Sản xuất nước dùng trong nhà máy dược phẩm theo tiêu chuẩn GMP

Nước là thành phần không thể thiếu trong quá trình sản xuất dược phẩm, vì nó được sử dụng để pha chế, rửa, chiết xuất, hòa tan, tiệt trùng và bảo quản các chế phẩm dược. Tuy nhiên, nước cũng có thể là nguồn nhiễm khuẩn, ô nhiễm hoặc phản ứng với các thành phần dược liệu, gây ra những tác động xấu đến chất lượng và an toàn của sản phẩm. Do đó, sản xuất nước dùng trong phòng sạch nhà máy dược phẩm phải đảm bảo đạt các tiêu chuẩn về chất lượng, đặc biệt là tiêu chuẩn GMP

Ở bài viết này của Anh Khang Cleanroom sẽ giúp bạn trả lời được câu hỏi

• Các quy trình để làm sạch nước uống được
• Làm sao để tạo ra nước tinh khiết
• Làm thế nào để tạo ra WFI 
• Ưu và nhược điểm của các hệ thống khác nhau là gì?
• Theo những nguyên tắc nào làm việc các hệ thống khác nhau

Tổng quan về sản xuất nước dùng cho nhà máy dược phẩm

Trong ngành công nghiệp dược phẩm, hệ thống nước đại diện cho một trong những phần cốt lõi của sản xuất. Đặc biệt khi quy hoạch nhà máy, tầm quan trọng của thiết kế hệ thống nước sớm trở nên rõ ràng. Không có gì lạ khi phần lớn thành phần của sản phẩm bao gồm nước tinh khiết

Đối với những sản phẩm tiêm, tỷ lệ này gần như 100%. Nếu bạn có nhiệm vụ lập kế hoạch và lắp đặt hệ thống mới thì bạn cần phải lưu ý các quy định. Do đó, các nguyên tắc cơ bản cho kỹ thuật, trình độ chuyên môn, việc sử dụng sau này và kiểm tra tại chỗ phải được giải quyết ở đây

Tùy thuộc vào ứng dụng của nước dược phẩm và sự sẵn có cần thiết trong công ty, người sử dụng dược phẩm cần xem xét liệu các cơ sở đó có nên được thiết kế dư thừa hay không

Điều này làm tăng chi phí đầu tư, nhưng chúng lại được phục hồi nhanh chóng một lần nữa thông qua quản lý kinh doanh. Tất cả các cơ sở được trình bày sau đây phải tuân thủ một mức độ bảo trì nhất định có thể được lên kế hoạch

Đó là, chúng phải được tắt và duy trì trong thời gian cụ thể. Ngay cả khi phạm vi bảo vệ có thể mất vài ngày, nó có thể được thực hiện trong thời gian không có sản xuất nào diễn ra, tùy thuộc và độ lớn của hệ thống

Nhưng các hệ thống này chỉ có độ tin cậy hạn chế các lỗi trong hệ thống sẽ loại trừ tính khả dụng 100%. Do đó khi tính toán tính khả dụng, các tổn thất có thể xảy ra trong một ngày ngừng hoạt động phải được tính đến

Cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng, thời gian ngừng hoạt động của hệ thống cũng luôn là một rủi ro về chất lượng. Chất lượng không được bỏ qua dưới áp lực của các ràng buộc sản xuất

Sản xuất nước tinh khiết - PW

Để tạo ra chất lượng hóa học và vi sinh vật theo chương 5A. Các loại nước đồng thời phải tuân thủ các quy định, thành phần của cơ sở được yêu cầu, trong một thành phần nhất định, có thể được coi là một cơ sở để tạo ra nước tinh khiết. nước thô phải được xử lý trước khi thanh lọc thực thế. Vì thế, một cơ sở để tạo ra nước tinh khiết cần trải qua các quá trình sau

Tách khí

Để bảo vệ nguồn nước công cộng khỏi bị ô nhiễm, cần phải lắp đặt bộ phận tách khí giữa bước xử lý đầu tiên trong việc tạo ra nước tinh khiết và cung cấp nước uống được

