Водоподготовка для производства лекарственных средств

Содержание

Водоподготовка фармацевтическая
Установки получения воды для фармацевтики и медицины
Преимущества обратноосмотических установок DWP
Водоподготовка в фармацевтике и медицине
Конструктивная схема водоподготовки
Аквадистилляторы
Готовые решения для водоподготовки
Схема 1
Схема 2
Схема 3
Выводы
Вода в фармацевтическом производстве

Водоподготовка фармацевтическая

Компании, занятые в медицине и фармацевтике, сталкиваются с возрастающими требованиями в сфере качества. Особенно значима для производственного контроля линия водоподготовки для фармацевтики. Это обусловлено тем, что каждый этап фармацевтического цикла в той или иной степени увязан с применением специально подготовленной воды. Вода входит в состав препаратов в качестве вспомогательного или основного компонента, используется для промывки оборудования и подготовки емкостей.

Основное направление эксплуатации установок класса DWP — получение воды глубокой очистки для гемодиализа, спецоборудования, аппаратуры для лабораторий и цехов биохимических препаратов, создания реактивов и диагностических наборов.

Установки получения воды для фармацевтики и медицины

Компания Диасел предлагает весь спектр работ под ключ в Москве и России: инжиниринг, производство, доставку, монтаж, запуск и пусконаладку систем очистки воды для фармацевтики и медицины. Все процессы организованы строго по требованиям ФС 2.2.0020.15 Вода очищенная и ФС 2.2.0019.15 Вода для инъекций.

Линия получения сверхчистой воды включает несколько модулей, от которых зависит безопасность и свойства готовых препаратов:

системы предочистки воды для удаления всех загрязнений и примесей, получения жидкости для инъекций;
системы хранения и подачи непосредственно к точке использования.

Чтобы добиться превосходного качества воды, ее соответствия регламентам СанПиНа 2.1.4.559.96, в комплектацию установок водоподготовки серии DWP входят:

Правильная технология производства воды для инъекций на стадии предварительной очистки включает несколько процессов:

На стадии умягчения важно организовать рециркуляцию, периодическую санацию смолы и солевого бака. Для профилактики микробиологического загрязнения используется ультрафиолет.

Установки обратного осмоса снижают содержание солей более чем на 98%. Получаемая на выходе деионизованная вода имеет солесодержание порядка 5-10 мкСм/см.

Выбор модели установки обратного осмоса зависит от требований к качеству воды. Установки могут быть одно- или двух ступенчатыми, укомплектованными блоком деионизации/электродеионизации, ультрафильтрации, многоколоночным дистиллятором и паровым генератором.

Преимущества обратноосмотических установок DWP

Качественная сборка;
Надежная автоматика для контроля показателей, индикаторы отклонений от установленных параметров, система уведомлений;
Трансляция данных по уровням автоматики;
Низкие затраты на эксплуатацию за счет энергосберегающей технологии;
100% выполнение гарантийных обязательств;
Сервисное обслуживание в каждом регионе.
Высокая энергоэффективность и снижение капитальных затрат на систему очистки воды DWP достигаются за счет сочетания модуля электродеионизации, многоколонного дистиллятора и генератора чистого пара.

Системы хранения сверхчистой воды

Не менее актуальной задачей в фармацевтике является построение систем хранения и распределения ультрачистой воды без потерь ее свойств.

Фармацевтическая система распределения воды состоит из:

емкости из нержавеющей низкоуглеродистой стали с рубашкой, теплоизоляцией, автоматическим контролем уровня и воздушным клапаном;
циркуляционного контура из нержавеющей стали AISI 316L, степень неоднородности поверхности не должна превышать 0,8 мкм, степень устойчивости должна быть достаточной для стерилизации паром и воздействия воды температурой 85 — 90С;
насосом и клапанами мембранного типа из нержавеющей стали;
теплообменниками, защищенными от появления застойных зон.

При создании систем распределения мы уделяем большое внимание циркуляционному контору и его техническим параметрам. Для доставки инъекционной воды не используем пластиковые трубы из-за присущих им технических недостатков. Пластиковые трубы не соответствуют сертификату 3.1.В, возможен эффект провисания и застой воды в системе.

Чтобы гарантировать полный контроль качества воды, в готовой системе продумана возможность получать пробы в любой из точек разбора, в том числе из насоса, емкости, УФ-стерилизатора.

Мы гарантируем качество каждого шва за счет технологии орбитальной автоматической сварки. У нас работают грамотные специалисты, имеющие сертификат НАКС (Национального Агентства Контроля Сварки).

