Hệ thống nước trong GMP. Về nguyên tắc, khi lưu trữ nước dược phẩm, một sự khác biệt được thực hiện giữa bảo quản ở nhiệt độ phòng và lưu trữ nóng. Bảo quản ở nhiệt độ >70 °C nói chung có nghĩa là hệ thống lưu trữ nóng đang được sử dụng. Ngoài ra còn có các hệ thống được vận hành ở nhiệt độ < 10 °C. Tuy nhiên, những điều này không có ý nghĩa trong thực tế và do đó không được mô tả chi tiết hơn ở đây.
Bảo quản ở nhiệt độ phòng
Trong trường hợp bảo quản ở nhiệt độ phòng, có nguy cơ tắc nghẽn sinh học. Để giảm thiểu điều này, một quá trình ozon hóa / xử lý tia cực tím kết hợp thường được thực hiện trong các hệ thống như vậy. Nước được ozon hóa trước khi đến thùng chứa. Đó là, ozone được tạo ra từ không khí hoặc oxy tinh khiết trong trường ứng suất điện. Điều này được đưa vào nước thông qua các nhà phát triển khí xốp, do đó tiêu diệt các sinh vật hoặc ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật. Đầu tiên là xử lý tia cực tím để giảm lượng ozone hòa tan trong nước và để nước không có chất phụ gia hóa học có sẵn tại điểm sử dụng.
Bảo quản nóng (>70 °C)
Bảo quản nóng ở nhiệt độ >70 ° C là một hệ thống được gọi là tự vệ sinh. Nhiệt độ cao ngăn cản sự phát triển của vi sinh vật và thường giết chết các sinh vật. Do đó, không có biện pháp nào khác để giảm vi sinh vật là cần thiết. Ozon hóa / xử lý tia cực tím không được khuyến khích với lưu trữ nóng, vì độ ổn định nhiệt của ozone ở những nhiệt độ này là quá thấp.
Vòng lặp
Nước đọng bị hôi nhanh hơn nước di chuyển. Do đó, một vòng lặp cho nước tinh khiết nên được thiết kế như một vòng lặp trong đó không có khu vực nào không có dòng chảy. Giả sử rằng nước dược phẩm, sau khi thế hệ, ban đầu được thu thập trong các thùng chứa và sau đó được lưu thông trong một vòng lặp với sự trợ giúp của máy bơm, vòng lặp đơn giản hóa cho nước tinh khiết như được mô tả trong hình 1. .
Hình 1 Thành phần chung của các vòng lặp cho nước tinh khiết
Hình minh họa này được đưa ra chi tiết hơn trong các chương sau
Tốc độ dòng chảy và dòng chảy hỗn loạn
Tùy thuộc vào tốc độ của môi trường theo độ nhớt của nó và đường kính của ống, sẽ có một dòng chảy tầng hoặc hỗn loạn trong một đường ống vòng lặp. Với một dòng chảy tầng, dòng chảy được điều chỉnh. Đó là, phương tiện không trộn lẫn với chính nó. Để giữ cho nguy cơ tắc nghẽn sinh học thấp, cần có một dòng chảy hỗn loạn trong hệ thống. Hình thức của Eddie trộn lẫn môi trường với chính nó và cũng rửa sạch các bức tường một cách hỗn loạn. Điều này ngăn chặn sự lắng đọng của sinh vật, tức là sinh vật không thể lắng đọng trên thành ống, điều này làm giảm nguy cơ sinh sôi của sinh vật
Hệ số độ nhớt động học của chất lỏng (Re) phụ thuộc vào các giá trị sau:
- Tốc độ dòng chảy v (m/s)
- Độ nhớt của chất lỏng h (m²/s)
- Mật độ (khối lượng riêng) r (kg/m3)
- Đường kính trong ống (D) (m)
- Độ nhớt động học µ (kg/m.s)
Hành vi dòng chảy của các chất lỏng khác nhau trong các hệ thống khác nhau được so sánh bằng cách sử dụng tính toán tương tự.
