Measuring & analyzing methods for Clean-in-Place processes development and optimization

Abstract

Cleaning processes are an important part of the manufacturing process of pharmaceutical products. Efficient and effective cleaning procedures are essential to maintain the safety and efficacy of manufactured medicines. Many manufacturing equipment are cleaned by using the Clean-in-Place method, without disassembling the equipment on site. CIP processes are automated and various measurement and analysis methods make it possible to obtain additional information about them.

This thesis has been done to Orion Corporation. The literature section introduces the CIP cleaning process, and reviews analyzing methods that could potentially be applied to development and optimization of CIP processes in the pharmaceutical industry. Based on comparison of the potential methods from literature review, the most suitable methods, Raman Spectroscopy and Collo Liquid Fingerprint Technology are chosen for further investigation. The chosen two methods are tested in the experimental part by using laboratory samples, process samples, and real-time in-line data from Orion Corporations Tablet department’s equipment’s CIP process. Finally, the methods are evaluated and compared with each other.

The results show, that both methods have potential to develop the CIP processes by providing new types of information. Collo appears to be more suitable at several areas compared to Raman, which would require more investigation to achieve the full exploitation. Collo is sensitive, and in CIP process, the sensitivity also causes challenges with temperature and air. Minimizing the impact of temperature and air requires further investigation.

Pesuprosessit ovat tärkeä osa lääketeollisuuden tuotteiden valmistusprosessia. Tehokkaiden ja toimivien pesuprosessien avulla varmistetaan, että valmistuslaitteet tulevat puhtaiksi edellisen tuotteen jäljiltä sekä se, että tuotanto on turvallista ja sujuvaa. Monet valmistuslaitteet puhdistetaan Clean-in-Place menetelmällä, paikan päällä purkamatta laitetta. CIP prosessit ovat automatisoituja, ja erilaisten mittaus- ja analyysimenetelmien avulla on mahdollista saada niistä lisätietoa.

Tämä diplomityö on tehty Orion Oyj:lle. Kirjallisuusosassa esitellään yleisesti CIP-pesuprosessit, sekä käydään läpi menetelmiä, jotka mahdollisesti voisivat soveltua lääketeollisuuden CIP-pesuprosesseihin. Kirjallisuusosassa tehdyn vertailun avulla soveltuvimmaksi valittujen mittausmenetelmien, Raman spektroskopian ja Collo Liquid Fingerprint teknologian soveltuvuutta lääketeollisuuden CIP-pesuprosessiin testataan kokeellisessa osuudessa laboratoriossa valmistettujen näytteiden, prosessinäytteiden sekä reaaliaikaisen in-line prosessidatan avulla Orion Oyj:n tablettituotannon valmustuslaitteen CIP-pesuprosessiin. Lopuksi menetelmiä arvioidaan ja vertaillaan keskenään.

Tulokset osoittavat, että molemmat menetelmät ovat potentiaalisia CIP-pesuprosessien kehitykseen antamalla uudenlaista tietoa pesusta, ja osoittamalla että laite puhdistuu niin kuin kuuluu. Collo osoittautuu kuitenkin useammassa kohdassa lupaavammaksi kuin Raman, jonka potentiaalin täydellinen hyödyntäminen vaatisi jatkoselvitystä. Collon potentiaalin täydellisessä hyödyntämisessä on kuitenkin myös haasteita, kuten lämpötilan ja ilmakuplien vaikutukset dataan.