После окончания монтажа и наладки мы предоставляем весь пакет исполнительных документов по итогам IQ (включая планы FAT, SAT, СОП), протокол и отчет квалификации проекта (DQ).

Наша компания имеет много реализованных проектов по поставке систем водоподготовки для фармацевтики и медицины, с ним Вы можете ознакомиться на странице наших работ.

Смотрите нас на

Источник

Водоподготовка в фармацевтике и медицине

Конструктивная схема водоподготовки

Аквадистилляторы

Опасность приобретения пирогенных свойств дистиллят получает при переносе капельной фазы из испарителя в конденсатор и сборник. В процессе кипения воды в испарителе происходит пузырьковое и поверхностное образование пара. Вынос капель и опасность пирогенного загрязнения происходит при пузырьковом парообразовании. Поэтому для повышения качества очищаемой воды необходимо предусматривать в конструкции пленочные испарители.

Для уменьшения пенообразования и попадания капель в паровую фазу следует, по возможности, использовать следующие решения:

уменьшение толщины кипящего слоя;
равномерное кипение и оптимальная скорость парообразования, что достигается регулированием обогрева;
предварительное обессоливание воды, удаление из воды ПАВ и других веществ, вызывающих пенообразование;
предварительная очистка для удаления из исходной воды микробов и пирогенных веществ.

Эффективный способ удаления капельной фазы предложен в дистилляторах «Финн-аква» [1]. При помощи специальных направляющих в потоке пара создается спиралеобразное центробежное поле. Под действием центробежной силы капли прижимаются к влажным стенкам аппарата и стекают в нижнюю часть испарителя.

Готовые решения для водоподготовки

Обзор отечественного рынка водоподготовки и водоочистки для медицины позволил выявить несколько наиболее распространенных схем организации производства.

Схема 1

Согласно первой схеме предлагаются готовые решения для проектирования системы водоподготовки для нужд фармацевтики и медицины [2]. Так, установка двухступенчатого обратного осмоса производит воду очищенную и воду для инъекций и включает в себя следующее оборудование:

насос двухступенчатый центробежный;
корпуса для мембранных элементов — из нержавеющей стали или стеклопластика;
мембранные рулонные элементы;
контур мойки химической для мембранных элементов;
шкаф управления;
дисплей для вывода параметров процесса и расходов воды;
трубопроводы и запорная арматура (нержавеющая сталь или пластик);
приборы и аппараты для контроля и управления;
УФ-стерилизатор;
рама из нержавеющей стали.

В комплекте с установкой поставляется блок водоподготовки, который может быть оснащен барьерными фильтрами или автоматическими фильтрами засыпного типа — многослойными, для обезжелезивания и деманганации, угольными, умягчающими.

Выбор технологической схемы водоподготовки и подбор оборудования производится на основе показателей качества исходной воды. Для приготовления воды для инъекций в рамках этого метода рекомендуется метод обратного осмоса, реализуемый на двухступенчатых установках обратного осмоса.

Схема 2

Вторая схема организации производства предполагает использование установок водоподготовки, в которых реализуется метод обратного осмоса для получения воды очищенной и воды для инъекций. Составляющие установки:

барьерная механическая фильтрация (фильтр 5 мкм);
угольный фильтр;
блок обратного осмоса;
блок деионизации;
система контроля качества воды.

Большинство подобных технологических схем укомплектованы рабочим насосом и системой химической мойки мембран. Установки, оснащенные контроллером, способны работать в автоматическом режиме [3].

Схема 3

Кроме отечественных производителей, на российском рынке работают и зарубежные компании, которые предлагают услуги проектирования и производства следующих видов оборудования для нужд фармацевтики:

одно- и двухступенчатые обратноосмотические установки;
многоколонные дистилляционные установки для получения воды для инъекций;
генераторы чистого пара;
умягчители и системы предварительной очистки воды;
системы для хранения и распределения воды;
моечные системы.

Выводы

До недавнего времени основным источником получения чистой воды для нужд фармацевтики и медицины был метод дистилляции. Однако в последние годы разработан и реализован целый ряд более экономичных, простых (с точки зрения оборудования) и эргономичных методов.

Методы мембранного разделения активно внедряются в фармацевтическое производство и медицинскую практику. Достоинства мембранных методов — отсутствие фазовых превращений и небольшие затраты энергии.

Мировая практика и принятые стандарты качества признают методы ионного обмена и мембранного разделения как перспективные и экономически целесообразные для получения воды очищенной и воды для инъекций.

