Вода и водоподготовка в промышленных условиях и в аптеке

4.3 Обеззараживание системы и контроль микробиологического загрязнения

 

Очистное оборудование, а  также системы хранения и распределения  воды для фармацевтических елей должны быть снабжены приспособлениями для  предотвращения развития микрофлоры в  процессе нормальной эксплуатации, а  также для обеззараживания или  стерилизации системы после вмешательств, связанных с обслуживанием или  модификацией.

Для дезинфекции системы  подготовки воды применяют непрерывные  и периодические методы. Наряду с  химическими методами, например, перуксусной кислотой, перекисью водорода, хлора, используют также термические санитарные мероприятия, такие, как, обработка горячей водой или стерилизация паром. Кроме того, возможна установка нагревания больше 70◦С для получения воды, которую применяют только для воды для инъекций. Для дезинфекции холодной сырой воды предпочтителен непрерывный метод, на практике в большинстве случаев используют комбинацию аппарата для получения озона и УФ-облучение.

 

4.3.1 Озон

Озон, вследствие своего высокого редокс-потенциала, относится к сильнейшим окислительным средствам. Наряду с уничтожением микроорганизмов, уменьшается содержание основного органического углерода и эндотоксинов. Для получения озона применяют два метода:

- получение озона из  кислорода воздуха

- создание озона непосредственно  из воды.

Ток, проходящий через ячейку на стороне анода способствует разложению проходящей чистой воды на кислород и протоны, а на стороне катода удаляется водород. Производство озона происходит в запасной линии.

 

 

4.3.2 Ультрафиолетовое облучение

Обеззараживание посредством УФ-облучения основано на взаимодействии нуклеиновой кислоты с богатым энергией облучением при длине волны 254 нм. При таком облучении во время контакта убивается 90-95% имеющихся микроорганизмов. Дополнительной задачей УФ-облучения является разрушение остатка озона, который ввели при дезинфекции.

 

4.4 Требования к емкостям для хранения

При проектировании емкостей для хранения воды для фармацевтического  использования необходимо учитывать  следующие требования:

1.Система очистки воды  должна работать непрерывно в  течение длительных периодов  времени с тем, чтобы обеспечить  ее наибольшую эффективность  и избежать повышенных нагрузок  на оборудование, сопровождающих  каждый цикл остановки и пуска

2.Необходима буферная емкость, позволяющая перейти от непрерывного поступления воды со стадии ее очистки к обычно меняющейся потребности для немедленного использования.

3.Емкость для хранения  воды для фармацевтического использования  должна обеспечивать запас воды, достаточный для снабжения производства  в случаях отказа системы очистки  или перерывов, связанных с  обеззараживанием или регенерации. 

 

4.5 Контроль загрязнения

Для обеспечения эффективного контроля загрязнения необходимо принять  во внимание следующие факторы:

- в свободном пространстве  емкости капли воды контактируют  с воздухом при температуре,  благоприятной для развития микрофлоры. Следовательно это пространство, является зоной риска

- петля распределения  воды должна быть сконструирована  таким образом, чтобы свободное  пространство эффективно орошалось  потоком воды. В этих целях могут использоваться шариковые распылители воды или иные приспособления для разбрызгивания

- окончания трубопроводов  внутри емкости должны иметь  форму, препятствующую образованию зон застоя воды, в которых может скапливаться микробное загрязнение

- вентиляционные клапаны,  необходимые для выравнивания  давления воздуха внутри емкости при изменении уровня воды, должны быть снабжены фильтрами.

 

4.6 Требования к трубопроводам для распределения воды

Распределение воды для фармацевтического  использования должно осуществляться в форме петли с непрерывной  циркуляцией. Необходимо контролировать распространение загрязнений в  емкости для хранения воды и в  петле распределения. Для предотвращения биологического загрязнения не рекомендуется  использовать фильтрацию в петле  распределения и в точках отбора воды для использования.

