Jak utrzymać jakość wody stosowanej w przemyśle farmaceutycznym na liniach produkcyjnych

W produkcji leków woda do celów farmaceutycznych (PW, WFI itp.) wykracza poza tradycyjne rozumienie prostego surowca; jest raczej kluczowym składnikiem ściśle związanym z międzynarodowymi dobrymi praktykami produkcyjnymi (GMP) dotyczącymi bezpieczeństwa, skuteczności oraz aprobat regulacyjnych leku. Brak odpowiedniego utrzymania systemu wody farmaceutycznej może stworzyć warunki do rozmnażania się mikroorganizmów, nagromadzania się pozostałości chemicznych oraz, w najgorszym przypadku, doprowadzić do zatrzymania produkcji przemysłowej i poważnych konsekwencji dla konsumentów. Dlatego niezwykle ważne jest, aby firmy farmaceutyczne opracowały strategiczny i staranny plan działań dotyczący utrzymania jakości wody farmaceutycznej w liniach produkcyjnych. Celem tego artykułu jest przedstawienie najważniejszych kroków oraz optymalnych strategii zapewniających ciągłą i wiarygodną jakość wody stosowanej i wykorzystywanej w produkcji.

De velop ment of an Automated Water Quality Monitoring System.

Pierwszym i najważniejszym krokiem w utrzymaniu czystości wody farmaceutycznej jest prowadzenie jasnych i ciągłych zapisów metryk jakości wody. Wdrożenie istotnych strategii zbierania danych oraz solidnego systemu monitorowania farmaceutycznego zapewnia spełnienie wymaganych standardów i uniknięcie sytuacji zanieczyszczenia krzyżowego.

Po pierwsze, należy określić kluczowe parametry monitoringu związane z konkretnym typem wody farmaceutycznej. System dla Wody Oczyszczonej (PW) obejmuje monitorowanie pH, przewodności, ZWO (TOC), ZWO (TOC) oraz mikroorganizmów, podczas gdy Woda do Iniekcji (WFI) wymaga dodatkowego testowania endotoksyn oraz bardziej restrykcyjnych parametrów. Parametry monitoringu muszą być zgodne ze standardami USP, EP, CP oraz międzynarodowymi standardami regulacyjnymi.

Po drugie, wykorzystaj kombinację monitorowania online i offline. Czujniki online mogą mierzyć przewodność i temperaturę oraz wysyłać alerty, gdy określone wartości są zbyt wysokie lub zbyt niskie. Monitorowanie offline może obejmować badania mikrobów, TOC oraz innych parametrów w określonych odstępach czasu, np. codziennie pod kątem mikrobów i raz w tygodniu pod kątem TOC, zapewniając głębszą ocenę niż ta możliwa do wykrycia przez czujniki online.

Po trzecie, podjąć wszystkie niezbędne kroki, aby przechowywać wszystkie dane monitorowania w sposób uporządkowany. Wszystkie rekordy powinny być odpowiednio przechowywane i aktualizowane, w tym rekordy działań korygujących, data i czas, operator oraz wszystkie inne istotne szczegóły. Rekordy powinny być zgodne z przepisami dotyczącymi jakości wody w celu audytów.

Wdrażanie regularnych protokołów czyszczenia i dezynfekcji

Zanieczyszczenie systemu wody farmaceutycznej może wynikać z biofilmu, osadów mineralnych lub pozostałości chemicznych. Aby osiągnąć optymalny stan pracy systemu, regularne protokoły dezynfekcji i czyszczenia są kluczowe dla zmniejszenia tych ryzyk.

Po pierwsze, należy sporządzić harmonogram czyszczenia na podstawie projektu systemu i częstotliwości jego użytkowania. Na przykład zbiorniki magazynowe i obiegi dystrybucyjne mogą wymagać dezynfekcji co tydzień, podczas gdy membrany RO w systemie oczyszczania wody potrzebują czyszczenia w celu usunięcia zabrudzeń raz na miesiąc. Harmonogramowanie zgodnie z cyklami produkcji jest krytyczne. Wszystkie czynności czyszczenia i dezynfekcji przeprowadzane podczas trwania cykli produkcyjnych to praktycznie ukończone czyszczenie, a zakłócenia są minimalne, dzięki czemu czyszczenie jest wykonalne.
 
