说。
葛兰素史克公司(GSK)最近获得了微生物污染测试的批准,该测试在几个小时内就能得出结果,而不是8到14天。而辉瑞每年在过程分析技术(PAT)上投资超过1000万美元。“关键在于对过程的理解提高,”米利亚乔说。
这种增强的知识也转化为更智能的监管。FDA检查员不再是行业的质量后盾,而是可以转向确保公司正确运行其流程。此外,该机构可以更快地批准流程的变更。“以前,行业对可能存在的问题没有概念框架,”伍德科克解释说,“因此我们有很多因未能充分调查而受到的处罚。”
这种药物制造的革命仍处于早期阶段。例如,在理解粉末的基本物理学方面存在很大差距。但药物制造正在慢慢地从一种艺术转变为一种科学。
约翰·凯里在华盛顿,迈克尔·阿恩特在芝加哥