Xử lý nước của Pharma tuân theo một quy tắc làm việc: thiết bị xác định độ tinh khiết theo lý thuyết, nhưng chương trình hóa học quyết định độ tinh khiết mà nhà máy thực sự đạt được hàng ngày. Hầu hết các hệ thống nước dược phẩm đều được xây dựng dựa trên cơ chế thẩm thấu ngược, sau đó là điện cực hóa hoặc đánh bóng, và toàn bộ hệ thống phải vật lộn khi cặn, màng sinh học hoặc cặn keo bám trên màng. Khi độ dẫn điện bị lệch, TOC tăng đột biến hoặc quá trình xác nhận bị đình trệ, nguyên nhân cốt lõi thường là do khoảng cách hóa học chứ không phải là lỗi cơ học .
Hướng dẫn này xem xét việc xử lý nước dược phẩm qua lăng kính thực tế đó: mục tiêu chất lượng mà nhà máy phải đạt được, khả năng bảo vệ hóa học giúp giữ cho bước thẩm thấu ngược ổn định, quy trình làm sạch và vệ sinh giúp ngăn ngừa mất hiệu suất chậm và khía cạnh nước làm mát của cơ sở dược phẩm dễ bị đánh giá thấp. Đây là những câu hỏi tương tự mà các nhóm kỹ thuật và mua sắm đặt ra nhà sản xuất hóa chất xử lý nước trước khi cam kết với nhà cung cấp và họ xứng đáng nhận được câu trả lời thẳng thắn.
Xử lý nước Pharma phải mang lại những gì
Nước dược phẩm không phải là một tiện ích chung chung. Nó là nguyên liệu thô có giới hạn chất lượng được xác định và hai loại quan trọng nhất là nước tinh khiết và nước pha tiêm.
Nước tinh khiết và nước pha tiêm
Nước tinh khiết được sử dụng làm tá dược trong các sản phẩm không dùng qua đường tiêm, làm dung môi và làm nước rửa trong xác nhận làm sạch. Nước pha tiêm được dành riêng cho các quy trình cung cấp sản phẩm tiêm và phải đáp ứng các yêu cầu khắt khe hơn về nội độc tố và vi sinh vật. Cách chúng được sản xuất cũng khác nhau. Nước tinh khiết thường được sản xuất bằng quá trình tiền xử lý, thẩm thấu ngược và điện hóa. Nước pha tiêm theo truyền thống được sản xuất bằng phương pháp chưng cất, mặc dù hệ thống dựa trên RO có thể đủ tiêu chuẩn nếu khung pháp lý liên quan cho phép.
Bảng dưới đây tóm tắt các mục tiêu chất lượng thường được áp dụng cho hai cấp độ. Các giới hạn chính xác phụ thuộc vào chuyên khảo áp dụng và giai đoạn thử nghiệm, nhưng thứ tự mức độ là nhất quán trên toàn thế giới.
| tham số | Nước tinh khiết | Nước pha tiêm |
|---|---|---|
| Độ dẫn điện ở 25°C | ≤ 1,3 µS/cm | ≤ 1,3 µS/cm |
| TOC | 500 ppb | 500 ppb |
| Kiểm soát vi sinh vật | Mức độ tác động khoảng 100 CFU/mL | Mức độ tác động khoảng 10 CFU/100 mL |
| nội độc tố | Không được chỉ định | < 0,25 EU/mL |
| Sản xuất cuối cùng thông thường | Đánh bóng RO EDI hoặc DI | Chưng cất hoặc tàu dựa trên RO đủ tiêu chuẩn tương đương |
Nơi xử lý hóa chất phù hợp
Không có con số nào trong số đó được cung cấp chỉ bằng phần cứng. Nước cấp vào máy bơm RO mang theo độ cứng, silica, chất hữu cơ và vi khuẩn, đồng thời vòng nước tinh khiết chỉ sạch nếu được vệ sinh theo lịch trình xác định. Mỗi nhiệm vụ này là một nhiệm vụ hóa học và trong môi trường GMP, nó là một nhiệm vụ được ghi lại. Đó là lý do tại sao việc lập kế hoạch xử lý nước dùng cho dược phẩm thường đưa việc lựa chọn hóa chất vào giai đoạn thiết kế thay vì xử lý nó như một bước suy nghĩ sau.
Bảo vệ tàu thẩm thấu ngược
Thẩm thấu ngược là đặc trưng của lọc nước dược phẩm. Nó loại bỏ hầu hết các ion hòa tan, các phân tử hữu cơ trong phạm vi trọng lượng phân tử có liên quan và phần lớn các vi sinh vật. Tuy nhiên, bề mặt màng hoạt động trong các điều kiện tích cực có chủ ý: nước cấp được cô đặc theo hệ số bốn hoặc năm, do đó các hợp chất ở dưới mức bão hòa một cách an toàn trong nước thô có thể kết tủa trực tiếp lên màng.