Po drugie, wybierz środki czyszczące i dezynfekujące odpowiednie do danego zadania. Środki te muszą być zgodne z komponentami i materiałami systemu, takimi jak stal nierdzewna i tworzywa sztuczne, aby uniknąć korozji i wycieków. Do bezpiecznych środków należą woda gorąca (środek dezynfekujący), kwas cytrynowy (środek przeciwkamieniowy) oraz nadtlenek wodoru (środek przeciwmikrobiologiczny). Należy zawsze używać środków farmaceutycznej czystości, minimalizując nadmierne wycieki i pozostałości, by chronić wodę przed zanieczyszczeniami.
 
Po trzecie, tam gdzie to stosowane, należy postępować zgodnie z uznawanymi protokołami czyszczenia. Każde czyszczenie, usuwanie obcych połączeń systemu oraz wszystkie powiązane czynności powinny być wykonywane w sposób umożliwiający weryfikację potwierdzającą czystość systemu. Po przeprowadzeniu czyszczenia systemu, ten krok jest kluczowy, aby zapewnić zachowanie wymaganych komponentów i uniknąć błędów ludzkich.

Systematycznie konserwuj sprzęt do oczyszczania wody.

Podstawowymi elementami systemów wody farmaceutycznej są m.in. membrany odwróconej osmozy, żywice jonowymienne, filtry oraz pompy, które wymagają wysokiego poziomu profesjonalizmu. Elementy te powinny być regularnie konserwowane, aby uniknąć nieoczekiwanych awarii i zapewnić skuteczność procesu oczyszczania wody na odpowiednim poziomie.

Po pierwsze, należy wykonywać planowe przeglądy, konserwacje oraz wymianę komponentów eksploatacyjnych. Na przykład wstępne filtry powinny być wymieniane co jeden do trzech miesięcy, w zależności od ilości osadu, by zapobiec ich zatykaniu. Żywice jonowymienne z kolei mają żywotność od 1 do 2 lat i powinny być wymieniane po spadku ich zdolności do usuwania zanieczyszczeń. W przypadku membran odwróconej osmozy (RO), mogą one służyć od 2 do 3 lat, jednak wymagają również regularnych testów szczelności i należy je odpowiednio konserwować.

Po drugie, monitoruj wydajność kluczowego sprzętu. Specjalistycznymi parametrami, które należy monitorować w przypadku systemu RO, są ciśnienie, natężenie przepływu i stopień odrzutu. Jeśli wystąpi nagły i nieuzasadniony wzrost ciśnienia lub spadek stopnia odrzutu, może to wskazywać na uszkodzenie membrany lub jej zabrudzenie i wymaga natychmiastowej kontroli. Inne ważne komponenty, takie jak pompy i zawory, powinny być również regularnie sprawdzane pod kątem wycieków i nietypowych dźwięków. Długotrwałe zaniedbanie tych elementów może prowadzić do zanieczyszczenia systemu.

Po trzecie, prowadź systematyczne i uporządkowane dokumenty dotyczące konserwacji. Raportowanie każdej czynności konserwacyjnej systemu, w tym wymiany komponentów oraz testów wydajności, jest kluczowym zapisem dla każdego urządzenia. Dokumenty te są niezbędne do śledzenia czasu życia poszczególnych komponentów systemu, optymalizacji konserwacji oraz audytów zgodnych z zasadami Dobrej Praktyki Produkcyjnej (GMP).

Odpowiedzialne sterowanie systemem magazynowania i dystrybucji wody

Zanieczyszczenie nie dotyczy wyłącznie surowych wód. Nawet woda oczyszczona może ulec zanieczyszczeniu, jeśli jej magazynowanie i dystrybucja nie będą odpowiednio zarządzane. Woda stojąca oraz niewystarczająca cyrkulacja w obiegu to główne czynniki ryzyka dla jakości wody.

Po pierwsze, konieczne jest zoptymalizowanie działania i projektu zbiornika magazynowego. Zbiorniki powinny być wykonane ze stali nierdzewnej klasy 316L (znanej ze swoich właściwości niereagujących i przeciwdziałających rozwojowi mikroorganizmów), a ich konstrukcja powinna obejmować dno stożkowe zapewniające skuteczne opróżnianie. Będzie wymagane niewielkie nadciśnienie w zbiorniku (za pomocą filtrowanego powietrza), aby zapobiec przedostawaniu się zanieczyszczeń z atmosfery do wnętrza zbiornika. Należy również unikać przepełniania zbiornika. Nawet niewielkie zmniejszenie cyrkulacji może prowadzić do zastojów.