Điều này để loại trừ ô nhiễm ngược trong nguồn cung cấp nước công cộng. yêu cầu duy nhất cho việc này là sự tách biệt vật lý của 2 hệ thống. Các hệ thống có thể được tách ra theo nhiều cách khác nhau. có thể lắp đặt một thùng chứa tách nguồn cung cấp hoặc sử dụng nguồn cung cấp hoặc van không phản hồi

Chất làm mềm

Nước làm mềm là điều kiện tiên quyết cho giai đoạn tiếp theo trong sản xuất nước tinh khiết, vì nếu không có thể có quy mô magie và canxi sunfat trên màng của các đơn vị thẩm thấu ngược

Loại bỏ Clo

Ngoài việc định kích thước cơ sở phù hợp với khối lượng nước được cung cấp, điều quan trọng là phải chú ý đến chất lượng của nước thô được sử dụng. Chỉ có thể sử dụng nước uống được để tạo ra nước dược phẩm. Tuy nhiên, thành phần có thể khác nhau rất nhiều. Do đó, có thể đối với nước uống được sử dụng đã được khử trùng bằng clo. Vì nước thô phải không có môi trường oxy hóa, tuy nhiên, khử clo thông qua các bộ lọc than hoạt tính hoặc liều lượng natri hydrosulphite (Na2HSO3) được sử dụng

Lọc nước bằng các bộ lọc cơ học, bộ lọc than hoạt tính và bộ lọc vi sinh để loại bỏ các tạp chất vô cơ, hữu cơ và vi sinh

• Bộ lọc than hoạt tính
• Liều dùng natri hydrosulphite
• Liều dùng natri hydrosulphite

Thẩm thấu ngược RO

Thẩm thấu ngược nước bằng cách áp dụng áp suất cao để đẩy nước qua màng bán thấm, chỉ cho phép các phân tử nước đi qua và loại bỏ hầu hết các ion và tạp chất khác

Các đơn vị thẩm thấu ngược bao gồm

• Bơm cao áp
• Bộ lọc/bộ thẩm thấu
• Van áp suất
• Van an toàn
• Thiết bị đo lường và điều khiển

Để chất lượng nước luôn tốt với bộ thẩm thấu ngược, cần lưu ý những điểm sau:

• Đo chỉ số keo của nước cấp và loại bỏ tổng độ kiềm cũng như sunfat và cacbonat
• Nước cấp phải được lọc trước và điều chỉnh theo giá trị pH không làm hỏng màng.
• Nước cấp và nước sản phẩm phải được theo dõi về chất lượng vi sinh. Sau đó, hệ thống nên được khử trùng nếu vượt quá giới hạn vi sinh.
• Tất cả các hệ thống nên được làm sạch cơ học trước khi khử trùng. Các thử nghiệm tương ứng sau đó phải đảm bảo rằng các hóa chất khử trùng đã được loại bỏ hoàn toàn khỏi hệ thống.
• Nên tránh sử dụng các bộ lọc hoặc bộ trao đổi ion sau các mô-đun thẩm thấu ngược do nguy cơ bám bẩn liên quan
• Hệ thống thẩm thấu ngược nên được thiết kế để không có sự đóng cửa, chân chết và đường ống trong đó nước đọng có thể hình thành.

Điện cực hóa - EDI, CDI

Điện cực hóa (CDI = Khử ion hóa liên tục;  EDI = Điện cực hóa) là một quá trình khử muối dựa trên công nghệ điện phân và giường hỗn hợp. EDI hoạt động bằng cách kết hợp hành vi của các ion trong điện trường với công nghệ màng. Các anion đi lang thang về phía

cực dương và đi qua một màng chọn lọc ion vận chuyển các anion nhưng không phải là các cation hoặc các hạt tích điện. Các cation được vận chuyển về phía cực âm theo cách tương tự

Siêu lọc

Siêu lọc (UF) là một công nghệ tách để tách các hạt có kích thước từ 0,001 đến 0,1 mm. Để sản xuất nước siêu tinh khiết Màng sợi rỗng UF thường được sử dụng. Vì màng UF không thể giữ lại muối, độ dẫn điện của thấm vẫn gần bằng với độ dẫn của nước cấp. Chi phí vận hành của một cơ sở UF thấp hơn so với chi phí của thiết bị thẩm thấu ngược do áp suất vận hành thấp hơn  (tiêu thụ năng lượng thấp hơn). Một ưu điểm khác so với thẩm thấu ngược là khả năng chịu nhiệt độ của màng. Nhiệt độ làm việc có thể đạt tới 80 °C và có thể khử trùng bằng hơi nước trong màng UF hiện đại lên đến 128 °C.

