Cách Duy Trì Nước Sử Dụng Trong Dược Phẩm Trên Các Dây Chuyền Sản Xuất

Trong sản xuất dược phẩm, Nước dùng cho Dược phẩm (PW, WFI, v.v.) không chỉ đơn thuần được hiểu như một nguyên liệu thô thông thường; mà thực tế, đây là thành phần then chốt liên quan mật thiết đến các Thực hành Sản xuất Tốt toàn cầu (GMP) về độ an toàn, hiệu quả và việc phê duyệt quy định đối với thuốc. Việc không bảo trì đúng mức hệ thống nước dược phẩm có thể tạo điều kiện phát triển nhiễm khuẩn, tồn dư hóa chất và, trong trường hợp nghiêm trọng nhất, dẫn đến ngừng sản xuất công nghiệp cũng như những hậu quả nguy hiểm cho người tiêu dùng. Do đó, điều thiết yếu là các công ty dược phẩm phải xây dựng kế hoạch hành động chiến lược và cẩn trọng nhằm duy trì hệ thống nước dược phẩm trong các dây chuyền sản xuất. Mục đích của bài viết này là trình bày và nêu bật các bước chính cũng như các chiến lược tối ưu để đảm bảo chất lượng nước liên tục và đáng tin cậy trong quá trình sản xuất.

De velop ment of an Automated Water Quality Monitoring System.

Bước đầu tiên và quan trọng nhất để duy trì chất lượng nước dùng trong dược phẩm luôn tinh khiết là thiết lập việc ghi chép rõ ràng và liên tục các chỉ số chất lượng nước. Việc thực hiện các chiến lược thu thập dữ liệu nổi bật cũng như một hệ thống giám sát dược phẩm mạnh mẽ sẽ đảm bảo đạt được các tiêu chuẩn cần thiết và tránh các tình huống nhiễm chéo.

Trước tiên, cần xác định các thông số giám sát chính liên quan đến loại nước dược phẩm cụ thể. Hệ thống đối với Nước đã tinh chế (PW) bao gồm việc theo dõi pH, độ dẫn điện, TOC, TOC và vi sinh vật, trong khi đó Nước tiêm (WFI) yêu cầu thêm xét nghiệm nội độc tố và các thông số nghiêm ngặt hơn. Các thông số giám sát phải tuân thủ các tiêu chuẩn (USP, EP, CP) và các tiêu chuẩn quy định toàn cầu.

Thứ hai, sử dụng sự kết hợp giữa giám sát trực tuyến và ngoại tuyến. Cảm biến trực tuyến có thể đo độ dẫn điện và nhiệt độ, đồng thời gửi cảnh báo khi các giá trị nhất định quá cao hoặc quá thấp. Việc giám sát ngoại tuyến có thể bao gồm kiểm tra vi sinh vật, TOC và các thông số khác theo các khoảng thời gian cụ thể như hàng ngày đối với vi sinh vật và hàng tuần đối với TOC, từ đó cung cấp đánh giá chi tiết hơn so với những gì cảm biến trực tuyến có thể phát hiện.

Thứ ba, thực hiện mọi bước cần thiết để lưu trữ tất cả dữ liệu giám sát một cách có tổ chức. Mọi hồ sơ cần được lưu giữ và quản lý đúng cách, bao gồm cả hồ sơ hành động khắc phục, thời gian và ngày tháng, người vận hành cùng mọi chi tiết liên quan khác. Các hồ sơ này phải tuân thủ quy định về chất lượng nước để phục vụ cho việc kiểm toán.

Thực hiện các quy trình làm sạch và khử trùng định kỳ

Sự nhiễm bẩn trong hệ thống nước dược phẩm có thể xuất phát từ biofilm, cặn khoáng hoặc dư lượng hóa chất. Để đạt được trạng thái vận hành tối ưu của hệ thống, các quy trình vệ sinh và làm sạch định kỳ là rất quan trọng nhằm giảm thiểu những rủi ro này.

Trước tiên, hãy lập lịch làm sạch dựa trên thiết kế hệ thống và tần suất sử dụng. Ví dụ, bồn chứa và vòng tuần hoàn phân phối có thể cần được khử trùng hàng tuần, trong khi màng RO trong hệ thống làm sạch nước cần được vệ sinh để loại bỏ hiện tượng bám bẩn hàng tháng. Việc lên lịch phù hợp với chu kỳ sản xuất là yếu tố then chốt. Việc thực hiện làm sạch và khử trùng trong lúc sản xuất đang vận hành gần như không thể thực hiện được, do đó cần sắp xếp sao cho việc làm sạch diễn ra thuận tiện và gây gián đoạn tối thiểu.
 
