王春濤 唐靜 陳偉
(重慶科瑞制藥(集團(tuán))有限公司,重慶 400060)
Minitab軟件在藥品生產(chǎn)質(zhì)量控制中的應(yīng)用
王春濤 唐靜 陳偉
(重慶科瑞制藥(集團(tuán))有限公司,重慶 400060)
目的:探討藥品生產(chǎn)過程的質(zhì)量控制方法。方法:以甲硝唑芬布芬膠囊為例,收集膠囊充填時(shí)的裝量數(shù)據(jù),運(yùn)用M initab軟件制作質(zhì)量控制圖,監(jiān)控制造過程,評價(jià)過程能力。結(jié)果:及時(shí)發(fā)現(xiàn)了看似穩(wěn)定的生產(chǎn)過程中的異常,裝量均在內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi),但已呈現(xiàn)不良趨勢,且過程能力指數(shù)值較低(CPK=0.78);進(jìn)行在線改進(jìn)后,過程標(biāo)準(zhǔn)差顯著降低(P<0.05),過程能力值增加(CPK=0.90);持續(xù)改進(jìn)后,過程能力指數(shù)明顯提高(CPK=1.12)。結(jié)論:基于M initab的質(zhì)量控制圖及過程能力分析是提高藥品生產(chǎn)穩(wěn)定性、保證藥品質(zhì)量的較好方法。
M initab軟件;質(zhì)量控制圖;過程能力指數(shù);藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理
藥品是用于預(yù)防、診斷、治療疾病的特殊商品,其質(zhì)量直接關(guān)系到人們的身體健康甚至生命安全。目前制藥行業(yè)對藥品生產(chǎn)質(zhì)量的管控方法非常有限,缺少對藥品制造過程的質(zhì)量穩(wěn)定性進(jìn)行保證的有效手段,藥品制造企業(yè)實(shí)施的藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范(GMP)只提出了基本要求,并未指出達(dá)到這些要求的合適辦法,沒有提供相關(guān)數(shù)據(jù)支持和在數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上解決問題的方法[1]。相反,有些行業(yè)已實(shí)施了對產(chǎn)品制造過程進(jìn)行有效控制的比較成熟的質(zhì)量管理方法,如全面質(zhì)量管理、統(tǒng)計(jì)過程控制、六西格碼管理等,取得了顯著成效[2]。因此,應(yīng)借鑒其他行業(yè)的經(jīng)驗(yàn),并結(jié)合藥品生產(chǎn)的特點(diǎn)進(jìn)行質(zhì)量改進(jìn)。本研究從膠囊劑藥品的生產(chǎn)線質(zhì)量控制入手,運(yùn)用M initab軟件制作質(zhì)量控制圖,監(jiān)控制造過程,評價(jià)過程能力,對藥品生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性進(jìn)行分析和評價(jià)。
M initab軟件于1972年誕生于美國賓夕法尼亞大學(xué)統(tǒng)計(jì)系,進(jìn)入20世紀(jì)90年代,伴隨著全球六西格瑪管理浪潮的興起而飛速發(fā)展,在工商業(yè)領(lǐng)域的質(zhì)量管理工作中發(fā)揮重要作用,現(xiàn)已成為六西格碼管理實(shí)施的通用語言。
質(zhì)量控制圖由美國ShewhartWA博士在1924年首次提出[2]。他認(rèn)為,各種質(zhì)量特性值的波動可分為偶然波動和異常波動,偶然波動在生產(chǎn)中一直會存在,是不可避免的,異常波動是外界原因引起的,需重點(diǎn)關(guān)注。應(yīng)用質(zhì)量控制圖能及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常波動,排除產(chǎn)生異常波動的原因,達(dá)到只存在偶然波動沒有異常波動的狀態(tài),即為穩(wěn)態(tài)。過程處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)產(chǎn)品質(zhì)量才能更好地受控。質(zhì)量控制圖是統(tǒng)計(jì)假設(shè)檢驗(yàn)的一種圖上作業(yè),假設(shè)質(zhì)量特性值在穩(wěn)態(tài)下按正態(tài)分布,其分布排列是隨機(jī)的??刂茍D按照±3σ確定控制界限,質(zhì)量特性值數(shù)據(jù)點(diǎn)落在控制限之外的概率為0.27%。根據(jù)假設(shè)檢驗(yàn)的小概率原則,一旦有界限之外的數(shù)據(jù)點(diǎn)出現(xiàn),就可判斷為異常??紤]到假設(shè)檢驗(yàn)的兩類錯(cuò)誤,對控制界限內(nèi)的數(shù)據(jù)關(guān)注其排列變化,若呈現(xiàn)異常傾向時(shí),提示過程可能發(fā)生變化,應(yīng)追查原因、采取對策。鐵健司著作中提出“質(zhì)量管理始于控制圖,終于控制圖”[3],說明控制圖在質(zhì)量管理工作中的重要性。
