Download 1_overview QC process

Juree Charoenteeraboon, Ph.D.
Faculty of Pharmacy, Silpakorn U.
Quality control of Biological products
Research Process
In-process control
Production
Finishing product control
Lot release control
(Certificate of lot release for biological product)
National Control laboratory: NCL
Post-marketing Survillance)
(Cold chain system)
Quality control of Biological products
• Research Development
• Traceability
• Production
• GMP
• In process control
Quality control in production process
Factors must be control for production process
 Microorganism strain (Seed lot control)
 Substrate for propagation
(Animal, Tissue culture / Transform cells)
-type
Horse, sucking mouse, monkey
Primary or Continuous cell line
Human, animal or insect cell
-Contamination
(Bacteria, yeasts and fungi, Mycoplasmas or viruses)


Media
Container
Quality control in Production process
Awareness
 Endogenous viruses
 Residual cellular DNA in vaccines
 Transforming proteins
 Material from Human origin : HIV and
hepatitis B virus contamination
 Residual antibiotics from culture media :
allergy ?
Quality control of Biological products
• Finished product
• Identity
• Potency
• Safety
• Toxicity test
• Sterility
• Inactivation test
• Non virulent test
• Pyrogen test
• Host residue: Protein, DNA, virus
• Physical-Chemical test
• etc.
Vaccine development
1. Pre-clinical phase
immunogenicity, tolerability and protective efficacy studies when
appropriate animal models exist
2. The clinical phases of vaccine development
2.1 Pre-licensure (Requirement: Products were product under GMP)
Phase I
Phase II
Safety,
Dose ranging
Phase III
Protective/potency
efficacy
Preliminary immunogenicity
20-80
Consistency lots
hundreds
hundreds to thousands
Ref: Nalin DR. Evidence based vaccinology. Vaccine. 20 (2002) 1624–1630
Vaccine development
2. The clinical phases of vaccine development
2.2 Post-licensure
Phase IV
Phase V
Expanded safety,
New claims
field effectiveness and
local licensure studies
Manufacturing enhancement
Post-marketing surveillance
Safety studies (case-control, linked database,etc.)
Studies in subgroups excluded from licensure package
(individuals with immune-suppression, liver disease,
renal failure, obesity, the elderly, smokers, etc.)
Ref: Nalin DR. Evidence based vaccinology. Vaccine. 20 (2002) 1624–16

Different from chemical drug
◦ Exp. เติมโดยกำหนดเป็ นปริมำณโปรตีน แต่ ตรวจหำ protective activity

มีควำมเฉพำะเจำะจงแต่ ละวัคซีน บำงครั ง้ ไม่ สำมำรถใช้ วธิ ีเดียวกันในวัคซีน
ชนิดเดียวกัน ที่ผลิตด้ วยวิธีต่ำงกัน

บำงครั ง้ ต้ องกำรมำกกว่ ำ 1 วิธีทดสอบเพื่อยืนยันผล

วัคซีนชนิดเดียวกัน มีข้อกำหนดในกำรทดสอบที่แตกต่ ำงกันได้ ขึน้ กับ
ขัน้ ตอนในกำรผลิต

ต้ องมีกำรควบคุมคุณภำพในวิธีกำรทดสอบ เช่ นเดียวกับในกำรผลิต :
GLP, ISO etc.
◦ Validation for test method
◦ Calibration of instrument
◦ Certified material
◦ Uncertainty
◦ อื่น ๆ

Microbiological assay
◦ Propagation/cultivation
◦ Count: bacterial count, Plaque assay
◦ Titer: Cytopathic effect of virus

Immunological assay
◦ Heam agglutination, Precipitation, Rocket
immunization, Immunoblot, RIA, ELISA etc.
◦ Monoclonal antibody, Polyclonal antibody

Cell culture techniques: cultivate of virus,
adventitious virus



Biochemical assay
◦ Electrophoresis, Flow cytometry, protein analysis,
etc.
Molecular biological assay: DNA sequencing,
PCR/QPCR etc.
Physical and Chemical technique
◦ pH, titration, UV, IR, NMR, MS, centrifugation,
filtration, etc.
◦ Chromatography: HPLC, GC, LC, etc.

