LyoStar 4.0

従来、医薬品の品質管理は、最終製品になってから初めて規格試験を実施し、いわば抜き取り検査によりその品質を保証していました。これをQuality-by-Test（QbT）と呼びます。

近年、新薬の製剤開発においては、ICH-Q8で定められたQuality-by-Design（QbD）の原則に基づいて医薬品開発を進め、当局への承認申請を行うことが求められています。

QbDによる品質管理では、製品は、製造工程の深い科学的理解に基づき、製造プロセス中からその製品品質を作りこむことが求められています。すなわち、目的の品質を満たす製品を製造するための製造プロセスを、経験的ではなく体系的な科学的知見に基づいて設計し、原材料から各工程の管理に至るまで、設計された製造プロセスが常に適切に稼働していることを監視することで製品の品質を保証します。

QbDでは、最初に目標品質プロファイル（QTPP）を定めることで、その製品に求める品質を定義します。次にそのための重要品質特性（CQA）あるいは重要物質特性（CMA）を定め、そのCQAを満たすのに必要な重要工程パラメーター（CPP）を決定します。

その工程管理においては、目的の品質を満たすことが実証されている製造条件の範囲（管理幅）、すなわちデザインスペースを決め、そのスペース内で製造を行います。デザインスペースは複数のパラメーターで定められる多次元スペースです。

そして、適切なProcess Analtyical Technology （PAT: 工程解析技術）を用いて、適時（できればリアルタイムに）計測を行うことで、デザインスペース内で製造が行われていることを管理します。

凍結乾燥製剤の品質維持では、製品にコラプスを起こさせないことが最も大切です。その上で、凍結乾燥サイクルの時間（特に一次乾燥の時間）をできる限り短くすることで、生産コストの削減と生産性の向上を図ることが可能です。

そのための凍結乾燥条件の最適化は、通常ラボ機で行い、それをパイロットスケール機や生産機にスケールアップします。

しかし、ラボスケールの凍結乾燥機とパイロット/生産スケールの凍結乾燥機では、乾燥庫のサイズが大きく異なるため、サンプル（バイアル）への熱伝導のされ方が異なります。

そのため、小型ラボ機で最適な凍結乾燥サイクル条件（棚温度・真空度・乾燥時間）をそのままパイロット機や生産機にあてはめても、同じ結果を得るのは困難です。

そこで凍結乾燥のスケールアップで最も大切になるのは、品質に影響を与える製品特性、特に凍結乾燥工程における製品の温度プロファイルを精確に知り、その温度プロファイルをパイロット／生産機で再現することです。

そのためには、頑健性が高く、かつ凍結乾燥条件を無用に狭めすぎることのないデザインスペースを作ることが大切です。

そのためには、それぞれのスケールに応じた、あるいはラボ機からパイロット/生産機までスケーラブルに使用できる適切な温度プロファイルモニタリングツール、すなわちProcess Analytical Technology ツール（PATツール）を利用することが求められます。

しかしこの熱電対プローブ法は、凍結乾燥サイクル最適化とスケールアップのPATツールとしては多くの問題を抱えています。

「熱伝導の媒体として働きプローブを設置していない通常のバイアルよりも早く乾燥する」「バイアルの常に同じポジションに挿入するのが困難」「バイアル底に設置されるため昇華面の温度をモニタリングできない」「安定せず倒瓶のリスクがある」「測定精度に乏しい」「無菌性の維持が困難」などです。

LyoStar 4.0には、機能性と操作性に優れたオペレーションソフトウェアとコントロールPCが標準付属します。

• 装置の制御（オートレシピモード／マニュアルモード）
• ファンクションテスト／リークテスト
• イベントログ／アラームログ
• 一次乾燥終点の検知（CM/PM法あるいはMTMによる圧力上昇テスト）
• システムステータス表示（常時）

すべての、運転条件（設定値を含む）、実験結果（数値データ）、操作ログは自動で保存され、必要に応じてエクスポートすることが可能です。

LyoStar 4.0では、それ以外にいくつかのオプションをご選択可能です（すべて後付けも可能）。

• サンプルエクストラクター（Sample Thief Door）
• 温度プローブの挿入位置を固定できる特製プローブ（バイアル口径 13mm or 20mm）
• 追加用リムーバブルボトムトレイ
• 水平設置のためのアジャスター（足）

サンプルエクストラクター（画像）は、凍結乾燥中に乾燥庫の真空を維持したままバイアルを取り出すことができる特殊なチャンバードアです。

バイアルを取り出して含水量を測定することで二次乾燥の終点を直接的に評価することができます。