Pada kesempatan ini saya akan sedikit menjelaskan tentang Process Analytical Technology (PAT) yang sudah digunakan konsepnya di pabrik pabrik industri di luar negeri dan sedikit di dalam negeri.
Untuk memenuhi kebutuhan pengembangan kualitas produk sudah lama dikenal suatu konsep yaitu Process Analytical Technology (PAT). PAT ini adalah suatu sistem untuk merancang, menganalisa, dan mengendalikan proses produksi melalui pemeriksaan berkala selama proses produksi. PAT Ini bukan ilmu “roket”, tetapi ini adalah sains, matematika, kontrol, dan Informasi Teknologi. Saat ini PAT sudah banyak diterapkan di industri farmasi sebagai suatu teknologi yang dapat membantu untuk meningkatkan standar sistem mutu obat karena dengan PAT ini mutu tidak dapat diuji pada produk jadi secara langsung sehingga harus dilakukan dengan rancangan pada saat akan menerapkan.
Pertama kali Food and Drug Administration (FDA) meluncurkan PAT pada tahun 2001 dengan tujuan untuk mengurangi risiko dihasilkannya produk yang Tidak Memenuhi Syarat. Diharapkan dengan PAT ini, industri farmasi akan lebih baik dalam meningkatkan efisiensi produksi dan merancang mutu produk. Menerapkan PAT ini akan menghasilkan mutu yang konsisten karena mutu bukan pada masalah pengujian tetapi perancangan. Mutu itu harus dirancang ke dalam produk, bukan diuji pada produk.
Menurut FDA PAT adalah sebuah sistem untuk merancang, menganalisis, dan mengendalikan manufaktur melalui pengukuran yang tepat waktu yaitu selama pemrosesan dari CQA (atribut kualitas) dan CPP (kinerja kritis) dari bahan baku serta produk antara dan rangkaian proses produksi dengan tujuan memastikan kualitas produk akhir
Sejarah diterapkannya PAT di Industri Farmasi adalah sbb:
- Sebelum tahun 2002 berdasarkan pengalaman penerpan PAT dari industri lain seperti otomotif, semikonduktor, kimia dan industri petrokimia.
- Tahun 2002 Konsep tingkat tinggi “GMP untuk Abad 21”
- Tahun 2002-2004 berdasarkan pengalaman dari industri lain, Industri Farmasi dan FDA membuat prinsip-prinsip PAT.
- Tahun 2004, FDA membuat panduan tentang PAT.
- Tahun 2005-2008 terbit ICH Guidelines Q8 / Q9 / Q10 dan QbD
- Tahun 2008 FDA menerbitkan draft Panduan Validasi Proses
PAT bukan merupakan suatu produk atau layanan. PAT adalah sebuah konsep, prinsip kerja, atau kerangka dalam operasi produksi, bergantung bagaimana kita menerapkannya.
Keuntungan dalam mengimplementasikan PAT
- Mengurangi biaya pemrosesan
- Meningkatkan mutu
- Menghasilkan keseragaman produk
- Mengurangi perubahan produk seiring waktu
- Memenuhi semua jenis persyaratan regulasi
- Meningkatkan otomatisasi untuk meningkatkan keamanan operator dan mengurangi human error
- Menghindari reject dan pemrosesan ulang.
- Peningkatan hasil
- Pengurangan waktu siklus (lead time)
- Pengurangan Pengambilan Sampel
- Mengurangi limbah sampel
- Pasokan produk yang lebih cepat ke masyarakat
Manfaat PAT yang lainnya
- untuk meningkatkan pemahaman dan kontrol proses pembuatan, yang konsisten dengan sistem kualitas obat kita saat ini: kualitas tidak dapat diuji menjadi produk; itu harus built-in atau harus dengan desain.
- Pengendalian proses
- Mengaktifkan Rilis Real-Time
- Mengaktifkan Pemrosesan Berkelanjutan
- Mengaktifkan Peningkatan Berkelanjutan
- Memberikan proses yang lebih berkualitas. yang pada gilirannya dapat menghasilkan produk berkualitas tinggi yang berpotensi diproduksi dengan biaya lebih rendah
Tujuan dari PAT adalah untuk merancang dan mengembangkan suatu proses yang dapat dipahami dengan dengan baik dimana secara konsisten akan memastikan kualitas produk akhir pada proses produksi. Suatu proses produksi dipahami dengan baik jika semua sumber kritis pada tiap tahapan proses dapat diidentifikasi dan dijelaskan dengan baik. Tetapi, banyak industri farmasi terlambat dalam menerapkan inisiatif PAT dan Lean Production dan sebagian besar karena alasan yang sama. Alasan utamanya adalah yaitu urusan budaya dan pola pikir serta nilai investasi yang tidak sedikit. Process Analytical Technology atau PAT, dimaksudkan untuk mendukung inovasi dan efisiensi dalam pengembangan farmasi, manufaktur, dan penjaminan mutu. Sayangnya, industri farmasi pada umumnya ragu-ragu untuk memperkenalkan sistem inovatif ke dalam sektor manufaktur karena sejumlah alasan. Salah satu alasan yang sering dikutip adalah ketidakpastian peraturan, yang mungkin timbul dari persepsi bahwa sistem peraturan kami yang ada kaku dan tidak mendukung pengenalan sistem inovatif.
