Četiri stupa kvalitete farmaceutske vode

Praćenje vodljivosti, TOC-a, biološkog opterećenja i ozona u stvarnom vremenu za usklađenost s USP-om

min

13 Dec, 2024

Areen Kalantari, Thornton

U svijetu farmaceutske proizvodnje održavanje čistoće vode nepokolebljiva je obveza. Farmaceutska voda, koja se koristi u različitim fazama formulacije lijeka, igra ključnu ulogu u osiguravanju sigurnosti i učinkovitosti proizvoda. Čak i najmanje odstupanje od stroge usklađenosti s USP-om može dovesti do razornih posljedica, uključujući opoziv proizvoda, ugrožavanje zdravlja pacijenata i stvaranje značajnih financijskih i reputacijskih gubitaka.

Četiri stupa kvalitete farmaceutske vode

Kvaliteta i sigurnost farmaceutskih voda ključni su za izbjegavanje kontaminacije, kvara proizvoda i neusklađenosti s regulatornim standardima. Kako bi se osigurala čistoća vode i smanjili rizici, farmaceutska industrija oslanja se na praćenje četiri kritična parametra u stvarnom vremenu: vodljivost, ukupni organski ugljik (TOC), bioopterećenje i otopljeni ozon. Ovi parametri , koje su definirale Sjedinjene Države, europska, japanska i druga farmakopeja, ključni su za održavanje optimalne kvalitete vode i ispunjavanje standarda usklađenosti s farmaceutskom vodom.

Ovaj video i post na blogu istražuju četiri stupa čistoće farmaceutske vode: vodljivost, Ukupni organski ugljik (TOC), biološko opterećenje i otopljeni ozon. Istražit ćemo značaj svakog mjerenja, njegov utjecaj na različite faze proizvodnog procesa i kako praćenje u stvarnom vremenu omogućuje proaktivno donošenje odluka za zajamčenu usklađenost s USP-om .

Vodljivost mjeri sposobnost vode da provodi električnu energiju, neizravno ukazujući na prisutnost otopljenih ionskih zagađivača.

Sama čista voda je loš provodnik električne energije, bez nabijenih čestica potrebnih za učinkovit protok struje. Međutim, prisutnost otopljenih soli, minerala i nekih organskih tvari narušava ovu neutralnost. Kada se na vodu primijeni električno polje, ti otopljeni spojevi disociraju u nabijene ione (katione i anione). Budući da su molekule čiste vode (H2O) neutralne, ti ioni migriraju prema suprotno nabijenim elektrodama, olakšavajući protok električne energije. Što je više iona prisutno, to je veća vodljivost vode. Stoga visoka vodljivost može signalizirati probleme poput visoke mineralnosti ili onečišćenja industrijskim otpadom.

U procesu proizvodnje farmaceutske vode, praćenje vodljivosti ključno je u različitim fazama:

Praćenje napojne vode: Kako sirova voda ulazi u proces pročišćavanja, mjeri se njezina vodljivost. Visoka očitanja mogu ukazivati na kontaminaciju mineralima prisutnim u podzemnim vodama ili industrijskim zagađivačima. Ovo rano otkrivanje omogućuje odgovarajuće korake prije nego što voda napreduje dalje.

Praćenje permeata reverzne osmoze (RO): RO membrana djeluje kao fizička barijera, selektivno dopuštajući molekulama vode da prođu dok odbacuju veće ione. Praćenje vodljivosti RO permeata u stvarnom vremenu – pročišćene vode koja izlazi iz membrane – služi kao ključni pokazatelj učinkovitosti. Nagli porast vodljivosti mogao bi signalizirati ugroženu membranu, omogućujući prolazak neželjenih ionskih zagađivača.

Praćenje otpadnih voda za elektrodeionizaciju (EDI): EDI dodatno polira RO permeat korištenjem električno nabijenih smola za uklanjanje preostalih iona. Kontinuirano praćenje vodljivosti EDI otpadnih voda osigurava optimalno funkcioniranje procesa, postižući kvalitetu ultračiste vode (UPW) koju zahtijevaju različite farmakopeje.

