Логотип журнала "Провизор"








Вода высокой степени очистки как недорогая альтернатива воде для инъекций
Другие статьи из раздела: Компании и их продукция
Статья
№ 9`2015 Как выбрать бюстгальтер для кормления?
№ 06'2013 Контактные линзы при астигматизме
№ 14'2011 УГОЛЬ
№ 11'2011 Изучение потребительских и клинических свойств отбеливающей зубной пасты из натуральных компонентов
№ 10'2011 ЦИСТИТ? ПИПЕМИДИН-РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ
№ 09'2011 ЧБД — не приговор
№ 08'2011 Наномедицина и нанофармакология: инновационные технологии в Украину
№ 08'2011 ГЕПАРСИЛ МОЩНАЯ ЗАЩИТА ДЛЯ ПЕЧЕНИИ НЕ ТОЛЬКО...
№ 07'2011 Здоровье и радость движения
№ 07'2011 Мужские достоинства, или Особенности гендерной анатомии


Вода высокой степени очистки как недорогая альтернатива воде для инъекций

В последние годы в странах Европы активно обсуждается вопрос производства воды для инъекций с использованием процессов, применяющихся в США и Японии. Предложение одобрить к использованию мембранные процессы производства, выдвинутое на международном симпозиуме в Страсбурге в 1999 году, было отвергнуто вследствие недостаточности имеющихся данных. Тем не менее, в качестве компромисса было предложено определение нового качества воды — вода высокой степени очистки, которое вступило в силу и начало использоваться в Европейской фармакопее (ЕФ) с 1 января 2002 года

Что такое вода высокой степени очистки?

Приведем определение воды высокой степени очистки из ЕФ:

Вода высокой степени очистки предназначена для приготовления лекарственных препаратов, в технологии которых необходима вода высокого биологического качества, за исключением препаратов, для которых необходима вода для инъекций.

Иными словами, вода высокой степени очистки не может полностью заменить воду для инъекций. При этом нормами ЕФ предусмотрено, что вода для инъекций может быть произведена только путем дистилляции, что полностью исключает применение намного более дешевых мембранных процессов. Основным аргументом в пользу этого требования является высокий риск микробиологического загрязнения в системах, которые не постоянно функционируют при высоких температурах.

В настоящее время вода высокой степени очистки применяется там, где необходима вода высокого микробиологического качества, если использование воды для инъекций в этих случаях законодательными требованиями не предусмотрено. Вместе с тем, Европейское агентство по оценке лекарственных препаратов (EMEA) опубликовало Примечание к Руководству по качеству воды для фармацевтических целей, в котором речь идет о различных степенях качества воды для фармацевтических целей. Данное Примечание вступило в силу 1 июня 2002 года (табл. 1).

Какие способы обработки являются допустимыми?

Требованиями ЕФ определенного способа получения воды высокой степени очистки не предусмотрено. Различные способы, указанные в ЕФ, приведены лишь в качестве рекомендаций. Упомянуты такие общеупотребительные методы, как обратный осмос, который применяют в сочетании с другими процессами, например электродеионизацией и ультрафильтрацией. В качестве сырья для подобных способов обработки разрешено применение только той воды, которая отвечает требованиям, предъявляемым местными органами власти к питьевой воде.

Каким образом можно использовать воду высокой степени очистки?

В упомянутом выше Примечании, опубликованном EMEA, в удобной для пользователя форме подробно описаны критерии качества воды для использования в фармакопее в производстве лекарственных препаратов. Следовательно, указанное примечание следует использовать при определении способов применения воды высокой степени очистки.

Какими способами в настоящее время получают воду высокой степени очистки?

Поскольку вода высокой степени очистки по своим химическим качествам очень близка к очищенной воде, для деминерализации можно использовать широко известный и прекрасно зарекомендовавший себя процесс обработки (обратный осмос и электродеионизация). Тем не менее, определяющим в процессе производства воды высокой степени очистки является процесс ее последующей ультрафильтрации.

Это означает, что в настоящее время в основном применяются процессы в следующих комбинациях:

  • обратный осмос — обратный осмос — ультрафильтрация;
  • обратный осмос — электродеионизация — ультрафильтрация.

Этапы, связанные с процессами обратного осмоса и электродеионизации, широко известны и не требуют дополнительного освещения в рамках настоящей статьи.