Источник

Вода в фармацевтическом производстве

Воду широко используют как сырье, ингредиент и растворитель в процессах технологической обработки и производстве, а также как компонент в составе лекарственных препаратов, активных фармацевтических ингредиентов (АФИ), промежуточных продуктов и аналитических реактивов

Термин «вода» применяют для обозначения питьевой воды, свеженабранной прямо из источника общественного водоснабжения и пригодной для питья. Воду, которую используют в фармацевтической промышленности и связанных с ней отраслях, делят на следующие виды: вода питьевая (пригодная для питья), вода очищенная, вода очищенная стерильная, вода для инъекций, стерильная вода для инъекций, бактериостатическая вода для инъекций, стерильная вода для ирригаций и стерильная вода для ингаляций. Для всех систем получения вышеперечисленных типов воды,кроме питьевой, необходим процесс валидации.

Химический состав питьевой воды разнообразен, а природа и концентрация примесей в ней зависят от того, из какого источника она взята. Вода, отнесенная к категории «питьевая вода» и предназначенная для таких целей, как предварительное ополаскивание или производство АФИ, должна соответствовать «Основным требованиям к качеству питьевой воды» Управления охраны окружающей среды США или требованиям аналогичных документов соответствующих организаций ЕС и Японии. Для использования в фармацевтических целях питьевую воду в большинстве случав очищают при помощи дистилляции, ионного обмена, обратного осмоса или других процессов, подходящих для производства очищенной воды. Для ряда целей требуется вода, соответствующая фармакопейным требованиям, отличным от тех, которые предъявляются к очищенной воде (например, вода для инъекций).

Таблица 1. Требования к хранению различных

типов воды во избежаниеиспарения и для

сохранения качественных показателей

Тип

Требования к хранению

Бактериостатическая

вода для инъекций

Хранить в контейнерах предпочтительно из стекла типа I или

типа II, содержащих разовую дозу, или в многодозовых контейне-

рах объемом не более 30 мл

Вода питьевая

Хранить в тщательно укупоренных емкостях

Вода очищенная

Хранить в тщательно укупоренных емкостях. Хранить ангро,

в условиях, исключающих микробиологический рост и предотвра-

щающих любые другие виды загрязнения

Стерильная вода

для ингаляций

Хранить в контейнерах предпочтительно из стекла типа I или

типа II, содержащих разовую дозу

Стерильная вода

для инъекций

Хранить в контейнерах предпочтительно из стекла типа I или

типа II, содержащих разовую дозу, объемом не более 1000 мл

Вода для инъекций

Хранить в тщательно укупоренных емкостях

Вода для инъекций

ангро

Транспортировать и хранить в условиях, исключающих микробио-

логический рост и предотвращающих любые другие виды загряз-

Стабильность и условия хранения

Вода химически стабильна во всех своих физических состояниях (лед, жидкость и пар). Вода, прошедшая очистку на фармацевтическом предприятии и поступающая в емкость для хранения, должна соответствовать определенным требованиям. Основной задачей при проектировании и в ходе эксплуатации системы хранения и распределения воды является предотвращение отклонения ее качественных показателей от допустимих предельных значений. В частности, система хранения и распределения должна обеспечивать защиту воды от загрязнения ионами и органическими молекулами, которое может привести к увеличению соответственно электропроводности воды и повышению в ней уровня общего органического углерода. Система также должна препятствовать проникновению в воду частиц примесей и микроорганизмов в целях предотвращения микробного роста или сведения его к минимуму. Воду, предназначенную для конкретных целей, необходимо хранить в соответствующих емкостях (табл. 1).

Методы получения

Фармацевтические компании незакупают воду (в отличие от другихвспомогательных веществ) у внешних поставщиков, а очищают еенепосредственно на производстве. Учитывая, что вода природного происхождения содержит целый ряд загрязняющих веществ,для их удаления были разработаны многочисленные технологииобработки. Стандартная схемаочистки воды на фармацевтическом предприятии состоит из нескольких типовых процессов,предназначенных для удаленияразличных компонентов. Выборнаиболее подходящей схемы очистки и общей конструкции установки является решающим фактором в обеспечении производства воды надлежащего качества.

Для получения воды, пригодной для питья, или питьевой, воду, набранную из источника водоснабжения, подвергают обработке при помощи процессов коагуляции, осаждения (осветления) и фильтрования с целью удаления из нее нерастворимых веществ. Затем с помощью таких методов, как аэрация, хлорирование и др., уничтожают находящиеся в воде патогенные микроорганизмы. Очищать воду от живых патогенных микроорганизмов также можно при помощи интенсивного кипячения в течение 15 – 20 мин. Для удаления из воды хлора и разного рода растворенных органических веществ применяют фильтры на основе активированного угля, хотя они могут быть средой для размножения микроорганизмов. Вкусовые качества воды улучшают с помощью аэрации и угольной очистки.

