固體制劑連續(xù)制造系統(tǒng)：從設計到實施

第1章　概述 001
1.1　引言     002
1.2　固體制劑連續(xù)制造的優(yōu)勢     004
1.2.1　提高產品質量     004
1.2.2　加快產品和工藝開發(fā)     004
1.2.3　更快應對短缺和緊急情況     005
1.2.4　降低藥品價格的潛力     005
1.3　應用于制藥工藝設計的工程工具箱     005
參考文獻     007
第2章　物料特性表征 009
2.1　引言     010
2.2　表征技術的概述     011
2.2.1　堆密度測試     011
2.2.2　粒度分布測試     012
2.2.3　粉體流動性測量     012
2.2.4　粉末疏水性/潤濕性測量     012
2.2.5　靜電測量（阻抗測試）     013
2.3　開發(fā)物料特性數據庫     013
2.4　多變量分析     014
2.4.1　主成分分析     014
2.4.2　聚類分析     015
2.5　物料特性數據庫的應用     017
2.5.1　識別相似物料作為工藝開發(fā)的替代物     018
2.5.2　應用物料特性數據庫預測工藝性能     020
2.6　結語     022
參考文獻     022
第3章　失重式進料  027
3.1　引言     028
3.2　失重式進料器的特點     029
3.2.1　重力進料的表現     030
3.2.2　失重式進料器理想的設計空間     037
3.2.3　料斗補料導致的進料速率偏差     042
3.3　物料流動性對失重式進料的影響     046
3.4　失重式進料器建模     048
3.5　結語     048
參考文獻     048
第4章　連續(xù)粉末混合和潤滑 051
4.1　粉末混合的基本原理     052
4.1.1　混合類型     052
4.1.2　量化混合     054
4.1.3　采樣     055
4.1.4　混合機制     056
4.2　粉末混合方式     057
4.2.1　批量粉末混合     057
4.2.2　連續(xù)粉末混合     058
4.3　連續(xù)管式混合機混合     059
4.3.1　連續(xù)粉末混合機中的停留時間分布     060
4.3.2　選擇合適的混合機配置     063
4.4　連續(xù)管式混合系統(tǒng)中的潤滑     067
4.4.1　潤滑劑的作用     067
4.4.2　檢測潤滑性     068
4.4.3　連續(xù)混合中的潤滑劑混合     068
4.4.4　連續(xù)與分批系統(tǒng)中的潤滑劑混合     069
4.5　分散在連續(xù)粉體混合中的作用     070
4.6　其他主題     072
4.6.1　連續(xù)混合的建模     072
4.6.2　連續(xù)混合機中混合分層成分     073
4.7　結語     074
參考文獻     074
第5章　連續(xù)干法制粒 077
5.1　引言     078
5.2　輥壓制粒     078
5.3　粉碎     081
5.3.1　粉碎機類型     081
5.4　干法制粒特性和微機械模型     083
5.4.1　化學成分和物理性質的近紅外光譜信息     083
5.4.2　壓實計算模型     085
5.5　粉碎后的顆粒特性     086
5.5.1　篩分檢測     086
5.5.2　激光衍射     087
5.5.3　激光衍射法（Insitec）     087
5.5.4　動態(tài)圖像分析     087
5.5.5　聚焦光束反射率測量     088
5.5.6　堆密度     088
5.5.7　振實密度     088
5.5.8　壓縮性指數和豪斯納比率     088
5.5.9　脆碎度     089
5.5.10　孔隙率     089
5.6　粉碎模型     090
5.6.1　群體平衡模型     090
5.6.2　機械模型     092
5.7　結語    093
參考文獻     093
第6章　連續(xù)濕法制粒的建模、控制、傳感及實驗概述 099
6.1　引言     100
6.2　實驗設計     101
6.2.1　連續(xù)濕法制粒中停留時間分布     102
6.3　工藝建模     105
6.4　案例研究     109
6.4.1　雙螺桿制粒機     109
6.4.2　高剪切制粒機     111
6.5　結語     114
參考文獻     114
第7章　連續(xù)流化床工藝 117
7.1　引言     118
7.2　流化床基本知識     118
7.3　干燥的背景和理論     119
7.4　造粒后干燥的背景和理論     121
7.5　商業(yè)化應用     122
7.6　采用批次制造的原因     123
7.7　其他行業(yè)中的連續(xù)制造     123
