آب قابل تزریق
آب
قابل تزریق یا آنچه که به نام
WFI
گفته می شود آبی است که برای تولید
محصولات دارویی و
انواع محصولات تزریقی که در آنها مقدار اندوتوکسین نیاز
به کنترل دارد، مورد استفاده قرار می گیرد. گاه این آب
برای شستشوی
تجهیزات یا مجموعه های در تماس با محصولات تزریقی بکار می رود. حداقل
کیفیت منابع آب
تغذیه کننده قابل تزریق، آب آشامیدنی بر مبنای تعاریف
فارماکوپیای آمریکا، اروپا و ژاپن یا تعاریف لازم توسط
WHO
است
.
آب
تغدیه پروسه های
لازم را طی می کند و بعد از آماده سازی در مرحله بعدی خود
وارد سیستم تقطیر یا
سیستم های دیگر تائید شده می گردد. آب خروجی باید
تمام مشخصه های شیمیایی آب کاملا خالص بعلاوه مشخصه های
اندوتوکسین باکتری
را داشته باشد
.
مونوگراف تولید آب قابل تزریق در فارماکوپیای آمریکا
(USP)
از چند دوره گذشته
روش استحصال آنرا از طریق تقطیر یا روش های معادل
و یا پروسه های برتر و ممتاز مورد تائید قرار می دهد
.
روش های تولید آب
قابل تزریق
استانداردهای بین المللی در زمینه تولید دارو علیرغم داشتن همسویی و شباهت
های بسیار، همچنان دارای تفاوت های بسیاری هستند
.
آب قابل تزریق مطابق با استاندارد
USP
می تواند از طریق
انواع روش های آبسازی بدست آید
.
فارماکوپیای ژاپن امکان تولید آب قابل تزریق را با تقطیر، اسمز معکوس و
اولترافیلتراسیون تائید می کند
.
اما
فارماکوپیای اروپایی تنها تقطیر را برای این محصول قبول دارد، بطور سنتی
تقطیر در صنایع
بیوفارما مورد استفاده قرار گرفته است و امروزه اغلب آب
قابل تزریق دارویی به شیوه تقطیر به دست می آید. اما با
این حال در برخی
شرکت های تولیدکننده آب با خلوص بالا از روش های دی یونیزاسیون و
اولترافیلتراسیون
برای تولید آب قابل تزریق یا با کیفیت بالاتر از آن
استفاده می کنند و از تقطیر برای تولید استفاده نمی شود
و اغلب صنایع
محدودیتی برای این کار ندارد
.
تقطیر
:
بر مبنای خواسته های
USP
، آب قابل تزریق باید با روش تقطیر با یک روش خالص سازی که در حد
تقطیر یا برتر از آن باشد استحصال گردد
.
همچنین
این آب باید آزمایشات مربوط به
TOC
و کانداکتیویته را طی نماید و سطح
اندوتوکسین
باکتریایی آن باید در سطح پایین تر از
(m1) 0.25
واحد
اندوتوکسین باشد
.
سطح آلودگی میکروبی نباید بالاتر از
cuf10
در هر 100
میلی متر باشد، روش
تقطیر می تواند آب مقطر با سطح آلودگی پایین را به
همراه حذف اندوتوکسین آن تامین نماید
.
سیستم تقطیر با
تراکم بخار شامل
دو سری نرم کننده، مبدل حرارتی، فیلتر کربن اکتیو، پری فیلتر اولیه
um5 (
میکرون)، سیستم
انتخابی اسمز معکوس با امکان بکارگیری آب گرم برای
تمیزکاری و شستشو و یک سیستم نهایی تقطیر تراکمی بخار می
باشد
.