Очищенную воду, подходящую для применения в фармацевтических целях, обычно получают путем очистки питьевой воды с использованием таких процессов, как дистилляция, деионизация и обратный осмос.

Требования к качеству воды для инъекций более строгие, чем к качеству воды очищенной. В связи с этим отличаются и методы приготовления воды (как правило, на последней стадии), обеспечивающей высокие качественные показатели воды для инъекций. В настоящее время способы получения воды для инъекций являются предметом многочисленных дискуссий. В EP 7.0 обозначено, что только дистилляция может гарантировать постоянноe обеспечение надлежащего качества воды для инъекций, однако для получения воды, используемой в других целях («предназначенной для потребления человеком»), допускается использование дистилляции, ионообменных процессов, обратного осмоса или любых других методов, которые позволяют получать продукт, соответствующий требованиям компетентных органов. Фармакопейные статьи USP 32 и JP XV разрешают применение обратного осмоса, дистилляции и ультрафильтрации. В последние 10 – 15 лет обратный осмос стал наиболее распространенным методом получения воды очищенной, используемой для фармацевтических целей; его применяют как завершающую стадию очистки или как процесс предварительной подготовки, предшествующий дистилляции.

Дистилляция – процесс, который подразумевает испарение воды с последующей конденсацией полученного пара. Метод дистилляции является дорогостоящим, однако позволяет удалять почти все органические и неорганические примеси и получать воду очень высокого качества. Кроме того, дистилляция признана наиболее эффективным методом предотвращения загрязнения воды микроорганизмами и эндотоксинами. Для повышения энергоэффективности дистилляцию обычно проводят в многоступенчатых аппаратах, конструкция которых позволяет регенерировать б льшую часть энергии, затраченной на испарение воды. Стандартный выпарной аппарат состоит из испарителя, пароотделителя и компрессора. Дистиллируемую жидкость (загружаемую водопроводную воду) нагревают в испарителе до кипения, в результате чего полученный пар отделяется от исходной жидкости в пароотделителе. Затем пар попадает в компрессор, температура паров в котором достигает 107 °C. Далее перегретый пар конденсируется на внешней поверхности труб испарителя, внутри которых циркулирует прохладная дистиллируемая жидкость.

В продаже имеются термокомпрессионные дистилляторы различных размеров, при правильной установке которых можно производить воду высокого качества. Высококачественный дистиллят, такой как вода для инъекций, можно получить после предварительной деионизации воды. Наиболее надежные дистилляторы изготавливают из нержавеющей стали марок 304 или 316 с покрытием из чистого олова либо из химически стойкого стекла.

Деионизация – ионообменный процесс, основанный на способности некоторых видов синтетических смол к селективной адсорбции катионов или анионов и высвобождению (обмену) других ионов, обусловленному их относительной активностью. Катионо- и анионообменные смолы используют для очистки питьевой воды путем удаления растворенных в ней ионов. Удаляют также растворенные газы, а хлор в тех количествах, в которых он содержится в питьевой воде, нейтрализуют непосредственно ионитом. Некоторое количество органических и коллоидных соединений отделяют с помощью методов адсорбции и фильтрации. Если не принять необходимые меры для предотвращения загрязнения, то слои ионита могут стать средой размножения и роста микроорганизмов и причиной получения пирогенной воды. Еще одним недостатком метода является необходимость использования для регенерации смолы некоторых химических реактивов. В системах непрерывной деионизации, где совмещены процессы ионного обмена и мембранного разделения, для непрерывной регенерации ионообменной смолы используют электрический ток; регенерация осуществляется одновременно с процессом водоподготовки, благодаря чему исключается необходимость применения сильных химических реактивов. В настоящее время аппараты для ионного обмена широко используют в целях подготовки водопроводной воды перед проведением дистилляции или обратного осмоса.

Обратный осмос. Воду принудительно пропускают через полупроницаемую мембрану в направлении, обратном обычной осмотической диффузии. Как правило, используют мембраны с размером пор 0,1 – 1 нм, которые задерживают не только органические соединения, бактерии и вирусы, но и 90 – 99 % всех содержащихся в воде ионов. Обычно применяют двухступенчатые системы обратного осмоса, являющиеся двумя последовательными стадиями фильтрования. Такие системы соответствуют требованиям Фармакопеи США к производству воды очищенной и воды для инъекций. В то же время согласно требованиям Европейской Фармакопеи не допускается использование обратного осмоса в качестве завершающей стадии очистки при получении воды для инъекций.