Praćenje skladištenja i distribucije: Vodljivost se prati u spremnicima i unutar povratne petlje kao konačna zaštita kako bi se osigurala kvaliteta ultračiste vode (UPW) u cijelom distribucijskom sustavu. Ovi vitalni podaci štite od potencijalne kontaminacije i zadovoljavaju stroge regulatorne zahtjeve.

Praćenje vodljivosti u stvarnom vremenu omogućuje trenutno otkrivanje svih odstupanja u tim kritičnim fazama, štiteći kvalitetu vode tijekom cijelog proizvodnog procesa i osiguravajući dosljednu isporuku netaknute farmaceutske vode za proizvodnju vitalnih lijekova.

Praktična kalibracija vodljivosti u skladu s propisima farmakopeje

Saznajte kako sustav za umjeravanje vodljivosti pojednostavljuje postupak umjeravanja, osigurava točnost i potpuno je usklađen s globalnim farmakopejskim standardima.

Ukupni organski ugljik (TOC) predstavlja ukupnu količinu organskog ugljika prisutnog u vodi. Prekomjerni TOC može ukazivati na prisutnost organskih zagađivača poput raspadajućih organskih tvari, mikroorganizama ili industrijskih nusproizvoda. Čak i količine ovih kontaminanata u tragovima mogu značajno utjecati na kvalitetu i sigurnost farmaceutskih proizvoda.

Praćenje TOC-a posebno je važno za:

Praćenje ultrafiltracije (UF) permeata: UF membrana radi kao mikroskopsko sito. Njegove pore su posebno dimenzionirane kako bi omogućile molekule vode i sitne otopljene čestice da prođu, a istovremeno zabranjuju prolazak većih zagađivača. Ovaj proces selektivne filtracije uklanja neželjene organske molekule poput raspadajućih tvari, mikroorganizama i industrijskih nusproizvoda. Praćenje TOC-a u stvarnom vremenu pročišćene vode (permeata) koja prati membranu služi kao vitalni pokazatelj učinkovitosti. Nagli skok TOC-a mogao bi signalizirati ugroženi proboj membrane ili organske tvari, što bi potaknulo korektivne radnje za održavanje kritične čistoće farmaceutske vode.

Procesi uklanjanja organskih tvari (npr. aktivni ugljen): Aktivni ugljen je visoko adsorbirajući materijal koji učinkovito uklanja širok raspon organskih spojeva iz vode. Praćenje TOC-a nizvodno od filtera s aktivnim ugljenom osigurava optimalno funkcioniranje procesa i održavanje niske razine organskog ugljika.

Praćenje skladištenja i distribucije: Praćenje TOC-a u povratnoj petlji djeluje kao kritična zaštita od kvara tijekom skladištenja i distribucije. Mjerenjem TOC-a ovaj proces otkriva sve organske zagađivače poput raspadajućih tvari, mikroorganizama ili industrijskih nusproizvoda koji su možda ušli u UPW. Mjerenje TOC-a u povratnoj petlji bilježi svaku potencijalnu organsku kontaminaciju koja cirkulira sustavom i može se koristiti za regulatorno izvješćivanje.

On-line kontinuirano praćenje TOC-a pruža uvid u cijeli spektar razina organskog ugljika i potencijalnih odstupanja, omogućujući proaktivne prilagodbe procesa obrade i jamčeći dosljednu kvalitetu vode.

Pojednostavljenje propisa za TOC u farmaceutskim vodama

Ova studija razmatra opće regulatorne zahtjeve, regulatorne zahtjeve specifične za parametre, neregulatorne izvore i odabir instrumenata za mjerenje ukupnog organskog ugljika.

U području proizvodnje farmaceutske vode, pojam "bioopterećenje" je od presudne važnosti. Odnosi se na kvantitativnu mjeru ukupnog broja održivih mikroorganizama, koji obuhvaćaju bakterije, gljivice, pa čak i neke protozoe, prisutne u određenom uzorku vode. Visoko biološko opterećenje označava potencijalni zdravstveni rizik povezan s upadom ovih neželjenih mikroba. Nadalje, može ukazivati na neučinkovitosti unutar procesa pročišćavanja vode osmišljenih da ih eliminiraju.