M initab軟件可以方便快捷地制作質(zhì)量控制圖,對數(shù)據(jù)自動分析,及時(shí)發(fā)現(xiàn)過程中的異常,實(shí)現(xiàn)對制造過程的有效監(jiān)控。
以膠囊充填時(shí)的1項(xiàng)關(guān)鍵質(zhì)量指標(biāo)“裝量”為例,收集數(shù)據(jù),應(yīng)用質(zhì)量控制圖進(jìn)行分析和判斷。
在人員、機(jī)器、物料、方法、環(huán)境、檢測等條件固定情況下,收集甲硝唑芬布芬膠囊(規(guī)格:甲硝唑 0.1 g、芬布芬 75 mg,批號:511010)的充填裝量數(shù)據(jù),每10 m in 1次,每次8個(gè)樣本為1組。
表1 甲硝唑芬布芬膠囊裝量 (mg)
用M initab軟件制作的質(zhì)量控制圖,遵守依照統(tǒng)計(jì)理論小概率事件原理制定的判異標(biāo)準(zhǔn)[4]:①超出界限;②連續(xù)9點(diǎn)落在中心線同一側(cè);③連續(xù)6點(diǎn)遞增或遞減;④連續(xù)14點(diǎn)上下交錯(cuò);⑤連續(xù)3點(diǎn)中有2個(gè)點(diǎn)距離中心線(同側(cè))大于2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差;⑥連續(xù)5點(diǎn)中有4個(gè)點(diǎn)距離中心線(同側(cè))大于1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差;⑦連續(xù)15點(diǎn)在距離中心線(任意一側(cè))1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差之內(nèi);⑧連續(xù)8點(diǎn)距離中心線(任一側(cè))大于1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差。
同時(shí),運(yùn)用M initab軟件還能及時(shí)對加工過程的穩(wěn)定性進(jìn)行評判。CPK是考慮到過程均值與目標(biāo)值的偏移時(shí)的過程能力指數(shù) (Process Capability Index,CP),表示產(chǎn)品滿足規(guī)格的能力,傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)控制理論根據(jù)其大小一般將加工分為 5級[5]:①CPK≥1.67,工序能力過剩;②1.33< CPK<1.67,對精密加工而言工序能力適宜,對一般加工工序能力富裕,可維持現(xiàn)狀;③1<CPK≤1.33,表明對一般加工工序能力尚可,但有缺點(diǎn)發(fā)生;④0.67<CPK≤1,工序能力不足;⑤CPK≤0.67,工序能力嚴(yán)重不足,不合格品率高,需采取緊急措施。
打開M initab軟件,將數(shù)據(jù)輸入,電腦制圖,見圖1。
M initab軟件制圖自動判斷異常,顯示結(jié)果見圖2,同時(shí)進(jìn)行過程能力分析,見圖3。
圖1 甲硝唑芬布芬膠囊充填裝量質(zhì)量控制圖
圖2 Minitab軟件顯示結(jié)果
用M initab軟件制作的質(zhì)量控制圖及過程能力分析結(jié)果顯示,雖然裝量均在內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi),但已呈現(xiàn)不良趨勢:第22點(diǎn)(12:40采集的數(shù)據(jù))違反了規(guī)則①和規(guī)則③(見圖2),且過程能力指數(shù)值較低(CPK=0.78)。在線監(jiān)控的質(zhì)量控制圖提出了警告,需要及時(shí)查找原因,避免造成更大的損失。
