PAT技術在制藥行業清洗工作中的相關應用
制藥過程設備清洗的臨界控制參數包括:溫度、濃度、接觸時間和輸入能量??茖W的控制這些量的臨界值是使得清理循環變的有效可靠并且可持續再利用。清理溶液的溫度是嚴格的,因為清洗率與許多藥物殘留物直接成比例。清洗溶液溫度升高,那么與清洗速率成正比例的物理量也升高,包括化學反應速率和溶解速率。
自從幾年前,加工分析技術首先在美國出現以來,食品和藥品管理局(FDA)從制藥的生產與實踐中獲得了重要的靈感。和其他工業不一樣,由于擔心FDA和其他相關代理的阻力,制藥生產很難采用(邊緣學科)的加工控制技術。在2004年9月發布的PAT指導明確的指出FDA的興趣和任務是使用高科技在過程控制中為生產商和消費者節省成本和提高質量,FAT是想通過這條改革路線來使得生產商和消費者通過加強對科學工程的過程的理解來從中獲得裨益。
但是PAT怎樣在正在控制運行的監測設備中使用呢?這樣又能有什么益處呢?想要回答這個問題就要定義一下與CIP相一致的重要的控制參數,然后分析潛在的資源節省,使得通過更有效的控制清洗過程這種想法成為可能。
CIP 系統的設備選擇和安裝簡單易懂,所有包含系統其中的設備都很容易停下來
清洗:控制參數:
制藥過程設備清洗的臨界控制參數包括:溫度、濃度、接觸時間和輸入能量??茖W的控制這些量的臨界值是使得清理循環變的有效可靠并且可持續再利用。
清理溶液的溫度是嚴格的,因為清洗率與許多藥物殘留物直接成比例。清洗溶液溫度升高,那么與清洗速率成正比例的物理量也升高,包括化學反應速率和溶解速率。隨著清洗溶液溫度的升高,一些物理量則會反方向變化,包括化學粘結張力和溶液粘性。所有這些使得溫度的控制和探測在清洗循環的運行中成為了一個重要的因素。
清洗濃度在藥物殘留物中與清洗速率成正比例,隨著濃度的升高,設備清洗的化學反應加快,因而高濃度會使清洗更加有效,同時它們需求大容量和更多的時間,因此平衡沖洗時間、速度和上升時間在清洗整個周期中都會成為檢測和操作的一個重要因素。
清洗溶液的接觸時間是設備在除去后期殘物中物理反應和化學反應的持續時間所決定的。這直接與清洗的效率成比例的。接觸時間越長,循環清洗的效率越高,但是這不可能沒有支出,因為時間花費到了清洗而不是在生產中。由于這些原因,溶液的控制和探測的接觸時間在清洗過程最優化中是很重要的。
清洗溶液的沖擊和波動是外界的能量作用于溶液,以沖擊和波動的形式表現出來。這些動作對于后期殘物處理影響不小 ,這種轉換效應有大量的借助傳遞作用,然而大量轉換率與波動成比例關系(作為雷諾茲數字典型報告過)高級別波動總體上講是由高速率清洗引起的,這使得溶液波動成為控制和探測中一個很重要的因素。在沖擊取出廢物過程中,清洗溶液和設備表面接觸點的壓力是一個很重要的因數,在CIP系統清洗操作中,通常提供壓力或者是流量的測量來與控制確保和外部能量輸入相平衡。
一位技師正在用檢驗的沉積物準備樣品,這些沉積物與生產中的殘渣具有相
同的特性。如果可能,實際生產中的殘渣也可以這樣使用。
全面理解這些重要參數和他們的互相影響,以及對與廢物處理相關的某些過程的熟悉是很重要的,因為產生于廢物,清除工作中的數據是高低警報CONTROL ENGINEERING China版權所有,邊緣狀態相關的基本部分。借用PAT的制藥生產設備來控制清洗處理要求科學的確定臨界值,如:清洗溫度 清洗濃度 清洗溶液的接觸時間 清洗的波動度和沖擊強度。沒有這些信息控制工程網版權所有,使用PAT會非常困難而又沒有什么效果,因為PAT的最基本的就是對所提供的這些數據最高層次的理解。
要產生數據廢物清除的研究通常在一個實驗室進行(見照片),使用具有代表性的能夠與生產設備的材料和表面光漆相匹配的樣品,將它們沉積在制作好的位置上。另外一種方法是:數據將在生產操作的運行或滿量程時進行采集,但是這個方法與實驗室的數據相比經常失控而且費用不小,因為使用在線儀器來在確切的時間里測量表面的清潔度是不切實際的,采集廢物移除數據為清理系統的建模提供基礎,這允許有效率的自動清理循環使用直接測量 例如:清理溶液溫度,接觸時間,波動和清洗濃度,而不使用直接從連續表面取樣的辦法。
清理工序控制策略
在確定了重要參數之后,有效的控制方法是想辦法確保清理過程操作滿足臨界條件。一個典型的制藥工序CIP(見圖)連接著裝置:它可以提供清理過程數據來在PAT中使用,這些裝置包括一個供應端的溫度傳感器:TET1,一個供應端的大量程的傳導率傳感器AET1CONTROL ENGINEERING China版權所有,一個流量計FET1,一個供應端.壓力傳感器PET1,一個返回端溫度傳感器TET2, 一個返回端低量程的傳導率傳感器AET2,每一個都有與控制重要清洗參數相關的功能。
供應和返回溫度傳感器TET1和TET2確認清洗溶液在根據廢物清理研究得到的臨界值以內。兩個溫度傳感器與供應端設備TET1要求一樣用來提供輸入來控制熱交換蒸汽的供應,它能夠加熱設備清洗時加入的清洗溶液。返回端裝置TET2用來確認在系統溫度在允許的最低溫度以上。
高量程傳導率傳感器AET1是典型的0~100毫西門子的傳導率,使用來確認清洗濃度在臨界范圍以內。傳導率而不是PH傳感器被使用,因為傳導率在典型使用的