Kiểm soát cặn trên bề mặt màng
Canxi cacbonat là loại cặn phổ biến nhất, nhưng canxi sunfat, bari sunfat, silica và sắt hydroxit cũng lắng đọng trong các hệ thống thực. Các triệu chứng có thể dự đoán được: dòng thấm giảm, lượng muối đi qua tăng, độ dẫn điện tiến về giới hạn báo động và khoảng thời gian làm sạch rút ngắn. Biện pháp phòng ngừa tiêu chuẩn là định lượng chất chống cặn màng liên tục trước bơm cấp áp suất cao. Các chất ức chế ngưỡng giữ cho các muối hòa tan ít trong dung dịch vượt quá giới hạn hòa tan tự nhiên của chúng, trong khi thành phần phân tán ngăn cản các hạt keo tạo thành một lớp kết dính.
Đúng màng thẩm thấu ngược chất chống cặn đặc biệt không phải là một quyết định dựa trên giá cả. Nó phụ thuộc vào phân tích nước cấp, tốc độ thu hồi, chỉ số bão hòa và khả năng tương thích của chất cô đặc với thiết bị tiếp theo. Liều lượng phải được tính toán, không được đoán; một tài liệu tham khảo làm việc như Cách tính liều lượng chất ức chế cặn màng RO cho thấy lý do tại sao một vài miligam trên lít có thể tạo nên sự khác biệt giữa số tháng và số năm sử dụng.
Kiểm soát màng sinh học không có chất oxy hóa
Rủi ro dài hạn mạnh mẽ hơn là sinh học. Màng polyamit không thể chịu được clo hoặc ozon, do đó các chất diệt khuẩn oxy hóa bị loại trừ trong quá trình hoạt động bình thường. Giải pháp thay thế là chất diệt khuẩn không oxy hóa được bào chế để tương thích với màng, được định lượng định kỳ hoặc bằng sốc để ngăn chặn việc hình thành màng sinh học. Bám bẩn sinh học không chỉ là vấn đề hiệu quả trong ngành dược phẩm. Lớp màng sinh học giải phóng vi khuẩn và nội độc tố, đồng thời nó có thể tái ô nhiễm nước sản phẩm ngay cả khi bề mặt màng trông bình thường. Nó biến một vấn đề thông lượng thành một vấn đề an toàn sản phẩm .
Một chương trình thực tế kết hợp định kỳ dùng thuốc tương thích với màng màng thẩm thấu ngược chất diệt khuẩn không oxy hóa đặc biệt với chu trình vệ sinh riêng của hệ thống và điều chỉnh liều lượng khi chất lượng nước thô thay đổi theo mùa. Mục tiêu là quần thể vi khuẩn được kiểm soát trước khi nó có thể tạo ra lớp màng bảo vệ.
Vệ sinh màng: Phục hồi trước khi thay thế
Ngay cả một hệ thống thẩm thấu ngược được bảo vệ tốt cũng phạm lỗi chậm. Sự khác biệt giữa một chương trình hóa học tốt và một chương trình yếu có thể thấy rõ trong dữ liệu được chuẩn hóa rất lâu trước khi nước không đạt thông số kỹ thuật.
Đọc các dấu hiệu cho thấy đã đến hạn dọn dẹp
Các nhà máy nên theo dõi dòng thấm đã được chuẩn hóa, chênh lệch áp suất trong toàn bộ hệ thống và khả năng loại bỏ muối thay vì dựa vào lịch. Một sự sụt giảm liên tục 10 đến 15 phần trăm trong dòng bình thường hóa, hoặc sự gia tăng rõ ràng về áp suất chênh lệch, là yếu tố kích hoạt hợp lý để làm sạch. Chờ đợi lâu hơn sẽ chuyển chất bẩn có thể phục hồi thành chất không thể phục hồi được và trong môi trường dược phẩm, điều đó cũng có nghĩa là chất lượng nước cận biên kéo dài hơn.
Kết hợp hóa học sạch hơn với chất bẩn
Chất tẩy rửa có tính axit nhắm tới canxi cacbonat, oxit sắt và cặn nhôm hydroxit. Chất tẩy rửa có tính kiềm nhắm mục tiêu vào màng hữu cơ, silica và cặn sinh học. Trong hệ thống dược phẩm, bước kiềm thường quan trọng hơn vì vật liệu hữu cơ và màng sinh học quay trở lại nhanh nhất. Một trình tự làm sạch được lựa chọn xung quanh chất bẩn thực tế - axit, kiềm hoặc kiềm, sau đó là axit - phục hồi khả năng loại bỏ chất trợ dung và muối.
