“质量源于设计”(Qualityby Design，QbD)是2004年由美国FDA 首先提出的一种新的药品质量管理理念，这个理念提出后很快被ICH 采纳，并在其指导原则Q8“药物开发”、Q9“质量风险管理”和Q10“药品质量体系”中予以体现。在美国FDA 和欧盟EMA 的积极推动下，QbD 在药品处方设计和生产工艺开发中的运用越来越多，在这些领域发展出了一些系统性的开发策略，如美国FDA 发布的两个制剂研发QbD 模板，这对QbD方法在相应领域的规范应用起到了极大的推动作用。

与此相比，虽然QbD 理念也同样适用于分析方法开发，但是这方面的研究成果仍然不多，在国内外的一些研究中[1-4]，研究者已经开始逐步在分析方法开发中运用QbD 的理念， 结合这些应用的进展，制定一种基于QbD 的系统性分析方法开发策略，对于推动QbD 在研发和生产领域的分析方法开发中的应用有着积极的意义。

新分析方法开发策略的提出

在药品的研发、生产、持续改进的过程中，分析方法是一种重要的工具，对药品的生命周期管理起到了至关重要的作用。就分析方法本身而言，它又是一个复杂的多变量系统，仪器、样品、方法模型、方法参数等都对其结果有着很大的影响。

为了开发出稳健、耐用的分析方法，理解、减少及控制由变量带来的测定结果不稳定、不可靠的风险，增加实验室在运用分析方法时的灵活性，有必要在传统的分析方法开发策略的基础上，开发一种更加科学有效的系统性分析方法开发策略。

ICHQ8(R2) 重点介绍了QbD 理念在药物开发过程中的应用，对其在分析方法开发过程的使用则未做详细介绍，但是其中一些重要的概念对分析方法开发同样适用，如：知识管理、生命周期、风险评估、设计空间、控制策略等。基于对这些理念的运用， 并结合已有的一些文献报道 [5,6]，本文提出了一种新的系统性分析方法开发策略，具体如图1 所示。

基于QbD 的系统性分析方法开发策略

方法开发目标

在进行分析方法开发之初，按照QbD 的原则， 首先应该确定方法开发的目标。要制定一个清晰可行的分析方法开发目标，要求研究者首先要对目标药品本身有着更深入的认识，熟悉其产品质量概况((Quality TargetProduct Profile，QTPP)。此外，对方法的用途和实际应用的环境也要重点纳入考虑，比如用于研发目的的方法，重在考虑灵敏度、精密度、准确度，而用于生产控制的方法，还要结合实际生产地的设备状况、试剂级别、人员素质情况，考虑方法的耐用性和是否便于转移。

图1 基于QbD的系统性分析方法开发策略

方法筛选

在明确分析方法开发目标之后，即可进入方法筛选过程。一般可首先在掌握文献知识和既有经验等知识的基础上，运用决策树、发散流程图等工具，从样品制备、分离手段、检测手段等几个方面进行考虑，列出所有可能的备选方案。之后，则需要通过预实验和计算机模拟等方法对备选方案进行初步评估，以其对分析方法开发目标的吻合性作为评价指标，对备选方案进行评级，选出具有最佳前景的一种方法进入下一步的风险评估环节。在这一阶段可以选择出2~3 种方法，未进入风险评估环节的方法作为备选方法，在后续环节中如第一方法未能通过，则可回到本环节，选择一种备选方法，重新进行后续流程。

风险评估

风险评估是QbD 的一个核心理念，在这一环节中，主要是针对从方法筛选环节得到的初步分析方法，从方法的稳健性、耐用性的角度，运用系统性的评估工具(如鱼骨图等)，列出方法中的所有可变因素并进行评估。对于分析方法开发而言，需要从环境、设备、人员、制备、分离、检测等多个角度进行因素分析，根据其中的因素对方法稳健性的影响程度不同，分别评定为高、中、低3 个不同等级。对其中的中等风险因素，有必要制定相应的控制策略，对其中的高风险因素，还需要在下一个环节对其进行进一步的研究，为制定控制策略做好准备。以测定杂质水平的HPLC方法为例，其色谱柱、有机相比例、缓冲液离子强度、pH 值、柱温、进样体积、流速等影响分离的因素可经过风险评估确定为高风险因素。