Hepatitis B vaccine (rDNA)

•
•
•
•
Hepatitis B vaccine (rDNA)
Antigens: complete structure (protein, lipid, carbohydrate)
Morphology: electron microscopy
Density of antigen particle: gradient centrifugation
Characterize the antigenic epitopes
• Primary structure of protein
• Amino acid composition, peptide mapping
BP 2013

Hepatitis B vaccine (rDNA)
BP 2013

Hepatitis B vaccine (rDNA)
BP 2013

Antigen content and identification
◦ Quanlity and specificity of HBsAg
◦ Immunological assay; RIA, ELISA, Immunoblot,
single radial diffusion
◦ Antigen/protein ratio
◦ Molecular weight: SDS-PAGE
◦ Reference vaccine
BP 2013


Antigenic purity: LC or SDS-PAGE
Content determination for proteins, lipids,
nucleic acids and carbohydrates
BP 2013
DNA residue
Caesium residue
BP 2013
DTP vaccine
 Identity

Potency

Safety
JE vaccine
 Identity

Potency

Safety
Neurovirulent test
 Ten monkeys with seronegative for virus
 O.5 ml inject into the thalamic region
 Amount of virus: not less than a single
human dose
 Observed 17-21 days for symptoms
paralysis and other evidence of neurological
involvements
Test residual live poliovirus

inoculation each monovalent virus (1500
human doses) on
suitable cell cultures

Cells used:
◦ monkey kidney cells (Macaca, Cercopithecus or Papio),
◦ Hep-2 cells.

Observe the cell cultures for at least 3 weeks
◦ The end of 2nd and 3rd week

No sign of poliovirus multiplication is present in the cell
cultures.
Residual infectious virus
•Inoculate a quantity equivalent to not
less than 25 human doses of vaccine into
cell cultures
•A passage every 7 days and maintain
the cultures for a total of 21 days
•then examine the cell cultures for
rabies virus using an
immunofluorescence test.
•
•The vaccine complies with the test if
no rabies virus is detected



specifies the general requirements for the
competence to carry out tests and/or
calibrations, including sampling.
It covers testing and calibration performed
using standard methods, non-standard
methods, and laboratory-developed methods.
Not cover the regulatory and safety
requirements on the operation of
laboratories

Scope

Normative reference

Term and definitions

Quality Management Requirements

Technical Requirements

Quality Management Requirements
◦ Organization
◦ Quality system
◦ Document control
◦
◦
◦
◦
◦
◦
◦
Review of requests, tenders and contracts
Purchasing services and supplies
Service to the client
Complaints
Control of nonconforming testing and/or calibration work
Corrective action
Preventive action
◦ Control of records
◦ Internal audits
◦ Management reviews

5.Technical Requirements
◦
◦
◦
◦
◦
◦
◦
◦
◦
◦
General
Personnel
Accommodation and environment conditions
Test and method validation/uncertainity
Equipment
Measurement traceability
Sampling
Handling of test and calibration items
Assuring the quality of test and calibration results
Reporting the results








Accuracy
Precision/Repeatability
Specificity
Detection limit
Quantitative limit
Linearity
Range
Robustness



ค่ ำควำมไม่ แน่ นอนในกำรวัด
ตัวอย่ ำง สำรละลำย A วิเครำะห์ ควำมเข้ มข้ นด้ วยกำรดูดกลืนแสง
ครั ง้ ที่
ค่ ำกำรดูดกลืนแสง
1
0.459
2
0.570
3
0.530
ตรวจวัดแล้ วเกิดค่ ำขึน้ มำ เป็ นค่ ำประมำณของค่ ำจริง ซึ่งค่ ำนีม้ ีควำมคลำดเคลื่อน
ของกำรวัดที่เกิดขึน้ ในแต่ ละครั ง้ ซึ่งมำกหรื อน้ อยขึน้ อยู่กับปั จจัยต่ ำงๆ ซึ่งหำกกำร
ควบคุมไม่ ดี ควำมแตกต่ ำงในกำรวัดแต่ ละครั ง้ จะสูง

Error
◦ เป็ นค่ ำที่แตกต่ ำงจำกค่ ำจริง หรื อค่ ำที่ผิดพลำดไปจำกค่ ำจริง
◦ เช่ น ชั่งนำ้ หนักได้ 35.70 กรั ม มีค่ำผิดพลำด +0.05 กรั ม ดังนัน้
ค่ ำจริงเท่ ำกับ 35.70-0.05กรั ม