سیستم تقطیر
تراکمی در صورت داشتن مشخصه های درخواستی توسط انواع فارماکوپیاهای مطرح اداری
مزیت های زیر نیز می باشد
-
کارکرد معمولا مداوم و با ثبات
-
بکارگیری انرژی موثرتر از روش تقطیر متناوب (ضربدری)
-
عدم نیازمندی به طراحی پیچیده
-
نگهداری و تعمیرات تقریبا کم
اگرچه
سیستم های تقطیر ممکن است دارای ثبات باشند. اما این صحت و ثبات، محصول
آنها را تضمین نمی
نماید. و ممکن است در زمانهایی که در سیستم دارای
کارکرد صحیح نباشد یا به صورت مکانیکی اشکال پیدا می
کند، تولید آب
پایروژن نماید و این در شرایطی است که آب تغذیه با اندوتوکسین بالا وارد
سیستم می شود و بسته
به روش تهیه آب تغذیه آزمایشات اندوتوکسین ممکن است
جواب خطا را نشان دهد
.
سیستم تقطیر بر مبنای تراکم بخار نیازمند انرژی زیاد و هزینه بالایی نسبت به سیکل
عمر خود و در مقایسه با سیستم های ممبران می باشد
.
این
سیستم ها
نیازمند آب خروجی از اسمز معکوس
(RO)
یا اسمز معکوس با همراه آب
دیونیزه
(RO/Deionization)
برای تغذیه خود هستند و همچنین این
مجموعه ها
نیازمند نیروی انسانی زیادتر نسبت به سیستم تقطیر در دستگاه های تقطیر چند
مرحله ای می باشند.
دستگاه تقطیر چند مرحله ای
(MED)
معمولا شامل فیلترهای
چند رسانه ای
(Multi Media Filter)
آب نرم کننده های
دوگانه، تانک های
ذخیره
(Break tank)
مبدل
حرارتی، مخزن فیلتر کربن اکتیو (قابل تمیزکاری با
آب داغ)، پری فیلترهای 5
us
، سیستم های تنظیم
PH
، دستگاه های اشعه
UV 254
نانومتر، دستگاه اسمز معکوس قابل تمیزکاری
با آب داغ (که سابق بر این اغلب
از ستون کاتیون وآنیونی برای دی یونیزاسیون استفاده می
شد) و الکترو دی
یونیزاسیون پیوسته
(CEDI)
که در نهایت به دستگاه تقطیر چند مرحله ای
(MED)
منتهی گردد
.
همراه با برآورد کردن الزامات مربوط به
فارکوپیاهای مختلف،
تقطیر چند مرحله دارای نقاط قوت دیگری نیز می باشد که عبارت از ثبات و
پایداری در تولید و
نداشتن قطعات متحرک می باشد. اما نقاط ضعف این سیستم
ها عبارتند از: -نیازمندی به آب تغذیه با کیفیت بالا و
کلراید در حد
0.5ppm
، ضرورت کمتر بودن حدود سیلیکا در حد 1
ppm
و
کانداکتیویته کمتر از 5
میکرو زیمنس در هر سانتی متر (5
s/cm)
-
مصرف انرژی بسیار زیاد نسبت به تقطیر با بخار تراکمی
-
داشتن هزینه بسیار بالای سیکل کارکرد آن نسبت به سیستم های دارای ممبران
-
آسیب پذیری در مقابل
ورود اندوتوکسین ها که این اشکال در هر دو نوع تولید
آب مقطر به روش تقطیر مستقیما مرتبط با آب تغذیه سیستم
می باشند
.
FDA
در بازرسی آب تغذیه
با خلوص بالا به این صورت تاکید دارد که بسیاری از
دستگاههای تقطیر کاهش 25
Log
تا 3
log
مقدار از
اندوتوکسین ها را می توانند
انجام دهند
.
بنابراین در صورتی که حد اندوتوکسین در آب تغذیه به 250
Eu/ml
برسد امکان
پیدا شدن اندوتوکسین در
WFI
نیز خواهد بود
.
روش های دیگر
روش های جداسازی مختلفی مانند
RO
و اولترافیلتراسیون
و اکسیداسیون با ازن می توانند اندوتوکسین را حذف کنند
.
حرارت، تقطر،
UF
،
RO
و
فیلتراسیون، ازن، نور ماورابنفش و روش های شیمیایی می توانند سطوح پایین میکروبی
را در آب تامین کنند
.
