Pharmaceutiske producenter er afhængige af måling af Total Organic Carbon (TOC) som et af de pharmakopébaserede krav til frigivelse af vand og udstyr til pharmaceutisk produktion. Nøjagtig og konsistent TOC-analyse er afgørende for at opfylde acceptkriterierne i henhold til USP-reglerne.
Brug af TOC i pharmaceutiske applikationer
I den pharmaceutiske og bioteknologiske produktion fungerer TOC-instrumenter som kritisk udstyr til test/compliance overvågning af ultrarent vand samt til validering eller verifikation af rengøringsprøver.
Valget af det rigtige analytiske instrument er vigtigt og afhænger af dine behov som producent og karakteristika ved de processer eller prøver, der skal måles.
Mens TOC-sensorer er mere omkostningseffektive og muliggør hurtigere responstid, kan analyzerens evne til at understøtte kritiske kvalitetsbeslutninger i relation til compliance være en bedre løsning til mange applikationer.
Producenter, der ønsker at implementere Process Analytical Technology (PAT) med fuld udnyttelse af real-time frigivelse, vil efterspørge et valideret instrument, der opfylder krav til instrumentkvalificering, metodevalidering og dataintegritet.
Vidste du, at der er forskel på sensorer og analyzere til TOC-måling?
Selvom TOC-sensorer og TOC-analyzere ofte bruges til de samme typer applikationer, er der væsentlige forskelle i både teknologi, nøjagtighed og muligheder for validering. Det kan have stor betydning for alt fra proceskontrol og compliance til real-time release og rengøringsvalidering.
- Sensorer er typisk begrænset til overvågningsapplikationer (trending, diagnostik eller generel overvågning).
- Analyzere anvendes til applikationer, der kræver proceskontrol og rapportering (procesvalidering, kvalitetsstyring, real-time frigivelse, rengøringsvalidering osv.).
For at opfylde regulatoriske krav og sikre en pålidelig produktionsproces er det essentielt, at du som bruger forstår forskellen mellem disse to instrumenttyper. I denne artikel gennemgår vi forskellene mellem de to teknologier, så du lettere kan vurdere, hvilken løsning der passer bedst til dine processer og krav.
Sammenligning af teknologi - sensor vs. analyzer
TOC-sensorer
TOC-sensorer anvender ledningsevne som metode til at måle kulstof; dog skelner de ikke mellem interfererende ioner, som kan bidrage til målingerne. Disse teknologier måler ledningsevne i prøven før og efter oxidation og udleder TOC-resultatet ud fra antagelsen om, at al ledningsevne efter oxidation stammer fra organisk kulstof, der er omdannet til CO₂.
Dette kan føre til både over- og underrapportering af TOC.
Derudover skelner teknologien ikke mellem CO₂ fra uorganisk kulstof (IC) og organisk kulstof, som krævet af USP <643> og andre pharmkopékrav. Sensorer kan bestå en grænsetest, men fordi metoderne ikke kan valideres under performance qualification for specificitet og robusthed, er den analytiske præstation for organiske forbindelser meget variabel. Korrekt metodevalidering er uundværlig i cGMP-produktionsmiljøer, især da pharmaceutisk vand indgår i mange faser af produktionsprocessen. TOC-sensorer vælges ofte til generel overvågning eller som bærbart udstyr til trendanalyse.
TOC-analyzere
TOC-analyzere er kulstofspecifikke instrumenter, hvor en gaspermeabel membran adskiller CO₂ fra interfererende forbindelser for at muliggøre en nøjagtig måling af kulstof. Selektiviteten af de membranbaserede analyzere giver højere nøjagtighed og gør dem ideelle til pharmaceutiske applikationer i henhold til pharmakopékrav samt rengøringsvalidering, proceskontrol og regulatorisk rapportering.
Denne teknologi måler både organisk og uorganisk kulstof nøjagtigt og præcist, som krævet af USP <643>, hvilket muliggør en vellykket performance qualification samt effektiv analyse af forbindelser med hensyn til specificitet og robusthed.
Sammenligning mellem TOC-sensorer og TOC-analyzere til pharmaceutisk produktion
Fordele ved TOC analyzers
TOC-analysatorer leverer præcise, kvantitative og robuste målinger af kulstofindhold, hvilket giver mulighed for at bestå performance qualification og validering.