Uncertainty
◦ ค่ ำควำมไม่ แน่ นอนที่เกิดขึน้ ในกำรวัด โดยบอกช่ วงของผลกำรวิเครำะห์ ท่ มี ีควำมเป็ นไป
ได้
◦ เช่ น ชั่งนำ้ หนักได้ 35.70 กรั ม แต่ มีค่ำควำมไม่ แน่ นอนของกำรวัด ±0.05 กรั ม
ดังนัน้
ค่ ำที่ช่ ังได้ อยู่ในช่ วง 35.70 ±0.05 กรั ม
หรื อเท่ ำกับ 35.65 - 35.75 กรั ม เป็ นต้ น
Specified
Upper limi
Specified
Lower lim
Specified
Upper limi
Specified
Lower lim

ใช้ ในกำรวัดเชิงปริมำณที่ประมำณช่ วงค่ ำที่นักวิเครำะห์ เชื่อว่ ำให้ ค่ำผลกำร
ทดสอบ
◦ ดังนัน้ ค่ ำจริ งจะอยู่ในช่ วงของกำรวัดที่บวกค่ ำควำมไม่ แน่ นอนแล้ ว

ควำมสำคัญ
◦ หากผลการทดสอบอยู่ในช่ วง Limit
◦ ใช้ ในการประเมินคุณภาพของผลการทดสอบ ในห้ องปฏิบัตกิ ารทีม่ รี ะบบคุณภาพ
 ยิง่ น้ อย ยิง่ ดี
◦ แสดงถึงความสามารถในการสอบกลับได้ ของระบบการวัด
◦ ลดข้ อโต้ แย้ง เมื่อเกิดความไม่ สอดคล้องผลการตรวจวิเคราะห์ ในห้ องปฏิบัติการ
ต่ างกัน
◦ ISO/IEC 17025 (2005) กาหนดไว้ ในข้ อ 5.4.6 Estimation of uncertainty of
measurement
◦ มีการตั้งมาตรฐานเพื่อเป็ นแนวทางในการหาความไม่ แน่ นอนในการวัด (Guide to the
Expression of Uncertainty in Measurement (GUM))


Type A uncertainty
 เกิดจาก Random error
 ความไม่ แน่ นอนชนิดนีห้ าค่ าได้ ด้วยการทาซ้า และประเมินด้ วยวิธีีทางสถิติ
Type B uncertainty
◦ Systematic error
◦ ความไม่ แน่ นอนทีเ่ กิดจากค่ าที่อ่านได้ จากเครื่ องมือวัด หรื อวัสดุทใี่ ช้
◦ ไม่ สามารถประเมินได้ จากสถิตหิ รื อการทาซ้า
◦ ประเมินได้ จากการสอบเทียบเครื่ องมือ หรื อเอกสารรับรองวัสดุ เป็ นต้ น
1. “Bottom-up” Approach ตามวิธีีของ GUM: 1993
 พิจารณาทุกปัจจัยทีเ่ กีย
่ วข้ องและมีผลต่ อค่ าการทดสอบ (แผนภูมกิ ้างปลา)
และนาค่ า
uncertainty ของการวัดมารวมกัน


แนวทางนีม้ รี ู ปแบบทีช่ ัดเจนในโครงสร้ าง และการกาหนดค่ าความไม่ แน่ นอน
นาไปสู่ การพัฒนาทางเทคนิคการทดสอบ โดยใช้ หลักการลด-เพิม่ ค่ าความไม่
แน่ นอนในแต่ ละปัจจัยได้
Certified material
uncertainty
pressure
air
humidity
temperature
ค่าการดูดกลืนแสง
repeatability
uncertainty
Balance
2. Top-down Approach
 การประมำณค่ ำควำมไม่ แน่ นอนจำกกำรนำค่ ำควำมผิดพลำดทัง้ เชิง
ระบบ และเชิงสุ่ม คือ Bias, repeatability และ reproducibility มำ
พิจำรณำหำค่ ำควำมไม่ แน่ นอน
 ได้ จำกกำรทำซำ้ และนำมำหำค่ ำเบี่ยงเบนมำตรฐำนของควำมทำซำ้ ได้
(Standard deviation of reproducibility, SR)
 ในทำงจุลชีววิทยำนิยมใช้ ทำงนี ้ เนื่องจำกปกติไม่ สำมำรถประเมินค่ ำ
จริงได้ และ ค่ ำเบี่ยงเบนทำงจุลชีววิทยำที่ยอมรั บได้ มีค่ำสูง
Thank you