اسمز
معکوس دوبارگذر
(TPRO)
یا
(DPRO)
قابلیت تولید آب مقطر را دارا می باشد
.
یک سیستم اسمز معکوس
دوبار گذر از یک فیلتر چند رسانه ای، آب نرم کن
دوگانه، تانک ذخیره، مبدل حرارتی، فیلترکربن اکتیو قابل
شستشو با آب گرم،
پری فیلتر 55
s
، تنظیم کننده
PH
و دستگاه مولد اشعه ماورا بنفش 245
nm
و یک
مجموعه
TPRO
قابل تمیزکاری با آب
گرم تشکیل می شود
.
سیستم می
تواند
شامل یک
مجموعه
RO
باشد که یک
دستگاه
CEDI
متعاقب آن
قرار دارد و بعد از
آن یک مجموعه
RO
باشد که یک دستگاه
CEDI
متعاقب آن قرار دارد و بعد از آن
یک مجموعه
RO
که انجام عملیات
پولیشینگ سیستم را قبل از مخزن ذخیره انجام
و آب استحصال شده به عنوان آب قابل تزریق مورد مصرف قرار
می گیرد
.
مزایای بکارگیری
RO
برای تولید آب قابل تزریق به شرح ذیل است
-
داشتن کم هزینه ترین سیکل عمر
-
کمترین مصرف انرژی
-
کاهش دهنده کانداکتیویته،
TOC
، اندوتوکسین و سطوح میکروبی
-
کارکرد پایدار
-
شستشو و تمیزکاری گرم بصورت پیوسته
-
مورد تائید بودن از نظر کاربرد بوسیله
USP
اما
سابقه بکارگیری اسمز معکوس برای تولید آب قابل تزریق کم بوده و
فارماکوپیای اروپایی
آن را به عنوان روش نهایی جهت تولید آب قابل تزریق
تائید نمی کند
.
به علاوه سیستم
RO
نیازمند تمیزکاری متناوب بوده و
ممبران ها باید
تعویض گردند و همچنین ممبران ها آسیب پذیر بوده و ممکن است
خراب شوند
.
روش دیگر در مقابل تقطیر استفاده از اولترافیلتراسیون با استفاده از
UF
های مرسوم یا
UF
گرم بصورت پیوسته می
باشد
.
مدول
های الترافیلتراسیون
در دو شکل از مواد مختلف در بازار موجود هستند، مدول
ها از مواد پلیمری و سرامیکی ساخته می شوند و در شکل های
حلزونی، مارپیچی،
لوله ای، چندین کاناله توخالی هستند
.
برخی
مدول ها برای کارکرد در دمای
محیط و با شستشوی شیمیایی ساخته می شوند. در حالی که
برخی مدول های دیگر
می توانند در دمای
C80
یا بیشتر بصورت پیوسته یا متناوب کار کنند، سیستم
های ممبران سیستم
های خود تنظیم از نظر شستشو هستند
.
رشد
میکروبی در
آنها وجود ندارد، اما نیازمند شستشوی متناوب برای اطمینان خاطر از بازده
سیستم هستند. معمولا
یک سیستم
UF
شامل یک
مجموعه
RO
قابل شستشو
با آبگرم
سیستم
CEDI
و یک مجموعه
UF
است
.
در سیستم جایگزین بجای دستگاه
UV
ثانویه و یک سیستم
UF
بعد از
CEDI
می توان سیستم
UF
پیوسته گرم
را جایگزین
آن نمود. اولترافیلتراسیون مزایای بسیاری دارد
هزینه سیکل عمر کم
-
مصرف انرژی کم
سابقه استفاده برای تولید آب قابل تزریق در آمریکا و ژاپن
-
تاریخچه قابل توجه در آمریکا
-
امکان پذیری کاربرد پیوسته در دمای
C80
-
کاهنده اندوتوکسین تا حد
ogs41
نواقص مربوط به استفاده از این تکنولوژی این است که هنوز مجوزی برای
استفاده از آن فارماکوپیای
اروپایی وجود ندارد
.