Re= v.D/h Ta có h= µ/r => Re=v.D. r/ µ
Số Reynolds được tính theo cách này cung cấp thông tin về hành vi dòng chảy trong hệ thống. Các cuộc điều tra thực nghiệm đã chỉ ra rằng có một dòng chảy tầng với số lượng Reynolds nhỏ hơn 2,320. Với số lượng Reynolds hơn 2,320, có một dòng chảy hỗn loạn.
Do độ nhớt của nước gần như không đổi trong một phạm vi nhiệt độ nhất định và kích thước của hệ thống được chỉ định, việc tuân thủ dòng chảy hỗn loạn được xác định bởi tốc độ dòng chảy của nước.
Ví dụ: Đối với đường ống có đường kính trong 40 mm, có tốc độ dòng chảy tối thiểu ở 20 ° C là 0,056 m/s, để đạt được dòng chảy hỗn loạn.
Ống dẫn
Vật liệu
Về nguyên tắc, một vật liệu phải được thiết lập cho tất cả các bề mặt tiếp xúc với sản phẩm. Việc sử dụng thép không gỉ 1.4404 / 1.4435 đã chứng minh giá trị của nó ở đây. Một mặt, sự lựa chọn phụ thuộc vào khả năng chống ăn mòn cao, kết quả từ sự kết hợp của các thành phần có trong thép không gỉ.
Nhìn chung, tỷ lệ ferrite nên rất thấp. Mặt khác, loại thép này là một trong những loại được các cơ quan chức năng chấp nhận.
Để đáp ứng FDA, nên sử dụng AISI 316L, bao gồm 1.4404 / 1.4435 thép. Một dạng ăn mòn được gọi là định tuyến. Hiện tượng định tuyến có thể xảy ra trong các hệ thống lưu trữ nhiệt độ phòng và trong các hệ thống lưu trữ nóng.
Màu sắc thay đổi từ đen sang xanh đậm đến đỏ và đỏ / nâu. Nhưng tính nhất quán của định tuyến cũng có thể thay đổi từ cấu trúc loại gel sang cấu trúc rất chắc chắn. Nó vẫn chưa xác định rõ ràng khi nào và ở mức độ nào có thể xảy ra.
Đặc biệt, sự xuất hiện hoặc không xảy ra không thể được dự báo. Người ta cho rằng định tuyến là do sự dịch chuyển của các hạt ăn mòn trong hệ thống, chỉ với một vài thành phần / mối hàn có chất lượng vật liệu thấp là đủ để cho phép hiện tượng xảy ra.
Nhưng ngay cả khi hệ thống được thiết kế hoàn toàn với 316L, việc định tuyến vẫn không được ngăn chặn, theo những phát hiện mới nhất. Biện pháp đối phó duy nhất hiện nay là ngâm và thụ động, mặc dù phải đảm bảo rằng điều này không làm hỏng chất lượng bề mặt. Nói chung, nó là đủ để theo dõi sự hình thành của định tuyến và thực hiện các biện pháp thích hợp nếu chất lượng nước xấu đi đáng kể.
Tính chất bề mặt
Ngoài loại vật liệu, cách nó được xử lý cũng rất quan trọng. Ví dụ: bề mặt tiếp xúc của sản phẩm không được vượt quá một chiều cao từ đỉnh đến thung lũng nhất định. Người ta thường làm việc với chiều cao từ đỉnh đến thung lũng Ra Ј 0,6 đến 0,8 mm. Ngoài ra, bề mặt nên được đánh bóng điện. Thủ tục này làm mịn các đỉnh xảy ra trong vật liệu. Bề mặt tương đối nhẵn này sẽ ngăn chặn sự bám dính vi sinh trên bề mặt. Tuy nhiên, tiêu chuẩn bề mặt cao không thể được duy trì ở mọi nơi. Khi sử dụng đường ống hàn dọc, các nhà sản xuất có thể tuân thủ Ra Ј 1,6 mm trên các đường hàn. Nếu điều này là không đủ, các đường ống được vẽ cũng có thể được xử lý, mặc dù điều này có nghĩa là chi phí đầu tư cao hơn. Tuy nhiên, muộn nhất tại thời điểm lắp đặt trong tòa nhà, các mối hàn được tạo ra ở đó sẽ có chiều cao từ đỉnh đến thung lũng cao hơn.