Praćenje biološkog opterećenja najvažnije je za:

Cijeli proces proizvodnje vode: Redovite procjene biološkog opterećenja u različitim fazama procesa pročišćavanja vode su ključne. Ovo kontinuirano praćenje pomaže identificirati potencijalne izvore mikrobne kontaminacije i osigurava održavanje dosljedno niskih razina mikroba unutar cijelog vodnog sustava.

Faze nakon dezinfekcije: Procesi dezinfekcije, kao što je ultraljubičasta (UV) obrada ili primjena ozona, koriste se za uklanjanje mikroorganizama iz vode. Praćenje biološkog opterećenja nakon ovih faza dezinfekcije služi kao kritičan korak provjere. Nisko očitanje biološkog opterećenja nakon dezinfekcije potvrđuje učinkovitost odabrane tehnike u postizanju mikrobne inaktivacije. Nasuprot tome, visoko očitanje biološkog opterećenja ukazuje na potencijalno kršenje procesa dezinfekcije, što zahtijeva istragu i korektivne mjere.
Praćenje skladištenja i distribucije: Funkcionirajući kao posljednja linija obrane, praćenje biološkog opterećenja provodi se u spremnicima i unutar povratne petlje. Fokus je sada na otkrivanju mikroorganizama koji su se mogli provući kroz sustav. Najbolje mjesto za mjerenje za to je povratna petlja, budući da se mjeri voda koja je već proizvedena i istovremeno se koristi. Redovito praćenje ovdje i poduzimanje svih potrebnih korektivnih radnji osigurava sigurnost proizvoda i usklađenost s propisima.

Brzo i stalno praćenje biološkog opterećenja omogućuje tvrtkama provedbu preventivnih mjera za kontrolu rasta mikroba. Ovaj proaktivni pristup minimizira rizik od kontaminacije i osigurava pouzdano pridržavanje strogih mikrobioloških standarda kvalitete utvrđenih farmakopejama kao što je USP.

Smjernice o metodama brzog otkrivanja mikroba

Brze mikro metode (RMM), uključujući vodu koja se koristi za proces, ključne su za cjelokupnu strategiju upravljanja procesom.

Ovaj vodič razmatra sljedeće:

Nova strategija upravljanja procesom za brzo otkrivanje mikroba
Regulatorna stajališta o primjeni brzih mikrobnih metoda
Mrežni analizator za otkrivanje mikroba 7000RMS

Otopljeni ozon (O3) pojavljuje se kao moćno oružje u borbi za mikrobiološki čistu farmaceutsku vodu. Njegova snaga leži u njegovoj jedinstvenoj kemiji: djelujući kao snažno oksidacijsko sredstvo, ozon narušava integritet i ubija bakterije i viruse spremno reagirajući s molekulama bogatim elektronima u njihovim staničnim stijenkama. Ova oksidacijska moć proteže se čak i na neprijatelje otporne na klor poput cista i određenih virusa. Štoviše, ozon se može pohvaliti brzom kinetikom dezinfekcije, nudeći brzo djelovanje u usporedbi s nekim tradicionalnim metodama. Konačno, savršeno se usklađuje s načelom "bez dodanih tvari" jer se prirodno razgrađuje natrag u kisik (O2) nakon izlaganja ultraljubičastom (UV) svjetlu, ne ostavljajući zaostale probleme u pročišćenoj vodi.

Praćenje otopljenog ozona ključno je za sljedeće:

Kontrola procesa dezinfekcije: Održavanje optimalne koncentracije ozona osjetljiv je čin balansiranja. Iako preniska razina može ostaviti mikrobe nepokolebljivima, pretjerano visoke razine mogu stvoriti štetne derivate. Uzimajući u obzir parametre kvalitete vode kao što su pH, temperatura i organski sadržaj, mogu se prilagoditi doziranje ozona ili vrijeme kontakta kako bi se osigurala najučinkovitija moguća dezinfekcija.
Usklađenost s propisima o zaostatcima dezinficijensa: Farmakopeje i regulatorna tijela postavljaju ograničenja na razine zaostalih dezinficijensa u pročišćenoj vodi. Za ozon, ova ograničenja imaju za cilj uravnotežiti potrebu za mikrobnom kontrolom sa minimiziranjem potencijalnog stvaranja nusproizvoda. Kontinuirano praćenje otopljenog ozona omogućuje prilagodbe u procesu dezinfekcije kako bi se razine preostalog ozona održale u prihvatljivim granicama.

