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El documento de orientación de validación de procesos de la FDA [1] de los Estados Unidos publicado en 2011 aumentó el énfasis sobre la verificación continua de procesos: “Se obtiene una garantía continua durante la producción rutinaria de que el proceso permanece en un estado de control”. Hasta hace poco, en un sistema de lavado, el análisis de conductividad era el único método en línea usado para monitorear la cali-dad del agua de enjuague final. Ahora, los desarrollos en la tecnología de Carbono Orgánico Total (TOC) permiten su integración en sistemas de lavado.

Conductividad y métodos de ensayo de toC en líneaLa eficacia de la limpieza se puede

determinar por inspección visual y por métodos analíticos para medir la eli-minación del producto fabricado y del agente de limpieza [2-3].

Los métodos analíticos deben ser adecuados porque sus resultados deter-minan la eficacia del ciclo de validación de la limpieza.

Sara Ferretti

Sara FerrettI, Ph.DR&D, Fedegari Autoclavi SpA, SS 235 km 8, Albuzzano, PV 27010, Italia SAF@fedegari.com www.fedegari.com

Un interés creciente en la verificación continua de procesos ha llevado a la difusión de los métodos de ensayo en línea en los procesos de limpieza [1]. Este trabajo trata con dos aplica-ciones en línea diferentes: el muestreo de conductividad y el análisis de carbono orgánico total para máquinas de lavado.

Métodos de verificacióncontinua del proceso en validación de limpieza

Los métodos analíticos pueden ser específicos o no específicos. Los méto-dos específicos miden un determinado residuo en presencia de interferencias esperadas. Mientras que, los métodos analíticos no específicos miden una propiedad general, como la conductivi-dad o TOC, sin discriminar la identidad de la fuente. Con el fin de comprender cuándo es más adecuado aplicar un método de ensayo específico o no específico, consideremos el ejemplo siguiente: las proteínas activas por lo general se desnaturalizan mediante procesos de limpieza realizados con so-luciones de limpieza acuosas y calientes. Por lo general, la proteína se degrada en fragmentos más pequeños o está implicada en la formación de nuevas moléculas. Por lo tanto, los residuos de la proteína activa ya no son detectables por métodos analíticos específicos para la proteína nativa. Se deduce que el protocolo de validación de limpieza debe incluir métodos de ensayo no específicos para medir los residuos de productos desactivados [2].

El análisis de conductividad es un método no específico que detecta sus-tancias iónicas disociadas en muestras de agua y no puede discriminar entre diferentes iones. La conductividad final del agua de enjuague es un requisito adicional comúnmente incluido en los parámetros de desempeño de un pro-ceso de limpieza. A menudo se utiliza para controlar procesos de limpieza automatizados que miden los residuos del agente de limpieza. Dado que la temperatura de la muestra tiene una fuerte influencia en la lectura de la conductividad, se debe utilizar la com-pensación automática de la tempera-tura para evitar resultados incorrectos.

La mayoría de los productos involu-crados en los procesos biotecnológicos, que representan los residuos a eliminar, son de naturaleza orgánica y por lo tanto no son detectables por análisis de conductividad. Por esta razón, se in-troduce el análisis del Carbono Orgánico Total (TOC) en una validación del proce-so de limpieza. El sensor TOC se utiliza para determinar el carbono orgánico

PUBLINOTA

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total en el control del agua para uso farmacéutico (PW, WFI), para el aná-lisis de detergentes y API (ingredientes farmacéuticos activos) hechos de mo-léculas orgánicas cuando no se requiere la identidad del analito. Los analizadores TOC oxidan el carbono orgánico y miden el dióxido de carbono resultante libera-do de la molécula orgánica oxidada. Los diferentes proveedores de analizadores de TOC proponen diferentes métodos de medición. De todos modos, los re-sultados finales del TOC se obtienen de lecturas de conductividad e informan la concentración en partes por billón (ppb) del carbono derivado del material orgánico en el agua.

Es una técnica muy sensible, pero claramente no específica. De hecho, es capaz de detectar los residuos orgánicos de productos degradados por procesos de limpieza, pero no es capaz de identi-ficar los analitos en la muestra. Por esta razón, se supone que todo el carbono orgánico detectado se asume como producto: enfoque del peor caso [2].

Aplicación en línea sobre máquinas de lavadoComo un ejemplo de las aplicaciones

en línea descritas anteriormente, se des-cribe un estudio de caso utilizando las lavadoras Fedegari. En estas máquinas, los analizadores de conductividad y TOC están integrados en el sistema de tube-rías y conectados al Sistema de Control.