Tools untuk PAT
Secara umum tools yang digunakan sistem PAT adalah:
- Multivariate Tools untuk for design data analysis and acquisition: a. MVA. b. Design of Experiment c. SPC dan MSPC d. Modeling tools
- Process analyzers
- Process control
- Continuous Improvement & Knowledge Management
PAT lebih dari sekedar penganalisis!
Apa yang Dapat Diukur dan Dikontrol Menggunakan PAT di API / Bahan Baku
- Chemical Interactions
- Particle Size Distribution
- Polymorphism
- Reaction Rate & Endpoint
- Fermentation
- Upstream – Downstream bio processes (some)
- Crystallization
- Concentration/Composition/Uniformity
- Identification
- Drying Rate & Endpoint
- Adequacy of a Cleaning
Apa Yang Dapat Diukur dan Dikendalikan Dengan PAT pada Produk Obat
- Dissolution Rate
- Material Identity
- Particle Size Distribution
- Blending Homogeneity & Endpoint
- Granulation Rate & Endpoint
- Drying Rate and Endpoint
- Drying Temperature & Relative Humidity
- Drying Airflow Rate
- Uniformity/Potency
- Weight
- Tablet Thickness
- Tablet Hardness
- Tablet Coating Thickness & Quality
- Filling properties
- Coating solution viscosity & specific gravity
Penganalisis & Sensor Proses
Analyzers & Sensors yang sering digunakan adalah:
- Spectrometers: UV, IR, NIR, Raman, Mass Spec, THz
- Temperature
- Pressure
- Flow
- Dissolved oxygen
- Conductivity
- Turbidity
- Polarimetry
- Chromatography: HPLC, GC
- Refractive Index
- Particle size
- Total Organid Carbon
Beberapa metoda yang sering digunakan :
API synthesis:
- Dispensing: NIR (Near Infra Red)
- Reaction: NIR. Raman. IR. UV
- Fermentation: Raman NIR
- Separation HPLC, UV, Fluorescence
- Crystallisation Particle Size
- Drying: NIR
Oral solid dosage manufacturing
- Dispensing. NIR
- Milling: NIR/Particle Size
- Blending: NIR
- Granulation NIR/Particle Size
- Drying: NIR
- Compression NIR
- Coating NIR
Sering dipakai untuk sensor adalah Near Infra Red (NIR). comtoh-contoh pemasangannya seperti gambar di bawah ini:
Untuk lebih memahami PAT.
Contoh pada produk obat oral padat seperti tablet, eksipien dan bahan obat dicampur hingga seragam. Ini dilakukan untuk memastikan, untuk masing-masing tablet, komposisi konsisten. Dalam pendekatan tradisional, sampel campuran diambil dalam berbagai posisi dalam blender untuk menentukan apakah seluruh komposisi homogen. Tindakan pengambilan sampel campuran itu sendiri, terkadang dapat menyebabkan segregasi dalam sampel dan mengakibatkan bias analisis. Dalam pendekatan PAT, spektrometer dipasang ke blender dan spektrum diperoleh secara real time untuk memantau pencampuran. Setelah spektrum tidak berubah lebih jauh, campuran dianggap homogen.
Proses pencampuran saat ini (tidak menggunakan PAT), CQA (Critical Quality Attribute) yang ditentukan adalah kadar bahan aktif dan homogenitas. Pemrosesan dan analisis manual di laboratorium menyiratkan risiko kesalahan manusia.
Contoh untuk melakukan monitoring homogenites dipasang pada mesin blending
Setelah melalui tahapan validasi dan verifikasi, setelah kurva seperti saat validasi maka proses tersebut sudah homogen
Contoh sensor yang dipasang pada rangkaian proses granulasi yaitu saat pencampuran akhir (blending) di Plant Banjaran
Pendekatan PAT
Menggunakan PAT berdasarkan spektroskopi NIR, penilaian dalam proses CQA (kadar bahan aktif dan homogenisitas) menggantikan pengambilan sampel manual dan analisis laboratorium. Jadi tidak hanya faktor manusia yang dihilangkan, tetapi CQA diperoleh secara langsung selama proses pembuatan. Tetapi PAT juga membutuhkan validasi.
Integrasi mekanis NIR
- Peralatan spektroskopi NIR dapat dibeli dari berbagai vendor yang dilengkapi sensor sudut, PC built-in dengan baterai dan konektivitas nirkabel.
- Idealnya, tidak diperlukan kontak produk, mengurangi juga persyaratan untuk peralatan NIR. Sebaliknya, port mekanis untuk menghubungkan probe ke wadah pencampuran, memastikan keberadaan sampel yang konsisten dan representatif.
- Biasanya, tutup wadah yang dimodifikasi dengan jendela dan port safir (misalnya, penjepit tiga) untuk menerima kepala probe NIR. Oleh karena itu, setiap kali wadah terbalik, jendela ditutup oleh produk, itulah sebabnya sampel diambil secara otomatis oleh spektrometer dan tersedia untuk diproses dan dianalisis.
Demikian sekilas tentang Process Analytical Technology (PAT) yang mempunyai manfaat yang cukup banyak hanya saja semuaharus berdarkan kajian risiko dan proses .. Semoga bermanfaat dan menambah wawasan bagi kita semua.
Penulis : Drs Yanyan Sholehuddin.,Apt
Referensi
ISPE, Introduction to Process Analytical Technology, 2009
Vivekanandan.S I M.Pharm Regulatory Affairs
http://www.pharmaguideline.com/2016/12/process-analytical-technology-PAT.html.