方法优化与评估

方法优化与评估的目的是研究高风险因素对方法表现的影响，这主要是采取实验方法来完成的。在传统的分析方法开发中， 常用的是一次改变一个变量(One Variable At a Time，OVAT) 的方法， 而在QbD 理念指导下， 为了更深入的了解变量对效应的影响， 以及评估变量的交互作用， 更常采用实验设计(Design of Experiment，DOE)的方法。仍以测定杂质水平的HPLC 方法为例， 由于高风险因素较多，可以选择分离度和拖尾因子为评价指标，先通过Plackett-Burman 试验进行因素筛选，然后以Box-Behnken 试验设计对方法进行进一步优化以得到结果。

通过这个过程，可以区分出主要因素和次要因素，通过方程建模，可以确定各因素可行的参数范围。

控制策略

根据以上步骤的研究结果， 对方法各变量对方法结果的影响有了科学的认识，对方法的稳健性、耐用性有了较为准确的了解。通过对各个变量在一定范围内的研究，通过已经得到的各因素可行的参数范围，可以拟定出方法的设计空间(操作空间)，在此范围内的对方法进行的微调，无需重新进行验证或申报，给了方法应用较强的灵活性。

结合研究过程中的发现，可以更有针对性的制定系统适用性实验来控制风险，通过制定控制策略，对方法转移、方法重新验证的时机进行了规定，进一步降低了风险。

方法验证

方法验证是整个分析方法开发的收尾环节。应该按照ICH 相应指导原则、各国药典等的相关规定，按照方法的类别与用途，对开发出的方法进行全面的方法学验证，考察项目包括专属性、线性、精密度、准确度、定量限、耐用性等，验证结果应能满足预先设定的可接受标准，以证明方法可行。

小结

按照QbD 理念建立了一套系统性的分析方法开发策略，与传统的分析方法开发策略相比，着重突出了风险评估、DOE 和操作空间(设计空间)等核心的QbD理念。这种开发策略，强调对待测物属性和分析方法影响因素的深入理解，强调区分主要影响因素和一般因素，强调在风险评估和DOE 的基础上采取针对性的控制策略。按照这种策略开发出来的分析方法，在保证稳健性和耐用性的基础上，也提供了更多的灵活性。在有效的知识管理体系和质量管理体系的支持下，采取这种开发策略，对实现分析方法在其生命周期内的持续演进具有积极的意义

【参考文献】

1 马丹丹. 基于 QbD 的HPLC 药物分析方法建立与验证体系的研究[D]. 上海交通大学，2012 年.

2 李涛， 胡昌群， 毕开顺.洛伐他汀有关物质HPLC 分析方法的优化[J]. 药物分析杂志，2011,31(9)：1707-1714.

3 David Awotwe-Otoo, CyrusAgarabi, Patrick J. Faustino, etc.Application of quality by designelements for the developmentand optimization of an analyticalmethod for protamine sulfate[J].Journal of Pharmaceutical andBiomedical Analysis，2012,62 ：61-67.

4 P.F. Gavin, B.A. Ol sen.A quality by design approach toimpurity method developmentfor atomoxetine hydrochloride(LY139603)[J]. Pharm. Biomed.Anal. 2008,46: 431-441.

5 Mingjiang Sun, David Q.Liu,Alireza S. Kord. A systematicMethod Development Strategy forDetermination of PharmaceuticalG e n o t o x i c I m p u r i t i e s [ J ] .Org a n i c P r o c e s s Re s e a r c h &Development,2010,14:977-985.

6 Q b D C o n s i d e r a t i o n sfor Ana lyt i c a l Me thods - FDAP e r s p e c t i v e . P r e s e n t a t i o n b ySharmista Chatterjee at IFPACAnnual Meeting, Jan 25th?2013.Ava i l abl e for download from http://www.fda.gov/downloads/AboutFDA/CentersOffices/OfficeofMedicalProductsandTobacco/CDER/UCM359266.pdf

本文作者供职于上海朗脉洁净技术股份有限公司。