Bộ trao đổi ion

Trong bộ trao đổi ion (giường riêng biệt và hệ thống giường hỗn hợp), các ion được loại bỏ khỏi nước. Các bộ trao đổi ion chứa đầy các loại nhựa đặc biệt thường được sản xuất từ các polyme tổng hợp dưới dạng bóng (kích thước hạt 0,3-1,5 mm). Nhựa trao đổi ion cụ thể phải được lựa chọn theo quá trình trao đổi hoặc hấp thụ mong muốn. Các hoạt động trao đổi ion được sử dụng ngày nay phải đáp ứng các điểm sau:

• Sử dụng rộng rãi khả năng trao đổi
• Chất lượng nước sản xuất cực cao
• Chất lượng phù hợp của nước tinh khiết được sản xuất
• Dư thừa vật liệu tái sinh tối thiểu
• Tổn thất áp suất thấp trong bộ trao đổi ion
• Độ ổn định cơ học và hóa học tối đa của nhựa
• Tính sẵn sàng cao
• Xây dựng nhỏ gọn, tiết kiệm chi phí
• Thiết kế đơn giản
• Thao tác đơn giản
• Tự động hóa quy trình đơn giản
• Khả năng tái tạo bên ngoài (rửa ngược) nhựa mà không làm gián đoạn quá trình sản xuất

Quy trình kết hợp thanh lọc nước

Sự kết hợp cụ thể của các quy trình thường phụ thuộc vào chất lượng nước cấp. Thông thường, kết quả phân tích từ nhà cung cấp nước uống được có thể được sử dụng để lập kế hoạch ban đầu về sự kết hợp nào sẽ cho kết quả mong muốn. Có những phẩm chất nước cấp mà sự kết hợp thẩm thấu ngược với EDI là đủ để tạo ra nước tinh khiết. Đối với các chất lượng nước cấp khác, làm mềm, thẩm thấu ngược, khử khí CO2 và EDI phải được kết hợp để đạt được kết quả tương tự. Hình 5.B-7 cho thấy sự kết hợp có thể có tùy thuộc vào chất lượng nước cấp.

Sản xuất nước pha tiêm

Nước pha tiêm (WFI) là cần thiết để sản xuất các sản phẩm thuốc vô trùng. Các yêu cầu về quy trình sản xuất đối với WFI là khác nhau ở Hoa Kỳ, Nhật Bản và Châu Âu. Theo dược điển Mỹ (USP), việc sản xuất WFI thông qua thẩm thấu ngược hai giai đoạn là có thể. Tất nhiên phải đạt được các yêu cầu về tính chất vật lý, hóa học và vi sinh Tại Nhật Bản, WFI cũng có thể được sản xuất thông qua siêu lọc. Tuy nhiên, ở châu Âu, WFI phải được sản xuất thông qua chưng cất

Công nghệ chưng cất

Các thủ tục khác nhau được sử dụng để chưng cất. WFI chất lượng cao có thể được sản xuất bằng cách sử dụng tất cả các quy trình được trình bày ở đây. Việc lựa chọn quy trình phụ thuộc vào khối lượng WFI được sản xuất và nhiệt độ chưng cất mong muốn.