Praćenje otopljenog ozona u stvarnom vremenu pruža kontinuirani uvid u razine ozona, omogućujući operaterima da iskoriste podatke u stvarnom vremenu za trenutno fino podešavanje doza ozona ili vremena kontakta, osiguravajući učinkovitu dezinfekciju i usklađenost s propisima.

White Paper: Ozone Application and Control

Primjena i kontrola ozona u farmaceutskim vodama

Otopljeni ozon učinkovito je sredstvo za dezinfekciju farmaceutskih vodnih sustava. U studiji pročitajte kako instrumenti za ozon igraju ključnu ulogu u osiguravanju da razine ozona zadovoljavaju zahtjeve tijekom ciklusa dezinfekcije, kao i tijekom normalnog rada.

Desetljećima je kamen temeljac kontrole kvalitete farmaceutske vode metoda "uzorkovanja". Ovdje se uzorci vode pomno prikupljaju u unaprijed određenim intervalima i odvoze u laboratorij na analizu. Iako ovaj pristup nudi vrijedne podatke, njegova inherentna ograničenja mogu predstavljati značajne prijetnje čistoći vode.

Vrijeme između prikupljanja uzoraka i primanja rezultata može biti znatno. Ovo kritično kašnjenje može prikriti prolazne događaje kontaminacije ili odstupanja kvalitete između točaka uzorkovanja. Do trenutka kada se utvrdi problem, značajna količina potencijalno kontaminirane vode možda je već proizvedena.

Nadalje, uzorkovanje grab nudi ograničenu snimku kvalitete vode u određeno vrijeme i na određenoj lokaciji. Ne uspijeva uhvatiti dinamičnu prirodu procesa pročišćavanja vode, potencijalno propuštajući kritične trenutke ranjivosti na kontaminaciju.

Praćenje u stvarnom vremenu nudi novu eru kontrole kvalitete vode, nudeći dinamičan i kontinuiran prozor u zamršene radove farmaceutskog pročišćavanja vode. Ovaj pristup strateški raspoređuje mrežne analizatore na kritičnim točkama unutar sustava, pretvarajući praćenje kvalitete vode iz reaktivnog u proaktivno pothvat. Ovi analizatori funkcioniraju kao budni stražari, kontinuirano mjereći bitne parametre ispitivanja vode.

Praćenje kvalitete vode u farmaceutskim proizvodima

Abeceda USP propisa

Moć praćenja u stvarnom vremenu proteže se daleko izvan trenutne reakcije. Podaci koje prikuplja pretvaraju se u riznicu uvida, osnažujući kontinuirano usavršavanje procesa obrade vode. Analizom ovih trendova u stvarnom vremenu, operateri mogu identificirati područja za smanjenje otpada i poboljšanje učinkovitosti.

Nadalje, olakšava besprijekornu usklađenost sa strogim propisima koji reguliraju kvalitetu farmaceutske vode. Kontinuirano praćenje pruža robustan i provjerljiv podatkovni trag. Farmakopeja Sjedinjenih Država (USP), na primjer, postavlja kritične parametre i njihove prihvatljive granice.

USP 645, 644, 1644

Ova poglavlja definiraju zahtjeve za mjerenje vodljivosti i temperature u vodi za farmaceutsku uporabu. I kompenzirana i nekompenzirana mjerenja vodljivosti imaju značaj. USP 645 specificira nekompenzirana mjerenja za konačnu kvalitetu vode, dok USP 644 i 1644 preporučuju kompenzirana mjerenja za optimizaciju samog procesa obrade.

USP 643

USP 643 uspostavlja standarde za mjerenje ukupnog organskog ugljika (TOC) u vodi za farmaceutsku upotrebu. U njemu se navode zahtjevi za validaciju analitičkih tehnologija i tumačenje rezultata instrumenata za granično ispitivanje. Za razliku od uzoraka za hvatanje, kontinuirana analiza TOC-a nudi podatke u stvarnom vremenu za trenutni odgovor na fluktuacije, optimizirajući procese pročišćavanja i stvarajući provjerljiv zapis za usklađenost s USP-om . Ovaj proaktivni pristup minimizira rizike i štiti kvalitetu vode.