Sau khi cài đặt, toàn bộ hệ thống được ngâm và thụ động. Tẩy loại bỏ tất cả các tạp chất không mong muốn được tạo ra trong quá trình lắp đặt, chẳng hạn như mỡ bôi trơn, dấu vân tay, các bộ phận kim loại nhỏ; và bề mặt bị mài mòn một chút. Bước thụ động tiếp theo sau đó đạt được một lớp oxit ổn định thông qua các phản ứng hóa học, giúp bảo vệ thép không gỉ. Tẩy và thụ động ngày nay đã có thể ngay cả đối với bề mặt hoàn thiện của Ra < 0,3 mm mà không làm giảm chất lượng của bề mặt hoàn thiện. Các hóa chất được sử dụng là axit citric, axit nitric và axit photphoric.
Yêu cầu của mối hàn
Vì nhiều lý do, mối hàn liên quan đến rủi ro cao (ăn mòn, vật chất particlulate, tắc nghẽn sinh học). Thứ nhất, hàn là một hoạt động được thực hiện bởi mọi người. Hàn trong vòng lặp cho nước tinh khiết chỉ có thể được thực hiện bởi các thợ hàn được đào tạo và có trình độ, những người hàn một đường may mẫu mỗi ngày. Nhưng ngay cả khi đó, các lỗi trong mối hàn không thể được loại trừ. Do đó, hàn phải chịu sự giám sát và tài liệu đặc biệt. Hình 5.C-3 và hình 5.C-4 cho thấy các ví dụ về các yêu cầu đối với mối hàn và tài liệu của chúng. Ngoài ra, có thể kiểm tra các mối hàn bằng nội soi và tia X và cũng có thể ghi lại các xét nghiệm này một cách có thể theo dõi được. Tuy nhiên, rất hiếm khi tất cả các mối hàn được kiểm tra với rất nhiều nỗ lực như vậy. Thông thường, một mẫu thống kê (ví dụ: 20%) phải được nội soi.
Tuy nhiên, nếu có thể, hàn quỹ đạo tự động được áp dụng. Trong trường hợp này, dữ liệu quy trình kỹ thuật phải được ghi lại cho tất cả các mối hàn, để có thể chứng minh hàn chính xác sau đó. Mối hàn TIG có thể được tạo ra rất chính xác và liên tục với cùng chất lượng và do đó được ưu tiên để lắp đặt các vòng cho nước tinh khiết.
Hình 3 Yêu cầu của mối hàn
| Yêu cầu của mối hàn | |
| 1. Mối hàn khí trơ vonfram (TIG) (ví dụ: kiểm tra trực quan bằng ống nội soi) |
|
| 2. Mối hàn TIG (kiểm tra bằng tia X) |
|
Hình 5.C-4 Yêu cầu của tài liệu hàn
| Yêu cầu của tài liệu hàn |
|
Kiểm tra đồng thời các mối hàn và tài liệu là rất quan trọng để cài đặt tại chỗ, vì các lỗi có thể vẫn không được chú ý. Một số kiểm tra không thể được thực hiện khi nhìn lại mà không làm hỏng hệ thống.