停機(jī)查找原因,結(jié)果發(fā)現(xiàn)充填桿螺絲松動,計(jì)量盤不平,壓力上升,藥粉壓實(shí),裝量偏高。重新調(diào)整設(shè)備,糾正偏差,繼續(xù)監(jiān)控。在線改進(jìn)后的質(zhì)量控制圖(圖4)按照2.2標(biāo)準(zhǔn)判斷已無異常。在線改進(jìn)前后的過程性能對比分析見圖5。
圖3 甲硝唑芬布芬膠囊過程能力分析
運(yùn)用M initab軟件對改進(jìn)前后進(jìn)行對比分析,結(jié)果顯示,改進(jìn)后的過程標(biāo)準(zhǔn)差顯著降低(P<0.05),過程能力值增加(CPK=0.90)。在生產(chǎn)過程中通過計(jì)算機(jī)軟件監(jiān)控,及時(shí)發(fā)現(xiàn)了問題,及時(shí)改進(jìn),取得明顯效果。
圖4 改進(jìn)后甲硝唑芬布芬膠囊充填裝量質(zhì)量控制圖
對于這批產(chǎn)品(批號:511010),雖然在線監(jiān)控發(fā)現(xiàn)問題,通過檢修設(shè)備取得效果,但過程能力仍不能令人滿意。于是,生產(chǎn)、質(zhì)量部門相關(guān)人員組成質(zhì)量控制(QC)小組,改進(jìn)原輔料處理和配料方法,全面檢修機(jī)器設(shè)備,更換已磨損的模具,并加強(qiáng)了對生產(chǎn)操作人員的培訓(xùn)。1個(gè)半月后,再次對本產(chǎn)品(批號:522002)進(jìn)行在線監(jiān)控,持續(xù)改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量,結(jié)果見圖6。
結(jié)果顯示,全面改進(jìn)后,甲硝唑芬布芬膠囊生產(chǎn)過程能力明顯提高 (CPK值達(dá)到 1.12)。運(yùn)用M initab軟件能及時(shí)發(fā)現(xiàn)加工過程的不足,有利于產(chǎn)品質(zhì)量的持續(xù)改進(jìn)。
2.7.1 甲硝唑芬布芬膠囊為我公司生產(chǎn)多年的產(chǎn)品,車間自認(rèn)為工藝成熟,多年來市場也無質(zhì)量事故,成品檢驗(yàn)結(jié)果均合格。但從統(tǒng)計(jì)分析看來,生產(chǎn)過程并不是很穩(wěn)定,511010批改進(jìn)前 CPK值為0.78,改進(jìn)后為0.90,工序能力不足出乎意料,即使后來的批次經(jīng)過系統(tǒng)改進(jìn),CPK值仍只能達(dá)到1.12,并非理想狀態(tài),生產(chǎn)穩(wěn)定性比想象的要差。分析可知,膠囊劑藥品的生產(chǎn)過程影響因素較多,原來看似穩(wěn)定的過程實(shí)際上均有一些異常存在,證明工序能力尚不充足,需進(jìn)行改善。
圖5 改進(jìn)前后甲硝唑芬布芬膠囊過程能力對比分析
圖6 甲硝唑芬布芬膠囊(522002)過程能力分析六合一圖
同時(shí),本研究也證明了僅靠產(chǎn)品的最終檢驗(yàn)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,產(chǎn)品檢驗(yàn)合格并不代表質(zhì)量優(yōu)異,只有對全過程進(jìn)行監(jiān)控管理才能真正地保證產(chǎn)品質(zhì)量。2.7.2過程能力的欠缺還體現(xiàn)在期望加工目標(biāo)上,統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示,過程均值與目標(biāo)值之間存在顯著差異(P<0.05),也正因過程的欠穩(wěn)才導(dǎo)致質(zhì)量不能很好地受控,更證明了過程穩(wěn)定的重要。
運(yùn)用基于M initab的質(zhì)量控制圖具有明顯的優(yōu)點(diǎn):①以數(shù)據(jù)說話,量化、科學(xué)、準(zhǔn)確;②真正實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)控,通過計(jì)算機(jī)管理,自動分析、自動判斷,不用復(fù)雜的計(jì)算,不必等到后期處理,能及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常,避免了階段生產(chǎn)結(jié)束后才發(fā)現(xiàn)問題而造成大量浪費(fèi),減少了對常規(guī)檢驗(yàn)的依賴[6];③M initab軟件全球通用,使用范圍廣,制圖規(guī)范,界面統(tǒng)一,便于溝通,便于比較;④立即評價(jià)出過程能力,判斷過程穩(wěn)定狀態(tài),為改進(jìn)提供依據(jù)。