Chưng cất đơn giản

Đối với số lượng nhỏ, chưng cất đơn giản được sử dụng. Chưng cất đơn giản có nghĩa là WFI được sản xuất trong một cột chưng cất  duy nhất. Nước bay hơi; hơi nước thu được được tinh chế và hơi nước tinh khiết này được ngưng tụ trong bộ trao đổi nhiệt và được làm mát đến nhiệt độ mong muốn. Loại hình sản xuất WFI này có nhược điểm là nó sử dụng nhiều năng lượng. Do đó, quy trình này chỉ được sử dụng nếu yêu cầu rất ít WFI

Nguyên lý của bơm nhiệt

Một cách tiết kiệm để tạo ra khối lượng WFI trung bình (khoảng 25 đến 1000 l / h) là sử dụng nguyên lý bơm nhiệt (xem hình 5.B-10). 

Ở đây, nước cấp đầu tiên được làm nóng và bay hơi ở phần dưới của cột bằng cách cung cấp năng lượng bên ngoài. Hơi nước được ngưng tụ ở phần trên cùng của cột. Chất làm mát cần thiết  có áp suất thấp hơn hơi nước. 

Năng lượng nhiệt của hơi nước được rút ra bởi chất làm mát. Hơi nước ngưng tụ. Nhiệt ngưng tụ cũng được truyền đến chất làm mát. Vì áp suất trong chất làm mát nhỏ hơn trong môi trường tinh khiết, nó bay hơi. Hơi nước từ chất làm mát được nén và ngưng tụ lại. 

Điều này làm cho chất làm mát đến nhiệt độ cao hơn và nó trở thành chất làm nóng để làm bay hơi nước cấp. Sau khi truyền nhiệt, chất làm nóng được hạn chế một lần nữa và được sử dụng làm chất làm mát để ngưng tụ cho hơi nước tinh khiết. Máy chưng cất hơi nước tinh khiết có thể được sử dụng để làm nóng trước nước cấp. Nhiệt độ chưng cất có thể được điều chỉnh bằng kích thước của bộ trao đổi nhiệt cần thiết. 

Chưng cất nhiều giai đoạn

Ngành công nghiệp dược phẩm chủ yếu sử dụng chưng cất nhiều giai đoạn. Có thể chưng cất hiệu quả bằng cách sử dụng một số coloums chưng cất nối tiếp, vì hơi nước tinh khiết được tạo ra trong mỗi nhà máy tương ứng làm nóng coloumn tiếp theo. Các cơ sở này cũng dễ bảo trì và làm sạch do thiếu các bộ phận chuyển động và thiết kế cơ khí đơn giản, và chúng có tuổi thọ lâu dài

Thanh Lọc hệ thống xử lý nước dược phẩm

Các hệ thống tạo ra nước dược phẩm phải được vệ sinh đều đặn. Các khoảng thời gian thay đổi từ chu kỳ hàng tuần đến hàng năm, tùy thuộc vào thiết kế hệ thống. Thời gian đã chọn được hiển thị muộn nhất trong quá trình đánh giá hiệu suất (PQ) (xem chương 5.D.7 Xác nhận quy trình / đánh giá hiệu suất (PQ)) của hệ thống. Đặc biệt, có thể cần vệ sinh nếu kết quả lấy mẫu xấu đi. Một sự khác biệt thường được thực hiện giữa vệ sinh nhiệt và hóa học.

Kết luận

Nước tinh khiết và WFI có thể được tạo ra thông qua các quy trình khác nhau. Bắt đầu với nước uống được, các quy trình mới nhất để làm sạch nước uống và tạo ra nước dược phẩm được giải thích. Các nguyên tắc cũng như những lợi thế và bất lợi của các thủ tục khác nhau được xử lý.

Khi thiết kế hệ thống lọc nước dược phẩm, điều quan trọng là phải đánh giá chất lượng nước thô thông qua phân tích nước. Vì chất lượng nước thô rất khác nhau, sự kết hợp của các quy trình lọc phải dựa trên chất lượng nước thô.

Thông tin chi tiết về TƯ VẤN - THIẾT KẾ - THI CÔNG PHÒNG SẠCH, vui lòng liên hệ:

Công ty Cổ phần Cơ điện Phòng sạch Anh Khang Hotline: 1900 636 814 Email: info@akme.com.vn Website: akme.com.vn Add: Lô B7 Xuân Phương Garden, Đường Trịnh Văn Bô, Phường Phương Canh, Quận Nam Từ Liêm, Hà Nội.