USP 1231

Testovi nabrajanja mikroba u vodi potpadaju pod smjernice USP 1231. Ovaj standard osigurava da sustav dosljedno proizvodi visokokvalitetnu vodu. Implementacija brzih metoda otkrivanja mikroba uz tradicionalne tehnike brojanja pločica može dodatno smanjiti rizike i kašnjenja povezana s uzorkovanjem kontrole biološkog opterećenja.

Propisi za ozon

Iako nije izričito navedeno u posebnom poglavlju USP-a , propisi za ozon ipak su prisutni. Poglavlja USP-a koja se pozivaju na dezinfekciju ozonom, kao što je monografija Pročišćena voda, implicitno zahtijevaju pridržavanje dobre proizvođačke prakse (GMP) i pravila bez dodanih tvari. Ovo pravilo uređuje ostatke dezinficijensa kao dio kontrole procesa. Praćenje ozona u stvarnom vremenu omogućuje poštivanje ovih propisa održavanjem optimalnih razina dezinfekcije uz zadržavanje preostalog ozona u prihvatljivim granicama.

Praćenje u stvarnom vremenu savršeno je usklađeno s inicijativom FDA-ine procesne analitičke tehnologije (PAT). Ova inicijativa naglašava korištenje mjerenja u stvarnom vremenu kako bi se osigurala dosljedna kvaliteta proizvoda tijekom cijelog proizvodnog procesa. Prihvaćanjem praćenja u stvarnom vremenu, proizvođači farmaceutske vode dobivaju moćan alat za postizanje ovog cilja.

U tvrtki METTLER TOLEDO razumijemo iznimnu važnost farmaceutske čistoće vode. Kompromisi u ovom kritičnom području mogu imati dalekosežne posljedice. Zato nudimo sveobuhvatno rješenje – praćenje TOC-a, vodljivosti, otopljenog ozona i biološkog opterećenja u stvarnom vremenu – osnažujući vam da steknete neusporedivu kontrolu i uvid u svoj proces pročišćavanja vode.

Sveobuhvatnim paketom analizatora pomažemo proizvođačima farmaceutske vode da pojednostave integraciju sustava, upravljanje podacima i obuku operatera kako bi se olakšao nesmetan prijelaz na robusno okruženje za praćenje u stvarnom vremenu. Naš proaktivni pristup štiti kvalitetu vode, minimizira rizike od kontaminacije i u konačnici podržava dosljednu proizvodnju lijekova i lijekova.

Kontrola nečistoća u farmaceutskim vodama

Ovaj webinar na zahtjev razbija uobičajene mitove o mikrobima i organskim tvarima pri kontroli nečistoća u farmaceutskim vodama. Raspravlja se o razlikama između organskih i mikrobioloških kontaminanata u WFI i PW, kao i o preporučenim pristupima mjerenju za svaku vrstu nečistoće.

Pogledajte ga danas.

Areen Kalantari

Stručnjak za globalni farmaceutski segment

Areen Kalantari ima diplomu iz biološkog/kemijskog inženjerstva i magisterij poslovne administracije (MBA) iz međunarodnog poslovanja. Ima iskustva kako u biotehnološkim primjenama tako i u farmaceutskim vodama. Areen je prethodno radio kao voditelj proizvoda za pH, otopljeni kisik i CO2, radeći s globalnim farmaceutskim i biotehnološkim klijentima na implementaciji učinkovitih SOP-ova i obuci osoblja za njihove stanične kulture i procese fermentacije. Areen je član s pravom glasa u odboru za standarde Američkog društva inženjera strojarstva – bioprocesne opreme (ASME-BPE). Doprinosi podskupini za procesnu instrumentaciju kako bi pomogao u implementaciji standarda za bioprocesnu i farmaceutsku industriju, usredotočujući se na vodljivost, pH, TOC i razne druge procesne tehnologije. U svojoj trenutnoj ulozi podržava globalno tržište farmaceutskih sustava za vodu i USP regulatorne aspekte WFI i PW sustava u vezi s potrebnim testovima koje treba provesti.