Du får dermed en nøjagtig vurdering af vandsystemets tilstand.
Med validerede og pålidelige resultater kan data anvendes til at træffe vigtige kvalitetsbeslutninger for pharmakopéoverholdelse, frigivelse af vand og udstyr, fejlfinding og optimering af vandovervågning og rengøringsprocesser.
En yderligere fordel er undgåelse af underrapporterede værdier; dette reducerer risikoen for biprodukter og skadelige forbindelser i vandsystemet, som ellers kunne bringe det endelige produkt i fare for kontaminering.
Omvendt kan overrapportering af TOC medføre unødvendige og tidskrævende OOS-undersøgelser (Out of Specification) uden identificerbar rodårsag.
Dybdegående sammenligning mellem sensor og analyzer
En detaljeret sammenligning mellem TOC-analyzere og sensorer til pharmaceutiske applikationer viser væsentlige præstationsforskelle, understøttet af videnskabelig dokumentation. Selvom direkte ledningsevnesensorer er i stand til at detektere organiske forbindelser, viste undersøgelsen betydelige nøjagtighedsbegrænsninger (dvs. fejlagtigt høje, lave og ikke-lineære responser) på tværs af flere forbindelsestyper:
- For chlorerede organiske forbindelser viste sensorer varierende genfinding (nogle med >150% genfinding eller højere), mens membranbaserede analyzere lå tættere på 100%.
- For nitrogenholdige forbindelser som nicotinamid viste sensorer ~150% genfinding pga. dannelsen af salpetersyre under oxidation, mens analyzere forblev tæt på 100%.
- For ledende organiske forbindelser som trimethylamin og eddikesyre gav sensorer upålidelige resultater (<50 % eller negative genfinding), mens membran analyzere konsekvent lå omkring 100%.
Disse resultater stemmer overens med tredjepartsforskning, der fremhæver, at ”robust analytisk TOC-metodevalidering er afgørende for succes med ethvert online TOC-system, særligt systemer der frigiver vand af pharmaceutisk kvalitet i real-time.” Opfyldelse af kravene i USP <643> eller EP 2.2.44 eliminerer muligvis ikke risiko.
Robust metodevalidering er derfor afgørende, da sensorer muligvis ikke i tilstrækkelig grad reducerer risiko, især ved realtidsfrigivelse af vand i pharmaceutisk kvalitet. Derimod gør den overlegne selektivitet og konsistente nøjagtighed i membranbaserede konduktometriske analyzere dem særdeles velegnede til pharmakopébaserede anvendelser, proceskontrol, rengøringsverifikation og rapportering i forbindelse med kritiske kvalitetsbeslutninger.
Download applikationsnoten “Comparison of TOC Analyzers and Sensors for Pharmaceutical TOC Applications” for at gennemgå hele undersøgelsen.
Vælg TOC-instrument ud fra dine behov
TOC-sensorteknologi kan indebære risici for produktsikkerheden pga. over- eller underrapportering af TOC. Sensorer skelner ikke mellem CO₂ fra uorganisk kulstof (IC) og organisk kulstof, som krævet af USP <643> og EP 2.2.44.
TOC-analyzere anvender membranbaseret ledningsevne til at reducere interferenser – påvist ved TOC-måling - hvilket forbedrer præcision og nøjagtighed. De er ideelle til applikationer, der kræver proceskontrol og rapportering for pharmakopéoverholdelse. TOC-analyzere fås i bærbare, laboratoriebaserede eller online konfigurationer, hvilket giver producenter mulighed for at vælge den løsning, der passer bedst til deres behov.
TOC-analyzere er mere komplekse instrumenter, som kan håndtere flere prøvetagningspunkter og udføre mere detaljerede analyzer med højere nøjagtighed og yderligere parametre. Desuden kan en fuldt valideret og pharmakopétestet TOC-analyzer implementeres til PAT-applikationer og understøtte real-time overvågning og frigivelse.
Læs mere om TOC og Veolia Sievers Instruments’ produktlinje, eller kontakt os, så hjælper vi gerne med at finde det rigtige instrument.
KONTAKT VORES EKSPERT
Sarah Omø Nielsen
Product Manager - TOC & Endotoxin
Tlf: +45 2761 4517
Email: Sarah.Nielsen@insatech.com