Análisis de conductividadLa medición de la conductividad del

agua de enjuague se realiza durante el enjuague final. Con este fin, se co-loca un medidor de conductividad en la línea de drenaje. Los enjuagues se repiten automáticamente hasta que la conductividad es menor que el punto de ajuste preestablecido, o hasta que se haya completado un número máximo de enjuagues. Si el punto de ajuste de la conductividad no se alcanza con el número fijo de enjuagues, el sistema de control emite una alarma.

Análisis de carbono orgánico total (toC)• La conductividad del agua de

enjuague se mide primero durante el enjuague final usando un medidor de conductividad (externo al sensor TOC),

ubicado en la línea de drenaje. Los enjuagues se repiten automáticamente hasta que la conductividad es inferior a un punto de ajuste predeterminado que está dentro del rango de funciona-miento del analizador de TOC (2 µS/cm).

• Después de este paso, se activa el sistema de monitorización de TOC y una cantidad controlada de agua de enjuague final se dirige al conjunto de sensor de TOC a través de una válvula de aislamiento.

• El sensor TOC utiliza la oxidación ultravioleta para determinar las con-centraciones de TOC en la muestra final de agua de enjuague. Los sensores de conductividad incorporados propor-cionan una medición continua de la conductividad antes y después de la oxidación de la muestra. Los resultados finales del TOC se derivan de lecturas de conductividad.

• Una vez que transcurre el tiempo de muestreo, el valor TOC medido se transmite al Sistema de Control de la lavadora. El control puede programarse para repetir la fase de enjuague hasta que se alcance el punto de ajuste, o has-ta que se haya completado un número máximo de enjuagues. Si el punto de ajuste TOC no se alcanza en el número fijo de enjuagues, el sistema de control emite una alarma.

Mientras que la medición de la conductividad es muy rápida, la intro-ducción del analizador de TOC en línea exige un tiempo de ciclo más largo. De hecho, el sistema de lavado tiene que “congelarse” durante el tiempo de estabilización del análisis TOC, a fin de determinar la necesidad de realizar un nuevo enjuague.

Sin embargo, al extraer una com-paración entre las mediciones fuera de línea con las mediciones en línea, es evidente que las aplicaciones en línea de conductividad y de TOC eliminan el muestreo manual, el transporte de las muestras a un laboratorio, el retraso en el análisis de laboratorio y el riesgo de contaminación cruzada. Además, la aplicación en línea permite un segui-miento continuo y la notificación de fallos durante un proceso ya validado.

A continuación se presenta un re-sumen esquemático de los beneficios/desventajas de la conductividad y las aplicaciones en línea del TOC.

Beneficios de los métodos de en-sayo en línea de conductividad y toc• Resultados de análisis rápidos con

mano de obra reducida (que evita el muestreo manual)

• Reducción del riesgo de contamina-ción cruzada

• Reducción de los costos asociados: ausencia de análisis manuales de laboratorio

• Reducción del tiempo de inactividad del equipo: no es necesario esperar por un análisis de laboratorio

• Evaluación de tendencias y análisis del proceso que garantizan la robustez • “Sistema de alerta” en tiempo real

• Técnicas muy sensibles con resultados exactos.Desventajas de los métodosde en-

sayo en línea de conductividad y toc• Métodos de ensayo no específicos • Sólo para TOC: costo inicial del ins-

trumento.

ConclusionesEl uso de TOC en línea y las medicio-

nes de conductividad son complemen-tarios para la verificación en tiempo real del desempeño del ciclo de limpieza. El medidor de conductividad y el sensor TOC pueden estar completamente integrados en el sistema de tuberías y conectarse con el Sistema de Control.

Estas aplicaciones en línea evitan el muestreo manual y el riesgo de contaminación cruzada, típico de las mediciones realizadas fuera de línea. A través de estas aplicaciones, el proceso permanece en un estado de control durante la producción de rutina, como sugiere la FDA de los EE.UU. [1] n

Referencias[1] Guidance for Industry. Process Validation: General

Principals and Practice; U.S. Food and Drug Admi-nistration: [online] 2011. www.fda.gov/downloads/Drugs/Guidances/UCM07 0336.pdf (accessed September 29, 2014)

[2] Technical Report No. 49: Points to Consider for Biotechnology Cleaning Validation; Parenteral Drug Association: Bethesda, MD, 2010.

[3] Technical Report No. 29: Points to Consider for Cleaning Validation; Parenteral Drug Association: Bethesda, MD, 1998.

[4] Guidance for Industry. Process Validation: General Principals and Practice; U.S. Food and Drug Admi-nistration: [online] 2011. www.fda.gov/downloads/Drugs/Guidances/UCM07 0336.pdf (accessed September 29, 2014)

[5] Technical Report No. 49: Points to Consider for Biotechnology Cleaning Validation; Parenteral Drug Association: Bethesda, MD, 2010.

[6] Technical Report No. 29: Points to Consider for Cleaning Validation; Parenteral Drug Association: Bethesda, MD, 1998.