Applicazione del metodo Design of Experiment per l’analisi del ciclo di decontaminazione con H2O2 nell’industria farmaceutica

L'elaborato di tesi descrive l’attività sperimentale e di modellazione effettuata presso I.M.A S.p.A., divisione Life, per l’analisi e l’ottimizzazione del ciclo di decontaminazione con H2O2 vaporizzato all’interno di isolatori. L’attività sperimentale è stata svolta su un isolatore pilota presente in azienda. In particolare, le prove sono state eseguite su un MTI: esso è un isolatore dal volume ridotto, utilizzato per decontaminare piccoli carichi. Il ciclo di decontaminazione si compone delle seguenti fasi: deumidifica, conditioning, decontamina, areazione. Quelle analizzate in questo progetto sono areazione ed iniezione (che comprende conditioning e decontamina), attraverso il metodo del Design of Experiment (DoE). Il DoE si definisce come un esperimento statistico programmato, che prevede di eseguire una serie di prove sperimentali opportunamente organizzate, in cui si variano in modo sistematico alcuni fattori di input al ciclo, per osservare le corrispondenti variazioni in uscita dell’output, o risposta. Sono stati realizzati due slot di prove sperimentali, uno per l'areazione e uno per l’iniezione, allo scopo di individuare i fattori più impattanti sul processo e ottimizzarlo di conseguenza. Per la fase di areazione, variando la durata di iniezione, la portata di aria e la sua temperatura si è ottenuta la combinazione di fattori migliore per minimizzare la durata della fase, in più sono state individuate le condizioni ottimali per favorire il desorbimento di H2O2 da un materiale di test. Per la fase di iniezione, variando la concentrazione di H2O2, la durata di iniezione, la portata di aria e la sua temperatura, sono stati individuati i requisiti necessari a massimizzare l’efficacia del ciclo. L’analisi dei risultati sperimentali è stata eseguita con il software CAT: esso consente di identificare i fattori più impattanti sulla risposta in esame e permette di sviluppare un modello matematico che ne mostri l’andamento, nel dominio sperimentale analizzato.