制造過程不穩(wěn)會使產(chǎn)品質(zhì)量波動較大,不利于醫(yī)生的準(zhǔn)確用藥,藥效無法保證,對于一些特殊的臨界用藥,甚至可能危及生命。僅以本文膠囊劑藥品的裝量控制來說,同樣屬于檢驗(yàn)合格的藥品,最大裝量與最小裝量相差將近17%,對用藥安全的影響特別是藥效的發(fā)揮將會產(chǎn)生的作用可想而知。通過實(shí)施定量分析糾正了以往僅憑最終檢驗(yàn)及印象自以為生產(chǎn)過程穩(wěn)定的看法,認(rèn)清了實(shí)際情況,更科學(xué)合理,也看到了行業(yè)之間的差距。同時(shí)通過對發(fā)現(xiàn)的問題及時(shí)糾正而獲得一定的效果,驗(yàn)證了藥品的制造過程還大有潛力可挖。運(yùn)用基于M initab軟件的質(zhì)量控制圖為代表的統(tǒng)計(jì)過程控制方法加強(qiáng)藥品生產(chǎn)的穩(wěn)定性,是制藥行業(yè)提升質(zhì)量管理水平的較好途徑。
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The Application of M initab Software in the Quality Control of Pharmaceutical Production
Wang Chuntao,Tang Jing,ChenWei(Chongqing KeruiPharmaceutical(Group)Co.,Ltd.,Chongqing 400060,China)
Objective:To investigate the quality controlmethods in the pharmaceutical production process.M ethods: Takingmetronidazole fenbufen capsules as an example,the filling quantity data was collected,the quality control chart made by the M initab softwarewas used tomonitor themanufacturing process,evaluate the process capability and analyze the process stability.Results:The abnormality in the processwhich seemed stable was found timely.The filling quantity was in the range of the internal control standards,but adverse trend had presented w ith a low value of process capability index(CPK=0.78).A fter the online improvementwasmade,the process standard deviation significantly reduced(P<0.05)and the process capability value increased (CPK=0.90).A fter the further improvement,process capability index obviously increased (CPK=1.12).Conclusion:The application of M initab software in the analysis of quality control chart and the process capability proved as a suitablemethod to improve the stability of the pharmaceuticalproduction and ensure the drug quality.
M initab Software;Quality Control Chart;Process Capability Index;Quality Managementof Pharmaceutical Production
10.3969/j.issn.1672-5433.2012.11.012
2012-03-06)
王春濤,男,高級工程師。研究方向:藥品質(zhì)量管理。通訊作者E-mail:271409783@qq.com