 

4.7 Методика предотвращения биозагрязнений

Могут использоваться следующие  методы:

- поддержание постоянного  турбулентного потока в системе  распределения воды, снижающее вероятность  образования биопленок

- конструкция системы  должна обеспечивать минимальную  протяженность трубопровода

- в системах, функционирующих  при нормальной температуре, трубопровод  должен быть изолирован от  близко расположенных горячих  труб

- следует избегать участков трубопровода с непроточной водой, длина которых в полтора раза превышает диаметр трубы

- манометры должны быть  отделены от системы мембранами

- диафрагменные клапаны  должны отвечать гигиеническим  нормам

- рост микроорганизмов  может подавляться:

   - УФ-облучением на трубопроводе,

   - поддержанием повышенной  температуры

   - периодическим обеззараживанием  системы с использованием горячей воды

   - периодической стерилизацией  или обеззараживанием системы  с использованием перегретой  воды или чистого пара

   - регулярным химическим  обеззараживанием с использованием озона или других агентов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 5.Водоподготовка в промышленных условиях на примере завода по изготовлению инфузионных растворов ГУП «Сахамедпром» РС(Я).

ГУП «Сахамедпром» РС (Я) создан в соответствии с Указом Президента РС (Я) в декабре 2005 года для обеспечения лечебно-профилактических учреждений республики инфузионными растворами.

Завод является единственным в Республике Саха (Якутия) производителем, выпускающим фармацевтическую продукцию в соответствии с международными стандартами качества GMP.

В настоящее время ГУП  «Сахамедпром» РС(Я) выпускает инфузионные растворы натрия хлорида 0,9%, глюкозы 5%, глюкозы 10%, раствор Рингера в полимерных контейнерах из многослойной пленки на основе полипропилена с двумя инъекционными портами емкостью 200, 250, 400 и 500 мл.

Производство

Завод инфузионных растворов ГУП «Сахамедпром» РС (Я) спроектирован на основе немецкой и шведской технологий компаний «Plumat» и «Getinge», являющихся мировыми лидерами в производстве оборудования для фармацевтической промышленности.

Основные стадии технологического процесса:

1. подготовка производственных  помещений и оборудования к  работе;

2. получение воды очищенной  и воды для инъекций состоит  из следующих этапов:

2.1. удаление механических  примесей и железа;

2.2. умягчение с использованием  ионообменной смолы;

2.3. фильтрация посредством  обратного осмоса;

2.4. UF облучение;

2.5. дистилляция;

3. приготовление и розлив  растворов в контейнеры;

4. стерилизация готового  продукта паром с избыточным  давлением при температуре 121ºС;

5. инспекция готового  продукта и упаковка.

Система водоподготовки производит очистку воды от взвешенных веществ (мутности, железа), различных минеральных  и органических солей. В основе работы установки лежат процессы механической, сорбционной фильтрации, ионного  обмена и обратного осмоса, которые  осуществляются в нескольких ступеней.

5.1 Стадии очистки воды

5.1.1 Грубая очистка от механических включений

Качество водопроводной  воды, используемой для приготовления  воды очищенной, должно отвечать требованиям  СанПиН 2.1.4.1074-01 «Вода питьевая»  Вода питьевая из сети внутреннего  хозяйственно-питьевого водопровода  подается на участок водоподготовки к сетчатому фильтру механической очистки, где происходит отделение  песка и других механических загрязнений Грубая очистка от механических включений производится на механическом фильтре F76S 2 (компания Honeywell,  Германия). Фильтрующим материалом является металлическая сетка с маленькими порами размерами 100 мкм, конструкционно выглядит как цилиндр, который задерживает грубые частицы в виде ила, всевозможных волокон, частиц песка и т.д. В фильтр водопроводная вода подается с внешней стороны сетки поперек, вода проходит через сетку, и затем забирается на следующую стадию с внутренней стороны сетки. Регенерация фильтрующего материала  производится вручную, путем прямой промывки под сильной струей исходной воды, для этого просто открывается клапан, и вода промывает сетку проходя вдоль нее, с внутренней и внешней стороны, промывная вода сливается в канализацию через нижний вывод.