Đường ống cụt
Trong mọi trường hợp, nếu một nhánh được định tuyến ra khỏi hệ thống vòng phát trực tuyến (người dùng, vòng con, v.v.), nhánh này không được quá dài. Hình 5.C-5 minh họa khoảng cách tối đa có thể tồn tại giữa đường dây chính và thiết bị ngắt trong đường cấp liệu phụ. Nếu vượt quá khoảng cách này, nhánh được gọi là sơ khai hoặc chân chết). Với sơ khai, người ta cho rằng dòng chảy chính không còn có thể liên tục rửa sạch một khu vực sau một chiều dài nhất định của cuống và do đó bảo vệ nó khỏi sự làm mát và / hoặc tắc nghẽn sinh học (các khu vực nước đọng) (xem chương 1 Vòng lặp). Để tính chiều dài tối đa cho phép của sơ khai, quy tắc 6d hoặc quy tắc 3d được sử dụng. Ở đây, chiều dài từ tâm của đường ống chính đến trục của van trong đường phân nhánh được đo. Khoảng cách được xác định theo cách này không được dài hơn đường kính của đường phân nhánh nhân với 6 hoặc 3. Nếu bạn cũng tính đến khoảng cách tối thiểu là cần thiết cho việc sử dụng kẹp hàn quỹ đạo (mối hàn giữa mảnh chữ T và van ), tỷ lệ đường kính nhất định giữa vòng lặp và đầu ra chỉ có thể được giải phóng bằng van chữ T được hàn vào vòng lặp.
Quy tắc 6d thường được sử dụng trong các hệ thống cho nước tinh khiết trong khi quy tắc 3d được sử dụng cho các hệ thống WFI (đặc biệt cho các hệ thống nhiệt độ phòng).
Hình 5 Quy tắc 6d trong lắp ống dẫn nước
Sử dụng nhựa (PVDF) cho cấp nước Siêu tinh khiết
Một vật liệu thay thế cho hệ thống nước siêu tinh khiết là PVDF (Polyvinylidene fluoride có độ tinh khiết cao). Vật liệu này phù hợp với hệ thống nước siêu tinh khiết vì những lý do sau:
- Không di chuyển các thành phần vật chất trong nước
- Bề mặt hoàn thiện rất tốt (Ra Ј 0,2 mm)
- Được FDA cho phép
- Có thể tiệt trùng bằng hơi nước
- Quy trình hàn tái tạo, tính chất bề mặt rất tốt của mối hàn
- Kết nối vô trùng và phụ kiện có sẵn
- Không định tuyến
- Lựa chọn thiết bị đo lường và điều khiển có sẵn
- Tương thích với các thành phần khác thông qua việc sử dụng các kết nối kẹp vô trùng
Mặc dù có những lợi thế được liệt kê ở trên, PVDF không được sử dụng rộng rãi trong ngành dược phẩm. Điều này là chính do các lý do sau:
- Vật liệu không ổn định về mặt cơ học, dẫn đến tăng chi phí lắp ráp và đòi hỏi sự thận trọng đặc biệt khi xử lý vật liệu (độ nhạy cảm với va đập).
- Độ giãn nở nhiệt của PVDF rất lớn, có nghĩa là các hệ thống nóng phải được khởi động rất chậm và thiết kế tốn kém do các yếu tố mở rộng cần thiết.
- Khi nhiệt độ tăng, độ bền của vật liệu giảm xuống, có nghĩa là các ống PVDF trong các vòng nóng phải được đặt trong vỏ thép không gỉ.
- Chỉ một số nhà cung cấp có thể cung cấp và xử lý đầy đủ vật liệu này.
PVDF thường không có lợi thế quan trọng và tạo ra chi phí tương tự như một thiết kế trong 316L. Do nhiều hoạt động xử lý hơn và trải nghiệm tích cực với các vòng lặp trong 316L, nhiều người dùng trong ngành dược phẩm đã lựa chọn một hệ thống bằng thép không gỉ.
Xem thêm: Hệ thống nước trong GMP Phần 2
0914 24 20 94 | nguyenhoangquocan@gmail.com.
Tặng mình ly cà phê ☕