Вместе с тем, процесс ультрафильтрации связан с определенным рядом особенностей, а потому требует более подробного описания.

Ультрафильтрация по сравнению с обратным осмосом

Согласно данным о границах пропускания фильтров, используемых в рамках этих двух мембранных процессов, граница пропускания при обратном осмосе составляет около 100 дальтон, что намного ниже, чем при ультрафильтрации. Несмотря на то, что обратноосмотические мембраны прекрасно справляются с удалением микроорганизмов и пирогенов, их конструкция (мембранный разделитель и напорные трубки) обладает рядом уязвимых мест.

В качестве примеров таких конструктивных недостатков можно назвать множество уплотнений и прокладок, аксиальные перемещения, часто встречающиеся макропоры и проклеенные кромки мембранных пакетов. Все эти конструктивные особенности приводят к незначительным протечкам (порядка десятых долей процента), которые можно не учитывать при деминерализации воды (ведь обратный осмос применяется, главным образом, для этих целей). Тем не менее, такой метод абсолютно неприемлем для осуществления стерильной и пирогенной фильтрации. Поэтому неудивительно, что явно выраженное разрешение на использование обратного осмоса для производства воды для инъекций из последней редакции Фармакопеи США было удалено.

При проведении так называемого «испытания на целостность » во впускную сторону системы нагнетают стерильный воздух или азот, а с негерметичной стороны фильтрат исследуют на наличие пузырьков газа.

Ультрафильтрация

Ультрафильтрация является мембранным процессом для устранения дисперсного загрязнения или растворенных частиц в процессе переработки воды на основе молекулярной массы или размера частиц (эффект сита). В биофармацевтической промышленности ультрафильтрация в основном применяется для производства очищенной воды с использованием половолоконных модулей в сочетании с полисульфонными мембранами, обладающими удельной границей пропускания d6000 дальтон (рис. 1). Такое значение существенно ниже размера таких подлежащих удалению загрязнителей, как бактерии, вирусы и пирогенные вещества.


Таблица 1 ПАРАМЕТРЫ КАЧЕСТВА ДЛЯ ВОДЫ Aqua Valde Purificata
Параметры Единица измерения Европейская
фармакопея
(продукт без тары)
Прозрачная бесцветная жидкость без запаха и вкуса

Общее содержание органического углерода

[ppm]

≤500

Проводимость (при 20°C)

[микросименсЧсм-1]

≤1,1

Уровень нитратов (NO3-)

[ppm]

≤0,2

Аэробные бактерии

[КОЕ/100 мл]

≤10

Тяжелые металлы (в пересчете на Pb2+)

[ppm]

≤0,1

Эндотоксины

эндотоксиновых единиц/мл]

≤0,25


Рис. 2. Система испытания на целостность

Рис. 3. Осмотрон с ультрафильтрацией
(система ультрафильтрации, установленная на заводе одного из производителей фармацевтической продукции в Германии)


Преимущества половолоконных модулей обусловлены их конструкцией. Отдельные полые волокна укладывают в корпус при помощи эпоксидной смолы, что позволяет создать модуль с отсутствием «мертвых» зон и обеспечивает высококачественное разделение между системой подачи воды и той стороной устройства, в которой находится фильтрат, без необходимости в дополнительных прокладках. Кроме того, целостность модулей (в частности, после термической обработки) можно проверять на месте при помощи так называемого «испытания на целостность». С этой целью во впускную сторону системы нагнетают стерильный воздух или азот, а с негерметичной стороны исследуют фильтрат на наличие пузырьков газа (рис. 2). Еще одним преимуществом такой системы является то, что подобные модули можно подвергать обратной промывке. Они также проявляют стойкость к воздействию химических реактивов и высоких температур. Некоторые из имеющихся в настоящее время на рынке модулей можно чистить или дезинфицировать горячей водой (≥85°C) или даже насыщенным водяным паром (≥121°C).

Благодаря указанным свойствам, модули ультрафильтрации (с границей пропускания 6000 дальтон) получили одобрение Японской фармакопеи на использование в производстве воды для инъекций еще в 80-е гг. XX века. В Европе системы ультрафильтрации также находят широкое применение для производства воды стандарта «для инъекций» — очищенной воды с более строгими требованиями к биологической и микробиологической чистоте, чем требования, которые в настоящее время предъявляются к воде высокой степени очистки согласно монографиям ЕФ.

