Comparative analysis of qualification process of pharmaceutical process equipment

Abstract

Pharmaceutical industry bears a great responsibility in patient safety. History is full of unfortunate examples of patients ending up with severe side effects or even death due to contamination of pharmaceutical products. Good Manufacturing Practice (GMP) regulations and qualification as part of it, aim to ensure good quality of pharmaceuticals. (Patel and Chotai 2008) Qualification is a process establishing the suitability of the facility, system, utility, or equipment for its intended purpose (ISPE 2019). In this project, I performed qualification for ten process equipment types as part of the startup of a new pharmaceutical facility. My objective was to compare parameters in the qualification workflows to find the most suitable and effective qualification process. In this thesis, I used two equipment types, microbial air samplers and automatic tube sealers, to describe the differences between the qualification processes for equipment with similar levels of functionalities. Relevant qualification documentation created for this project in my scope were user requirement specification (URS), validation plan (VP), installation and operation qualification (IQOQ) protocols, and validation summary report (VSR) including requirement traceability matrix (RTM). IQOQ testing for air samplers was performed fully in-house, whereas for tube sealers the qualification protocols and the execution was bought from the supplier. After successfully performing qualifications for all equipment and analysing the processes, it was noted that both approaches faced mutual issues with resourcing, especially with subject matter experts (SMEs). When comparing the workflows more thoroughly, it was concluded that purchasing the qualification testing from the supplier made the workflow clearly more complex and it ended up being more laborious as contrary to the expectations. However, the advantages of the supplier’s testing were noted, and resourcing was found critical for utilizing the supplier to the fullest. In addition, flexibility of the supplier was found to define the benefits of the purchase. To conclude, in qualification projects the availability of the resources and knowledge in-house should be in the centre of the design.

Lääkkeidenvalmistajilla on merkittävä vastuu potilaidensa turvallisuudesta. Historia on täynnä epäonnisia esimerkkejä potilaista, jotka ovat saaneet vakavia oireita tai jopa kuolleet lääkkeiden huonon laadunvarmennuksen seurauksena. Hyvillä valmistuskäytännöillä (engl. good manufacturing practices, GMP) ja niiden sääntelyllä pyritään varmistamaan lääkeaineiden korkea laatu. (Patel ja Chotai 2008) Kvalifiointi osana GMP:tä on prosessi, jolla varmistetaan tilojen, hyödykkeiden tai laitteiden soveltuvuus niiden käyttötarkoitukseen (ISPE 2019). Tässä lopputyöprojektissa, toteutin kvalifioinnin kymmenelle laitetyypille osana lääketieteellisen tuotantolaitoksen käyttöönottoa. Tavoitteenani oli vertailla kvalifiointiprosessien eri parametreja ja tunnistaa kehityskohdat ja siten tehokkain tapa toteuttaa kvalifiointia. Tutkielmassani käytin kahta laitetyyppiä, mikrobiologisia ilmanäytteenottimia sekä automaattisia letkunsulkijoita, kvalifiointiprosessien vertailun pohjana. Tähän tutkielmaan kuuluvat kvalifiointidokumentit ovat käyttäjävaatimusspesifikaatio (engl. user requirement specification), validointisuunnitelma (engl. validation plan), asennus- ja toimintakykykvalifiointiprotokolla (engl. installation and operational qualification), sekä validoinnin loppuraportti (engl. validation summary report), joka sisälsi vaatimusten jäljitettävyysmatriisin (engl. requirement traceability matrix). Ilmanäytteenottimien kvalifiointi suoritettiin yrityksen oman henkilökunnan toimesta, kun taas letkunsulkijoille ostettiin laitevalmistajan asennus- ja toimintakyky-kvalifiointiprotokolla sekä niiden mukainen testaus. Muut kvalifioinnin vaiheet suoritettiin itse. Jo projektin alkuvaiheessa havaittiin yleinen ongelma resursoinnissa. Asiantuntijoita ei riittänyt tarpeeksi tukemaan kvalifiointitoimintoja. Prosesseja vertaillessa huomattiin myös, että kvalifiointi, joka sisälsi laitetoimittajan kvalifiointitestauksen, olikin huomattavasti työläämpi kuin odotettiin. Toimittajatestauksen edut voitiin kuitenkin tunnistaa ja todettiin, että paremmalla sisäisellä resursoinnilla, toimittajatesteistä olisi voinut saada vielä enemmän irti. Myös toimittajan joustavuus nähtiin vaikuttavan merkittävästi ostetusta kvalifioinnista saatavaan hyötyyn. Tärkeimpänä johtopäätöksenä pidettiin sisäistä resursointia ja asiantuntijuutta, joiden tulisi olla kvalifiointiprojektin suunnittelun keskiössä.