Механически очищенная вода поступает в сборник накопитель, емкостью 2 000 литров, это оборудование оснащено датчиками уровня воды, входным клапаном. При срабатывании верхнего датчика уровня, перекрывается входной элетромагнитный клапан и вода не поступает в сборник, при срабатывании нижнего датчика уровня, входной клапан открывается и вода начинает поступать в сборник. Наличие датчиков гарантирует постоянный контроль уровня и наличие воды в накопителе.

Для создания нужного давления в сети фильтров перед входом в  них установлена насосная станция, которая состоит из двух насосов  типа CR 5-11 (фирмы Grundfos) частотного преобразователя, гидроаккумулятора, датчика давления.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.1.2 Обезжелезивание

Осветленная, очищенная от грубых механических частиц вода поступает  на фильтры обезжелезиватели Акватон. В качестве фильтрующей среды используется многослойная система (снизу вверх): поддерживающая засыпка в виде протравленного (обработанного) гравия, затем слой кварца и, наконец,   катализатор – марганцевый цеолит. На поверхности катализатора растворенные в воде примеси железа и марганца переходят в нерастворимую форму и в виде хлопьев оседают на поверхности фильтрующей среды. Это осадок выводится из фильтра путем  обратной промывки.   Помимо растворенного железа и марганца подобные фильтры очищают воду от растворенного сероводорода.  Фильтры на этой стадии очистки относятся в трехцикловым, т.е предусмотрены циклы: получения воды свободной от растворенного железа, прямая и обратная промывка фильтрующей среды.

В режиме фильтрации вода, со  скоростью  10 м/час. проходит через  верхний распределительный клапан-4, и подается на фильтрующую среду. Вода просачивается через катализатор-3 и песчано-гравийную подложку-2, потом  через нижний распределительный  клапан-5, вода поступает в  водоподъемную  трубу и выводится из фильтра  на следующую стадию очистки. Все  циклы очистки, фильтрации и регенерации  управляются автоматическим клапаном-6. Задается заранее время работы в  режиме фильтрации и время работы в режиме регенерации. Регенерация  производится путем обратной промывки. Промывная вода поступает через  нижний распределительный клапан-5, со скоростью 8,7 м3/час, в течение 60-80 минут, взрыхленная фильтрующая  среда освобождается от осадка, который  выводится через верхний распределительный  клапан-4 и удаляется из фильтра.

На участке водоподготовки установлены два фильтра, которые  работают последовательно:  один фильтр работает в режиме фильтрации, второй -  в режиме регенерации. Такая  система необходима для непрерывного получения  воды свободной от растворенного  железа.

 

 

 

 

 

 

 

 

5.1.3 Умягчение воды

Вода с улучшенными  органолептическими  свойствами, очищенная  от примесей хлора   и органических соединений поступает на фильтры  умягчители Акватон. Фильтрующая среда состоит из смолы-3 – это зернистая структура, жестко скрепленный полимерный носитель, на кончиках которого находится активная функциональная группа - это подвижный ион Na – катионит, смола засыпается на жесткую подложку из гравия и кварцевого песка. При фильтрации происходит обмен: ионы натрия переходят в воду, а из воды на смолу переходят ионы солей жесткости. Умягчители очищают воду, от ионов кальция и магния, к тому же удаляются следовые концентрации очень нежелательных ионов, таких как барий, алюминий, стронций. Фильтры умягчители снижают потенциальную возможность образования нерастворимого осадка на мембране обратного осмоса и внутренних поверхностях дистиллятора, именно поэтому их устанавливают перед указанными установками.

В отличие от фильтра обезжелезивания  и угольного фильтра, умягчители относятся к 5-ти цикловым фильтрам: получение воды очищенной, обратная промывка, регенерация/медленная промывка, быстрая промывка, и наполнение солевого бака.

Работает фильтр в том  же порядке, что и предыдущие, вода со скоростью 40-45 м/час, поступает через  верхний клапан-4, распределяется на фильтрующей среде, просочившаяся  умягченная вода через нижний распределительный  клапан-5 выводится из фильтра на следующую стадию водоподготовки.