В промышленном секторе системы ультрафильтрации также применяются в течение многих лет для надежного производства чистой воды с параметрами ≤0,06 ЭЕ / мл и ≤1 КОЕ / 100 мл, которые лежат значительно ниже требований к воде для инъекций. Такая чистота подтверждает надежность данного процесса.

Таблица 2 СРАВНЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ИЗДЕРЖЕК ПРИ УЛЬТРАФИЛЬТРАЦИИ И ДИСТИЛЛЯЦИИ
Годовые производственные издержки Ультрафильтрация Дистилляция

Замена ультрафильтрационных модулей

5500 евро

Запасные части, подверженные износу

1800 евро

2000 евро

Мониторинг (1 час в неделю)

2000 евро

Ежегодный технический осмотр (1 день)

1000 евро

1000 евро

Электроэнергия (около 3 кВт/мл)

3200 евро

Пар (около 230 кг/мл)

79 000 евро

Вода для охлаждения (около 800 л/мл)

46 000 евро

Общие издержки

13 500 евро

128 000 евро

Удельные издержки (ориентировочные)

1,20 евро/м3

11,15 евро/м3


Концепции системы

Концепции системы, в частности ее проектирование и изготовление в форме компактного автономного блока или в качестве дополнительного модуля очистки, используемого в рамках имеющейся системы очистки воды, определяются, главным образом, местными условиями и из соображений необходимой производительности установки. Небольшие системы с производительностью до 10 м3 в час можно сконструировать в виде стандартных моноблочных систем, в рамках которых объединены все производственные процессы, необходимые для получения воды высокой степени очистки из питьевой воды, например процессы умягчения воды, обратный осмос, электродеионизация и ультрафильтрация (рис. 3).

Все указанные этапы реализованы в агрегатном исполнении с полным контролем всех стадий производства. В результате каждая из подобных систем может проходить испытания и предварительную оценку на соответствие техническим условиям в рамках заводских приемосдаточных испытаний, что существенно сокращает сроки их производства и установки, а также обеспечивает экономию средств.

Автономные блоки ультрафильтрации применяют в основном в качестве дополнений к существующим системам и в случаях, если требуется высокая производительность системы. Их также можно легко адаптировать к особым требованиям каждого клиента. Вместе с тем, подобная гибкость приводит к более высоким издержкам и увеличивает сроки поставки.

Сопоставление затрат

Даже при такой низкой производительности, как 500 литров в час, ультрафильтрация является в высокой степени рентабельным процессом и надежной альтернативой традиционному процессу дистилляции, что подтверждают данные табл. 2.

Основа для сравнения:

в системы ультрафильтрации и дистилляции подают очищенную воду;

производительность системы — 2 м3 в час;

производство — 11 500 м3 в год (из расчета 16 часов в день, 360 дней в году);

реющий пар под давлением 8 бар стоимостью 30 евро за тонну; вода для охлаждения температуры 15 / 85°C стоимостью 5 евро за м3;

дистилляция с использованием 5 перегонных колонн и устройства предварительного нагрева.

В системах с более высокими показателями производительности снижение издержек еще более ощутимо благодаря низким энергозатратам.

Подведем итоги

Существует тенденция к использованию стандартных компактных систем для производства воды высокой степени очистки. Благодаря этапу ультрафильтрации поступающая в устройство вода, которая сама по себе уже удовлетворяет требованиям к проводимости и общему содержанию органического углерода, безо всяких проблем преобразуется в воду, свободную от бактерий и пирогенных веществ. Последние на сегодняшний день разработки также предусматривают термическую обработку систем. По сравнению с системами дистилляции такие системы обеспечивают более дешевый способ производства воды стандарта «для инъекций» на основе очищенной воды. Вполне вероятно, что после сдачи в эксплуатацию достаточного количества эталонных систем и публикации данных о результатах их использования этот способ производства будет одобрен в рамках ЕФ для получения воды для инъекций, что станет очередным шагом в направлении гармонизации с нормами других стран.

Виктор Махнев

http://www.provisor.com.ua






© Провизор 1998–2017



Грипп у беременных и кормящих женщин
Актуально о профилактике, тактике и лечении

Грипп. Прививка от гриппа
Нужна ли вакцинация?
















Крем от морщин
Возможен ли эффект?
Лечение миомы матки
Как отличить ангину от фарингита






Журнал СТОМАТОЛОГ



џндекс.Њетрика