Skip to main content
Login | Suomeksi | På svenska | In English

Understanding the critical process and quality parameters of medicinal oxygen filling

Show full item record

Title: Understanding the critical process and quality parameters of medicinal oxygen filling
Author(s): Heinonen, Pia
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Pharmacy
Degree program: Master's Programme in Pharmacy
Specialisation: Industrial pharmacy
Language: English
Acceptance year: 2021
Abstract:
Happea on käytetty lääkkeenä jo 1700-luvulta lähtien, ja sitä käytetään maailmanlaajuisesti sekä resepti- että itsehoitolääkkeenä. Etenkin vuonna 2020 alkaneen maailmanlaajuisen COVID-19-pandemian myötä lääkkeellisen hapen kysyntä on kasvanut merkittävästi ja lääkehapen laatu on tullut yhä tärkeämmäksi. Silti lääkkeellisten kaasujen kriittisistä prosessi- ja laatuparametreista ja niiden vaikutuksesta tuotteen laatuun ei ole juuri julkaistu tutkimuksia. Koska happi on luokiteltu lääkevalmisteeksi, se on valmistettava lääkkeiden hyvien tuotantotapojen (GMP) mukaisesti. Yksi tutkimuksen kannalta erityisen oleellinen osa EU:n sekä muiden viranomaisten GMP-ohjeistuksia on vuosittain tehtävä, pakollinen lääkkeiden vuosiarvio. Vuosiarvion osana on arvioitava tuotteen sekä prosessin kriittiset laatu- ja prosessiparametrit sekä niiden kehityssuuntia. Tutkimuksen tavoitteena oli määritellä kriittiset prosessi- ja laatuparametrit lääkkeellisen hapen täyttöprosessille ja analysoida prosessidatan avulla prosessin kontrollia, stabiiliutta sekä suorituskykyä vuosiarviota varten. Prosessien stabiiliutta ja hallinnan tilaa arvioitiin tilastollisilla laadun- ja prosessin hallinnan työkaluilla, kuten Shewhartin kontrollidiagrammilla sekä prosessin suorituskykyä kuvaavalla indeksillä. Tutkittuja prosessiparametreja olivat täyttölaitteiston mittaama vakuumitaso sekä paine. Tarkasteltavia laatuparametreja olivat analyysipisteellä mitattu paine sekä O2- ja H2O-pitoisuudet. Tutkimuksen tulokset osoittivat, että prosessi ei ole stabiili ja parametrien välillä oli paljon variaatiota. Kaikki parametrit pysyivät kuitenkin spesifikaatiorajoissa ja kaikkien kriittisten parametrien Cpk-arvot olivat hyvät. Eniten variaatiota havaittiin eri pullotilavuuksien sekä täyttö- ja analyysiramppien välillä kaikissa parametreissa sekä eri viikonpäivinä H2O-pitoisuudessa. Dataa analysoimalla voitiin tunnistaa myös monia muuttujia, jotka voivat vaikuttaa parametreihin ja lisätä variaatiota prosessidataan. Tulosten perusteella voidaan määritellä tarvittavia toimenpiteitä prosessin sekä laadun parantamiseksi ja optimoimiseksi. Prosessien stabiloimiseksi sekä suorituskyvyn parantamiseksi osoitettavissa olevaa variaatiota prosessidatasta olisi vähennettävä esimerkiksi yhtenäistämällä toimintamenetelmiä. Tutkimuksen mukaan voitiin myös arvioida prosessille tarvittavia uudelleenvalidointeja.
Oxygen has been used as a medicine since the 18th century and is widely used as prescription and over-the-counter (OTC) medicine. Especially with global COVID-19 pandemic, which started in 2020, the demand for medicinal oxygen has increased significantly and the quality of medicinal oxygen has become increasingly important. Only few studies have been published on the critical process and quality parameters of gases and their impact on product quality. Because oxygen is classified as a medical product, it must be manufactured in accordance with good manufacturing practices regulations (GMP). One part of EU and other GMP guidelines is mandatory annual product quality review (PQR) which must assess the critical quality and process parameters as well as their trends. The aim of the study was to define the critical process and quality parameters for the medicinal oxygen filling process and to analyze the process control, stability, and capability for annual PQR using process data. Process stability and the state of control of processes were assessed using statistical quality and process management tools, such as the Shewhart control diagram and process capability index. Studied process parameters included vacuum level and pressure measured by the filling equipment. Evaluated quality parameters included analysis pressure, O2 and H2O contents. The results of the study showed that the process is not stable and there was a lot of variation between the parameters. Most variation was detected between different cylinder volumes and filling and analysis ramps in all parameters and between different weekdays in H2O content. However, all parameters remained within the specification limits and the Cpk values of all critical parameters were good. By analyzing the data, many variables that can affect the parameters and add variation to the process data can be identified. Based on the results, the necessary measures to improve and optimize the process and quality was identified. In order to stabilize processes and improve performance, the demonstrable variation in process data should be reduced, for example by harmonizing operating methods. According to the study, it was also possible to assess the revalidations required for the process.
Keyword(s): process capability medicinal oxygen critical process parameters product quality review


Files in this item

Files Size Format View
Heinonen_Pia_Un ... al oxygen filling_2021.pdf 1.475Mb PDF

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record