Мембранная фильтрация. Мембранные фильтры – это фильтры поверхностного типа, которые не пропускают частицы большего размера, чем величина пор передней поверхности полимерной мембраны. В микрофильтрации используют мембраны с порами диаметром 0,1 – 1 мкм, которые могут задерживать частицы пыли, активированного угля, мелкие частицы ионитов и б льшую часть микроорганизмов. Для ультрафильтрации используют мембраны, которые задерживают не только твердые частицы, но также растворенные вещества с высокой молекулярной массой. «Граница отсечки по молекулярной массе задерживаемых компонентов» для таких мембран варьирует в диапазоне 10 000 – 100 000 дальтон, кроме того возможно удаление бактерий, эндотоксинов, коллоидных примесей и крупных органических молекул.

Некоторые термины и комментарии

Бактериостатическая вода для инъекций в USP 32 определена как стерильная вода для инъекций, в которой содержится один или несколько соответствующих антимикробных консервантов.

Вода, не содержащая углерода диоксид, – вода очищенная, подвергшаяся интенсивному кипячению в течение 5 мин и охлажденная в условиях, препятствующих поглощению углекислого газа из атмосферного воздуха.

Деаэрированная вода – вода очищенная, подвергнутая интенсивному кипячению в течение 5 мин, а затем охлажденная в целях снижения содержания в ней кислорода.

Жесткая вода – вода, содержащая не менее 120 мг / л и не более 180 мг / л солей в пересчете на кальция карбонат.

Мягкая вода – вода, содержащая не более 60 мг / л солей в пересчете на кальция карбонат.

Стерильная вода для ингаляций в USP 32 определена как вода для инъекций стерилизованная и надлежащим образом упакованная. Такая вода не содержит ни антимикробных консервантов, ни других добавленных веществ, за исключением воды, используемой в увлажнителях и других подобных устройствах, а также в случаях, когда существует риск контаминации на протяжении определенного периода времени.

Стерильная вода для инъекций в USP 32 определена как вода для инъекций стерилизованная и надлежащим образом упакованная. Такая вода не содержит ни антимикробных консер«Фармацевтическая отрасль», июнь № 3 (44) 2014 вантов, ни других веществ. Стерильная вода для инъекций в упаковке – это один из материалов, выбранных Фармакопейной дискуссионной группой для гармонизации. Более подробную информацию можно найти в Общей информационной главе USP 32 Национального формуляра № 27, Общей главе 5.8 Европейской фармакопеи 6.0 наряду с документом State of Work раздела «Европейская фармакопея» сайта EDQM, а также в Общей информационной главе 8 JP XV.

Стерильная вода для ирригаций в USP 32 определена как вода для инъекций стерилизованная и надлежащим образом упакованная. Такая вода не содержит антимикробных консервантов или других веществ.

Вода для инъекций в USP 32 определена как вода для инъекций, очищенная с помощью методов дистилляции или обратного осмоса. Такая вода не содержит добавочных веществ. Монография EP 7.0 называется «Вода для инъекций» и состоит из двух частей: «Вода для инъекций ангро» и «Стерилизованная вода для инъекций». EP 7.0 предписывает производить воду для инъекций только с помощью метода дистилляции.

Вода. Под термином «вода» в Фармакопеях большинства стран подразумевается очищенная или дистиллированная вода. Не прошедшая дальнейшую очистку «вода» может быть непригодной для некоторых фармацевтических целей: например, наличие в воде кальция влияет на вязкость и устойчивость дисперсных растворов альгиновой кислоты и пектина, а использование питьевой воды – на прозрачность и качество микстур от кашля и стабильность жидких лекарственных форм с антибиотиками. В воде, как правило, содержатся соли алюминия, кальция, железа, магния, калия, натрия и цинка. Такие токсичные вещества, как мышьяк, барий, кадмий, хром, цианиды, свинец, ртуть и селен, в избыточных количествах находящиеся в воде, могут быть опасными для здоровья. Противопоказан также прием внутрь воды с высоким содержанием кальция и нитратов. Верхние пределы содержания этих неорганических веществ в питьевой воде обычно определяются национальными стандартами качества. Также устанавливаются ограничения в отношении количества микроорганизмов, ПАВ, фенолов, хлорфенолов и других органических соединений. ВОЗ и национальные организации здравоохранения разработали руководства по обеспечению качества воды, однако во многих странах существуют собственные стандарты качества воды, являющися отдельными законодательными актами.

Адаптировано из Handbook

of Pharmaceutical Excipients 6th ed

Источник