7.8　傳統(tǒng)連續(xù)流化床設計     124
7.9　制藥工藝的調整     126
7.10　追溯性     128
7.11　其他連續(xù)制粒方法     130
7.12　結語     131
第8章　連續(xù)壓片 133
8.1　壓片的基本原理     134
8.2　壓實的現象學模型     135
8.3　壓實操作的表征     136
8.4　連續(xù)制造中片劑的表征     139
8.4.1　成分模型     140
8.4.2　硬度預測模型     140
8.5　控制     142
8.5.1　內置的壓片機控制策略     142
8.5.2　先進模型預測控制系統(tǒng)簡述     143
8.5.3　壓片機先進模型預測控制系統(tǒng)的設計     143
8.5.4　壓片機先進模型預測控制系統(tǒng)的實施     144
8.5.5　集成壓片機的連續(xù)制造生產線的監(jiān)控系統(tǒng)     145
8.6　設計連續(xù)式壓片的實驗計劃     145
8.7　結語     146
參考文獻     146
第9章　連續(xù)口服固體制劑生產中的連續(xù)薄膜包衣 149
9.1　連續(xù)制造中連續(xù)包衣的基本原理     150
9.2　連續(xù)薄膜包衣的目標     151
9.2.1　美觀包衣     151
9.2.2　功能性包衣     152
9.2.3　薄膜包衣工藝基礎     152
9.3　對連續(xù)包衣機的期望     156
9.3.1　制造策略的變化     156
9.3.2　支持因素     156
9.3.3　連續(xù)制造包衣項目的合作     157
9.3.4　連續(xù)包衣工藝的特殊要求     157
9.4　連續(xù)工藝中使用的間歇式和連續(xù)式包衣機的類型     157
9.4.1　連續(xù)制造中的傳統(tǒng)“批次”包衣機     159
9.4.2　GEA ConsiGma包衣機     160
9.4.3　經典的高通量連續(xù)包衣機     160
9.4.4　混合型：Driaconti-T多室連續(xù)包衣機     162
9.4.5　整體對比     163
9.4.6　生產和其他方面的考慮     163
9.5　控制和過程分析技術     164
9.5.1　過程模擬和建模     164
9.6　結語     164
參考文獻     165
推薦讀物     165
第10章　過程分析技術在連續(xù)制造中的應用 167
10.1　引言     168
10.2　CM中PAT的方法開發(fā)和生命周期考量     169
10.2.1　儀器、采樣、參考值、多元分析、靈敏度     171
10.2.2　用于校準模型構建的傳感器位置和放置     172
10.2.3　CM中的PAT方法驗證概述     173
10.2.4　維護概述     174
10.3　CM商業(yè)控制策略中的PAT     174
10.4　案例研究     175
10.4.1　連續(xù)混合     175
10.4.2　制粒     176
10.4.3　進料器和混合機中的停留時間分布確定     178
10.4.4　片劑：溶出替代品     181
10.4.5　化學成像：離線均勻度、API分布     182
10.5　結語     184
參考文獻     184
第11章　開放路徑集成系統(tǒng)的工藝模型開發(fā) 187
11.1　引言     188
11.2　失重式進料器     188
11.3　連續(xù)混合設備     189
11.4　輥壓機     190
11.5　連續(xù)濕法制粒機     192
11.6　流化床干燥機     194
11.7　錐形篩磨     195
11.8　壓片機     197
11.9　集成     198
11.10　結語     202
參考文獻     202
第12章　集成過程控制 207
12.1　引言     208
12.2　控制架構設計     208
12.3　開發(fā)閉環(huán)系統(tǒng)的集成模型     212
12.4　控制架構的實施和驗證     215
12.5　閉環(huán)性能的表征和驗證     219
12.6　結語     220
致謝     220
參考文獻     221
第13章　制藥工藝開發(fā)中工藝優(yōu)化應用 223
13.1　引言     224
13.2　制藥工藝開發(fā)的優(yōu)化目標     225
13.2.1　單目標優(yōu)化     225
13.2.2　多目標優(yōu)化     226
13.3　數據驅動模型在優(yōu)化中的應用     227
13.3.1　采樣計劃     228
13.3.2　構建數據驅動模型     228
13.3.3　響應面分析     228
13.3.4　偏小二乘法     229
13.3.5　人工神經網絡     230
13.3.6　Kriging法     230