کاهش
کانداکتیویته در آن منوط به آماده سازی اولیه مناسب آب برای سیستم است و
ممبران احتمال آسیب
دیدن را داشته و همچنین سیستم ممکن است نیازمند
تمیزکاری متناوب باشد
.
چرا استفاده از ممبران ها بسط نیافته است
.
علیرغم تمام مزایای موجود در استفاده از ممبران ها برای تولید آب
قابل تزریق، چرا این تکنولوژی آنچنان بسط نیافته است؟ دلیل
این امر را می توان
بدین نحو بیان کرد که آن زمان که برای اولین بار
RO
برای تولید آب قابل تزریق پیشنهاد گردید،
ممبران ها چندان برای تولید عملی
آماده نبودند مجموعه های
RO
که بتوانند با آب داغ شستشو داده شوند وجود
نداشتند و شستشوهای
شیمیایی در حد تاثیرگذاری بوسیله حرارت موثر نبودند تقطیر
در تولید آب قابل
تزریق دارای تاریخچه و سابقه بسیاری است و اگرچه چند سال
پیش استفاده از
RO
در تولید آب قابل تزریق با شکست مواجه شد،
اما تکنولوژی
امروزه
RO
می توان آب قابل تزریق را تولید نماید
.
تکنولوژی
UF
نیز
اکنون توانایی انجام این کار را دارد و اکنون می توان به
آب با کیفیت
بالاتر از آب قابل تزریق نیز با تکنولوژی ممبران دست یافت
.
اخیراً با
تولید آب قابل تزریق در یک شرکت بیوفارما در
west coast
بوسیله
ممبران با
مرحله بندی
RO
و سپس
SDI
که حاصل آن آب با خلوص بالا می گردید و سپس ورود
این آب به سیستم
RO
دوم، تولید آب قابل
تزریق انجام گرفت. طراحی سیستم به
نحوی بود که کل آب ضایع شده مجدداً به قسمت آبسازی اولیه
برگشت داده می
شد. نتایج حاصل نشان می داد که کیفیت آب از مشخصه های آب قابل تزریق بهتر
بود، در این طرح 98%
صرفه جویی در مصرف بخار نسبت به سیستم تقطیر ایجاد
گردید و در حالی که بهای مرحله دوم
RO
نصف قیمت دستگاه های
تقطیر می گردید
و در نهایت از مصرف 3/1 میلیون گالن آب و تولید فاضلاب مربوطه در یک سال
جلوگیری گردید
.
اکنون رشد تکنولوژی،
شرایط زیست محیطی و افزایش دمای
زمین و کاهش منابع آب و بهای انرژی و کم بودن منابع،
گزینه بهتری بجای
استفاده از سیستم ممبران را باقی نگذاشته است
.
در گذشته ممبران های
RO
که بتوانند بخوبی در محل خود قرار گیرند در
دسترس نبودند و نمی توانستند در عملیات شستشوی داغ مقاومت نمایند
.
اشکالات
اولیه در استفاده از ممبران ها موجب کنار گذارده شدن
آنها گردید و زمانی
که کنترل اندوتوکسین ها مشکلی نبود، کنترل میکروبی بعنوان یک مشکل به شمار
می رفت و وقتی که
تکنولوژی اولترافیلتراسیون آماده گردید، این سیستم هنوز
تائیدیه فارماکوپیای اروپایی یا آمریکایی را به همراه
نداشت
.
اکنون
تکنولوژی ممبران ها تاریخچه و سابقه بسیار با ارزشی را
در تولید
WFI
یا
همان آب قابل تزریق
در آمریکا و ژاپن دارد اما توسعه بکارگیری و نصب این
سیستم در محل هایی است که در آن فارماکوپیای اروپا به
عنوان یک فاکتور
مطرح نمی باشد
مطلب رو مطالعه کنید نظر یادتون نره منتظرم