Un «terremoto» para una medición de concentración

Aquí, el trabajo en la cabina de seguridad es aún más fácil e intuitivo que antes, incluyendo un dispositivo adaptado de soldadura de residuos para una recolección segura y una soldadura estanca a los aerosoles. (Imagen: Skan)

Espectrómetro Raman de hoy: compacto y a la vez con una gran potencia y una alta reproducibilidad metrológica para un dispositivo de sobremesa. (Imagen: Anton Paar)

Espectrómetro Raman hoy: compacto y a la vez con una gran potencia y una alta reproducibilidad metrológica para un dispositivo de sobremesa. (Imagen: Anton Paar)

Silencioso y eficiente: cabina de seguridad microbiológica con protección para personas, productos y dispersión. (Imagen: Skan)

Farmacéutica, Biotecnología y en general salas limpias necesitan, en comparación con la gran química, pequeñas cantidades de una analítica de proceso especializada con los más altos requisitos de calidad. Actualmente se percibe en todos los ámbitos una tendencia clara hacia procedimientos más robustos.

Un ejemplo de la moderna analítica de proceso especializada aporta nuevas respuestas a la pregunta sobre la detección del punto final en titulaciones fotométricas. Los sensores modernos pueden determinar el cambio de color en el vaso de medición en una longitud de onda seleccionada. Lo que se mide de manera sensata es el cambio de potencial, ¡y no el cambio de color! Esto hace que el procedimiento sea fiable incluso en soluciones coloreadas o turbias. Además, toda la analítica es muy sencilla de realizar: automatizada, independiente de las debilidades del ojo humano y aplicable a todas las titulaciones clásicas con cambio de color. Otra ventaja del sensor óptico es el hecho de que la llenada con solución electrolítica o una acondicionamiento del sensor no son necesarios.

El campo de aplicación farmacéutica abarca, entre otros, titulaciones fotométricas no acuosas según la Farmacopea de EE.UU. (USP) y la Farmacopea Europea (EP), así como específicamente la titulación de sulfato de condroitina, un componente importante del tejido cartilaginoso, según USP.

De procedimientos en línea a procedimientos en línea integrados: espectroscopía potente

En la analítica de proceso en línea sin destrucción, la espectroscopía desempeña un papel principal. Entre las aplicaciones clásicas se encuentra la determinación de humedad residual en aditivos durante la compresión de pastillas. Se utiliza la espectroscopía de infrarrojo cercano (NIRS), de modo que en milisegundos se puede tomar una decisión: apagar el secador o secar aún más el aditivo.

No se necesitan productos químicos en este procedimiento; así se ahorra dinero en productos químicos y materiales consumibles. Como no entran productos químicos en contacto con los procesos, también se evitan contaminaciones por arrastre, por ejemplo, en medicamentos o en los aros de grabado en la producción de obleas en salas limpias. Las sondas de los sistemas de medición NIR en línea actuales pueden colocarse sin contacto con el medio. Esto mantiene protegida la sonda y, a la inversa, no se desprenden componentes de ella. Así, por ejemplo, se pueden monitorizar en tiempo real varios aros de grabado y realizar ajustes inmediatos en dosis o diluciones si es necesario.

Para el futuro, se puede esperar mucho de los métodos de medición ópticos como NIR, MIR y UV/VIS en el análisis de líquidos y sólidos. Después de todo, han demostrado su valía en la analítica clásica de laboratorio durante décadas. Ahora se incorporan cada vez más en los procesos. La espectrómetro o fotómetro se integra directamente en la sonda de medición, por ejemplo, para mediciones de concentración en línea (medición de partículas no disueltas en líquidos).

También en la medición de concentración en medios de proceso líquidos, se trabaja con un procedimiento innovador basado en ondas acústicas superficiales. En su comportamiento físico, se asemejan a las ondas sísmicas durante un terremoto. Aunque esto suene a movimientos terrestres dramáticos, la analítica de proceso no tiene partes móviles, por lo que es sin desgaste y de bajo mantenimiento. Se espera que esta tecnología se integre en el futuro cercano en medidores de flujo en línea. Además de medir el flujo másico y la densidad, también permitirá medir la concentración.

Sensores Raman: ahora más presentes en sistemas de un solo uso

Volviendo a las técnicas de medición ópticas: como método complementario a la espectroscopía de infrarrojo, la espectroscopía Raman gana terreno. En procesos biotecnológicos, es útil para monitorizar en tiempo real el «bienestar celular»: ¿Encuentran las microorganismos activos suficiente glucosa y oxígeno? ¿O su crecimiento se ve afectado por un exceso de dióxido de carbono?

En los tanques de acero inoxidable típicos de las plantas de producción biotecnológica, esto ya funciona bastante bien. La tendencia ahora es usar la espectroscopía Raman también en sistemas de un solo uso. Para ello, las bolsas de un solo uso se equipan con adaptadores ópticos desechables. La medición propiamente dicha se realiza sin contacto a través de una ventana.

Por supuesto, la espectroscopía Raman se encuentra en un segmento de precio elevado, no apta para aplicaciones estándar. Pero, precisamente, para ingredientes farmacéuticos sensibles y valiosos productos biotecnológicos, este método puede ser rentable. Además, el esfuerzo vale más aún cuando, gracias a su mayor campo de aplicación, se escala desde el laboratorio, pasando por el piloto, hasta el proceso a gran escala: en cualquier entorno, se puede usar la misma analítica Raman.

Todo el espectro de tendencias e innovaciones presentadas aquí será vivido por los visitantes en la Ilmac Lausana de este año.