Việc lựa chọn chất sạch hơn cũng phải tôn trọng các giới hạn tương thích của màng và các yêu cầu xác nhận của nhà máy. Đó là lý do tại sao nhiều trang web chuẩn hóa trên một màng thẩm thấu ngược chất tẩy rửa kiềm đặc biệt và yêu cầu tài liệu theo từng đợt. Làm sạch là một bước của quy trình giống như bất kỳ bước nào khác; với hóa chất không đủ tiêu chuẩn, hồ sơ xác nhận cuối cùng sẽ bắt kịp.
Hệ thống nước làm mát trong nhà máy dược phẩm
Xử lý nước bằng dược phẩm không chỉ dừng lại ở việc lọc nước tinh khiết. Một nhà máy dược phẩm thải lượng nhiệt đáng kể thông qua tháp giải nhiệt, thiết bị làm lạnh và vòng khép kín phục vụ lò phản ứng, hệ thống HVAC và máy nén khí. Tháp giải nhiệt mở tập trung chất rắn hòa tan liên tục, hút các mảnh vụn hữu cơ từ không khí và cung cấp phạm vi nhiệt độ lý tưởng cho sự phát triển của vi sinh vật, bao gồm cả Legionella. Trong đường ống kim loại và bộ trao đổi nhiệt, sự kết hợp giữa cáu cặn và ăn mòn sẽ rút ngắn tuổi thọ sử dụng và tăng chi phí năng lượng.
Do đó, hóa học nước làm mát là một môn học riêng trong chương trình xử lý nước của cơ sở. Chất ức chế cặn giữ muối cứng khỏi bề mặt truyền nhiệt, chất ức chế ăn mòn bảo vệ thép carbon và hợp kim đồng, và chất diệt khuẩn - thường là sản phẩm không oxy hóa được sử dụng cùng với chương trình brom rắn - kiểm soát lượng vi sinh vật. Các cơ sở có giới hạn xả thải ngày càng lựa chọn các chất ức chế có hàm lượng phốt pho thấp hoặc không chứa phốt pho để giảm tải cho môi trường.
Mặc dù vòng làm mát và vòng RO là các hệ thống khác nhau, nhưng hầu hết các địa điểm đều thích có một nhà cung cấp đảm nhiệm cả hai: áp dụng cùng một kiến thức về hóa học nước và gánh nặng tài liệu ít hơn.
Chọn nhà cung cấp hóa chất để xử lý nước dược phẩm
Các nhà kinh doanh dược phẩm không mua hóa chất xử lý nước như các ngành khác. Vấn đề về giá nhưng nó được xếp hạng dưới tính nhất quán, tài liệu và phản hồi kỹ thuật. Một số yêu cầu được coi là không thể thương lượng khi sàng lọc nhà cung cấp.
- Tính nhất quán giữa các lô, được hỗ trợ bởi các chứng chỉ phân tích và thông số kỹ thuật sản phẩm rõ ràng.
- Hỗ trợ của phòng thí nghiệm, bao gồm các báo cáo thử nghiệm được công nhận hoặc của bên thứ ba có thể được xem xét trong quá trình kiểm tra.
- Kỹ thuật ứng dụng bắt đầu bằng phân tích nước và bao gồm liều lượng, giám sát và khắc phục sự cố.
- Độ tin cậy cung cấp dài hạn do việc tái thẩm định chất lượng hóa học trong nhà máy dược phẩm rất tốn kém và chậm.
- Sẵn sàng thực tế để tùy chỉnh các công thức hoặc hình thức phân phối để phù hợp với thiết bị định lượng của nhà máy.
Một nhà sản xuất có công thức hóa học riêng, có quá trình sản xuất liên tục trong nhiều thập kỷ và có đội ngũ kỹ thuật riêng sẽ có khả năng hấp thụ các biến thể của nước cấp thực tế tốt hơn so với việc người bán lại chuyển tiếp câu hỏi cho bên thứ ba. Công ty TNHH Công nghệ Bảo vệ Môi trường Thường Châu SanmingJingHui phù hợp với mô tả đó: được thành lập vào năm 1991, xuất khẩu sang hơn 40 quốc gia, với các sản phẩm xoay quanh cả xử lý nước thẩm thấu ngược và hệ thống nước làm mát tuần hoàn công nghiệp.
Trải nghiệm đó quan trọng vì một lý do đơn giản. Xử lý nước dược phẩm là một kỷ luật hệ thống : màng, chất chống cặn, chất diệt khuẩn, chương trình làm sạch và hóa học vòng làm mát tác động lẫn nhau. Được chọn là một chương trình mạch lạc, chúng giữ được chất lượng nước ổn định. Mua từ các nhà cung cấp không có kết nối, họ buộc nhà máy phải tiếp nhận những điểm không nhất quán thay vì tạo ra sản phẩm.