Po drugie, należy zapewnić cyrkulację w obiegach rozdzielczych. Stojąca woda w tzw. martwych odcinkach (używanych, nieużywanych lub prostych fragmentach obiegu) stanowi łatwo dostępną i optymalną przestrzeń do rozmnażania się mikroorganizmów. Należy projektować systemy dystrybucyjne tak, aby długość martwych odcinków nie przekraczała 6 średnic rury, a następnie zapewnić cyrkulację wody z prędkością 1–3 m/s, by zapobiec sedymentacji i przytwierdzaniu mikroorganizmów.

Po trzecie, wymagana jest regularna dezynfekcja systemu magazynowania i dystrybucji. Oprócz rutynowej dezynfekcji konieczna jest okresowa tzw. dezynfekcja szokowa, mająca na celu wyeliminowanie trwałych biofilmów mogących występować w systemie. Po przeprowadzeniu tej procedury system należy dokładnie przepłukać oraz przetestować, aby upewnić się, że żaden środek dezynfekcyjny nie pozostał w systemie.

Szkolenie pracowników z zakresu procedur eksploatacyjnych i bieżącej konserwacji systemów

Odchylenia jakości wody są często spowodowane błędami ludzkimi. Upewnij się, że personel obsługujący i konserwujący systemy wody farmaceutycznej jest w pełni wykwalifikowany i przeszedł odpowiednie szkolenie z zakresu wykonywania procedur.

Po pierwsze, należy opracować strategię szkoleniową skupioną na obowiązkach danej osoby. Szkolenie jest wymagane m.in. w zakresie codziennego monitorowania i rejestracji działania systemu, uruchamiania i wyłączania systemu oraz podstawowej diagnostyki. Technicy konserwacyjni powinni być przeszkoleni z bardziej zaawansowanych zagadnień, takich jak naprawa urządzeń, wymiana komponentów i walidacja systemu. Personel kontroli jakości powinien zostać przeszkolony w zakresie procedur badania jakości wody oraz ram regulacyjnych.

Po drugie, szkolenia nie kończą się po szkoleniu wstępnym. W miarę jak zmieniają się normy regulacyjne i przyjęte najlepsze praktyki, personel musi być również regularnie aktualizowany. Poczucie pewności może prowadzić do zapominania kluczowych procedur, co właśnie ma zapobiegać takie okresowe szkolenie.

Po trzecie, szkolenie musi zostać przeanalizowane, a poziom kompetencji musi zostać określony. Wszystkie sesje szkoleniowe muszą być udokumentowane wraz z imionami i nazwiskami uczestników, datą oraz omawianymi tematami. Regularne oceny, takie jak egzaminy pisemne lub sprawdziany praktyczne, muszą być wykorzystywane, aby zapewnić, że pracownicy potrafią stosować nabyte wiadomości. Oceny kompetencji są konieczne do uzupełnienia luki w wiedzy poprzez bardziej precyzyjne szkolenia.

Przygotowanie i reagowanie na odchylenia jakości wody

Odchylenia jakości wody mogą czasem wystąpić mimo naszych starannych działań zmierzających do utrzymania standardów. Posiadanie ustalonego procesu zarządzania odchyleniami może zminimalizować liczbę problemów do rozwiązania oraz skutki dla produkcji i zgodności z przepisami.

Po pierwsze, należy ustalić prosty i jasny protokół postępowania w przypadku odchylenia. Część systemu (np. zbiorniki, filtry i rury) musi zostać odizolowana zaraz po wystąpieniu odchylenia (np. w liczbie mikroorganizmów), aby zapobiec dalszemu zanieczyszczeniu. Konieczne jest szybkie powiadomienie kontroli jakości, konserwacji i działu produkcji, aby mogli opracować plan działania.

Po drugie, co spowodowało to odchylenie? W przypadku zdefiniowanego problemu, jaka była przyczyna tego odchylenia? Korzystając z różnych narzędzi (diagram rybiego szkieletu, 5 Whys itp.), należy określić, czy przyczyną był uszkodzony element sprzętu, niewystarczająca dezynfekcja lub jakiś rodzaj błędu ludzkiego. Niezależnie od problemu, nie chcemy w przyszłości ponownie spotkać się z tym samym zagadnieniem.

Po trzecie, zdefiniuj i wdrożenie działań korygujących i zapobiegawczych (CAPA). W tym przypadku wyciek uszkodzonego filtru wymiany wymaga działania korygującego, a zapewnienie unikania awarii wymaga rygorystycznych procedur kontroli, zgodnie z definicją działań zapobiegawczych. Proces zarządzania odchyleniami ma najwyższe znaczenie i dlatego powinien być udokumentowany na przyszłość.