13.3.7　模型驗證     231
13.3.8　數據驅動模型支持優(yōu)化的需求     232
13.4　制藥工藝中的優(yōu)化方法     233
13.4.1　基于導數的方法     233
13.4.2　逐次二次規(guī)劃     234
13.4.3　無導數方法     234
13.4.4　直接搜索方法     235
13.4.5　遺傳算法     235
13.4.6　基于代理的優(yōu)化方法     236
13.5　連續(xù)直壓工藝優(yōu)化的案例研究     237
13.6　討論和未來的展望     239
致謝     239
參考文獻     239
第14章　固體口服制劑連續(xù)制造的監(jiān)管考慮 249
14.1　引言     250
14.2　定義     251
14.2.1　連續(xù)制造與批量制造的比較     251
14.2.2　批的法規(guī)定義     252
14.2.3　控制狀態(tài)和穩(wěn)態(tài)     252
14.2.4　放大     253
14.3　為SOD設計和實現連續(xù)制造工藝的法規(guī)考慮     253
14.3.1　系統(tǒng)動力學和材料可追溯性     253
14.3.2　過程監(jiān)控策略     254
14.3.3　實時放行檢測     256
14.3.4　穩(wěn)定性數據     257
14.3.5　工藝驗證     257
14.3.6　cGMP的考慮     258
14.4　連續(xù)制造工藝變更     259
14.4.1　將已批準的批生產工藝轉換為連續(xù)工藝     259
14.4.2　已批準的連續(xù)制造工藝場地變更     260
14.5　與監(jiān)管機構的討論     261
參考文獻     261
第15章　連續(xù)制造案例研究 263
15.1　引言     264
15.2　產品選擇標準     264
15.2.1　產品生命周期的立場     264
15.2.2　經濟收益     264
15.2.3　現有產品設計     265
15.2.4　產品穩(wěn)健性和工藝知識理解     265
15.3　工藝開發(fā)、PAT開發(fā)以及與研究院校合作的方法綜述     265
15.3.1　與研究院校合作開發(fā)連續(xù)制造工藝     266
15.3.2　PAT和近紅外光譜可行性研究     272
15.3.3　Janssen的終工藝和PAT開發(fā)活動     275
15.4　基于研究院校合作伙伴的連續(xù)制造線的Janssen連續(xù)制造線設計     276
15.5　美國FDA批準的批向連續(xù)制造工藝轉型的項目     277
15.5.1　團隊結構和管理     278
15.5.2　團隊協(xié)作     279
15.5.3　執(zhí)行計劃     279
15.5.4　執(zhí)行實踐     280
15.6　項目開發(fā)團隊計劃和關鍵交付成果     280
15.6.1　關鍵性分析     281
15.6.2　連續(xù)工藝開發(fā)     281
15.6.3　PAT方法開發(fā)     282
15.7　控制策略和失效模式評估是過程開發(fā)活動的組成部分     282
15.8　進料器性能和物料轉移研究     282
15.8.1　進料器性能波動源     282
15.8.2　重量進料料斗容量     284
15.8.3　每種原料的重量進料和充填準確度     285
15.8.4　重新填充狀態(tài)下的重量進料器的計量準確度     286
15.9　集成生產線的工程運行和首次評估     286
15.10　停留時間分布研究和工藝因素對停留時間分布模型影響的評價     287
15.10.1　生產線停留時間分布的方法     288
15.10.2　確定工藝變量如何影響停留時間分布的實驗設計     288
15.10.3　設計空間研究：目標、方法和結果     289
15.11　全自動確認批次的觀察結果     294
15.12　驗證和連續(xù)工藝確證階段     297
15.13　地瑞那韋600mg連續(xù)制造補充新藥申請獲得批準：這只是一個開始     308
參考文獻     308
第16章　Orkambi：Vertex工藝開發(fā)的連續(xù)制造方法 311
16.1　引言     312
16.2　連續(xù)制造設備和工藝開發(fā)     312
16.3　連續(xù)制造和cGMP     314
16.4　Vertex控制策略的實施     315
16.4.1　含量     317
16.4.2　含量均勻度     318
16.4.3　溶出度     318
16.5　生命周期管理和PAT模型維護     320
16.6　結語     321
第17章　展望——連續(xù)制造（和先進藥物制造）的未來  323
參考文獻     326