Un risultato analitico può essere accurato e arrivare quando la lavorazione è già cambiata. Per produzione e qualità conta anche il tempo che resta per intervenire: da questa esigenza può nascere una valutazione PAT.

Il laboratorio deve rispettare tempi e procedure necessari per fornire un dato affidabile. Tra prelievo, trasporto, preparazione del campione, analisi e comunicazione del risultato può però trascorrere un intervallo significativo rispetto alla velocità del processo. Ricostruire questo intervallo aiuta a capire dove un’informazione più tempestiva potrebbe essere utile.

Il tempo tra il campionamento e la decisione

Il tempo da considerare comprende tutto il percorso dal campione alla decisione operativa. Uno strumento più veloce può incidere poco se il campione attende a lungo prima dell’analisi oppure se il risultato raggiunge la produzione quando la fase interessata è già conclusa.

Per una prima valutazione conviene ricostruire quando viene prelevato il campione, quando il risultato diventa disponibile e fino a quando è possibile agire sulla lavorazione. Il confronto tra questi momenti rende più chiara l’esigenza di controllo.

Un esempio illustrativo

Si consideri una miscelazione nella quale è possibile correggere la composizione entro 15 minuti dal prelievo. Se il dato di laboratorio viene comunicato dopo 30 minuti, quel risultato conserva valore per il controllo e la conoscenza del lotto, ma arriva oltre il tempo disponibile per quella correzione.

Sono tempi ipotetici, usati per illustrare il problema. Nel processo reale andrebbero misurati insieme a produzione e laboratorio.

Una misura più vicina al processo potrebbe anticipare l’informazione. Per valutarne l’utilità occorre verificare che il dato sia rappresentativo, sufficientemente affidabile e disponibile quando l’operatore può ancora intervenire.

Quando valutare una misura di processo

La valutazione può partire da una situazione concreta: un parametro che cambia durante la lavorazione, una decisione da prendere e un controllo attuale che restituisce l’informazione troppo tardi per quella decisione.

Può trattarsi, ad esempio, del contenuto di grasso, dell’umidità o della concentrazione di un componente. Il parametro va collegato a un’azione possibile: correggere una formulazione, gestire il passaggio a una fase successiva oppure verificare il raggiungimento di una condizione di processo.

L’approccio PAT, Process Analytical Technology, mette in relazione la misura tempestiva con la comprensione e il controllo del processo. Questo principio è descritto nella guida FDA sulla PAT, sviluppata per l’ambito farmaceutico.

La configurazione at-line, on-line o in-line viene scelta in funzione dell’applicazione. Vanno considerati anche il campionamento, l’eventuale trasporto del prodotto al sistema di misura e il tempo necessario a rendere il risultato utilizzabile.

Il laboratorio resta il riferimento

Il confronto con il laboratorio serve a verificare che la misura di processo sia adeguata allo scopo. Un risultato rapido deve essere accompagnato da prestazioni compatibili con la decisione da prendere, nelle condizioni effettive della matrice e dell’impianto.

Quando la risposta analitica dipende da un modello di calibrazione, come in molte applicazioni NIR, occorrono campioni rappresentativi della variabilità prevista e una validazione con dati indipendenti da quelli usati per costruire il modello. Le prestazioni devono poi essere controllate nel tempo, anche in presenza di cambiamenti significativi del prodotto o del processo. Per questi aspetti metodologici, un riferimento in ambito farmaceutico è la linea guida ICH Q14, sezione 8.

Il lavoro coinvolge quindi laboratorio, produzione e chi segue l’integrazione della misura: ciascuno contribuisce a definire qualità del dato, tempi e modalità di utilizzo.

Partire da un controllo concreto

Per avviare una prima valutazione è utile raccogliere pochi elementi:

• prodotto o processo e parametro oggi controllato;
• metodo utilizzato, frequenza dei prelievi e tempo complessivo per ottenere il risultato;
• decisione da supportare e intervallo entro il quale è possibile intervenire.

Da queste informazioni si può capire se approfondire una misura di processo oppure migliorare il percorso del campione e la comunicazione del dato già disponibile.

Nelle applicazioni lattiero-casearie, il controllo del grasso nel mascarpone e il monitoraggio di umidità e grassi nella ricotta offrono esempi di parametri da valutare in relazione alle esigenze produttive.

Per approfondire il percorso, dalla definizione del bisogno alla verifica della fattibilità analitica, consulta la pagina PAT e controllo di processo.