Thứ hai, chọn các chất làm sạch và khử trùng phù hợp với nhiệm vụ đang thực hiện. Những vật liệu này cần phải tương thích với các thành phần và vật liệu của hệ thống như thép không gỉ và nhựa để tránh các vấn đề ăn mòn và thôi nhiễm. Một danh sách an toàn các chất bao gồm nước nóng (chất khử trùng), axit citric (chất tẩy cặn) và hydrogen peroxide (chất diệt vi sinh). Trong mọi trường hợp, các chất này cần đạt tiêu chuẩn dược phẩm, hạn chế tối đa việc thôi nhiễm và tồn dư để bảo vệ nguồn nước khỏi các tác nhân gây nhiễm.
 
Thứ ba, nếu áp dụng được, hãy tuân theo các quy trình đã được chấp nhận về làm sạch. Mỗi lần làm sạch, loại bỏ các mối nối lạ của hệ thống và mọi thứ liên quan cần được thực hiện sao cho có sử dụng phương pháp kiểm chứng để chứng minh rằng hệ thống đã sạch. Sau khi làm sạch hệ thống, bước này rất quan trọng để đảm bảo rằng các thành phần mong muốn được duy trì nhằm tránh sai sót do con người.

Bảo trì hệ thống thiết bị tinh chế nước một cách hệ thống.

Các thành phần thiết yếu của hệ thống nước dược phẩm như màng RO, nhựa trao đổi ion, bộ lọc và bơm, tất cả đều đòi hỏi trình độ chuyên môn cao. Những thành phần này cần được bảo trì định kỳ để tránh sự cố bất ngờ và đảm bảo quá trình tinh chế nước đạt hiệu quả tối ưu.

Đầu tiên, thực hiện kiểm tra, bảo trì và thay thế các thành phần tiêu hao theo lịch trình. Ví dụ, bộ lọc sơ cấp trong tương lai nên được thay thế từ 1 đến 3 tháng một lần tùy thuộc vào lượng cặn tích tụ để ngăn ngừa tắc nghẽn. Tuy nhiên, đối với nhựa trao đổi ion, tuổi thọ kéo dài từ 1 đến 2 năm và cần được thay thế khi khả năng loại bỏ tạp chất giảm xuống. Trong trường hợp màng thẩm thấu ngược (RO), chúng có thể sử dụng được từ 2 đến 3 năm, tuy nhiên cũng cần được kiểm tra rò rỉ định kỳ và được bảo trì đúng cách.

Thứ hai, theo dõi hiệu suất của các thiết bị quan trọng. Các thông số chuyên biệt cần được giám sát trong trường hợp hệ thống RO bao gồm áp suất, lưu lượng và tỷ lệ loại bỏ. Nếu có sự gia tăng đột ngột và không giải thích được về áp suất, hoặc giảm tỷ lệ loại bỏ, điều này có thể báo hiệu màng bị hư hỏng hoặc bám bẩn và cần được kiểm tra ngay lập tức. Các bộ phận quan trọng khác như bơm và van cũng nên được kiểm tra định kỳ để phát hiện rò rỉ và tiếng ồn bất thường. Nếu bỏ qua trong thời gian dài, những vấn đề này có thể gây nhiễm bẩn hệ thống.

Thứ ba, duy trì việc kiểm soát chặt chẽ hồ sơ bảo trì một cách hệ thống và có tổ chức. Báo cáo về mọi phần bảo trì của hệ thống, bao gồm nhưng không giới hạn ở việc thay thế linh kiện và kiểm tra hiệu suất, là các hồ sơ quan trọng đối với từng thiết bị. Những hồ sơ này rất cần thiết để theo dõi tuổi thọ của các bộ phận hệ thống, tối ưu hóa việc bảo trì và kiểm toán, đảm bảo tuân thủ theo thực hành sản xuất tốt (GMP).

Kiểm Soát Tốt Hệ Thống Lưu Trữ Và Phân Phối Nước

Sự nhiễm bẩn không chỉ xảy ra với nước chưa xử lý. Ngay cả nước tinh khiết cũng có thể bị nhiễm bẩn nếu việc lưu trữ và phân phối không được quản lý tốt. Nước đọng và tuần hoàn vòng kém là những yếu tố chính làm tăng nguy cơ suy giảm chất lượng nước.

Đầu tiên, cần tối ưu hóa vận hành và thiết kế bể chứa. Các bể chứa nên được làm bằng thép không gỉ loại 316L (nổi bật nhờ tính chống ăn mòn và kháng vi sinh), và bể nên được thiết kế đáy hình nón để thoát nước hiệu quả. Cần duy trì áp suất dương nhẹ trong bể (sử dụng không khí lọc) để ngăn các chất gây nhiễm từ môi trường bên ngoài xâm nhập vào bể. Ngoài ra, phải tránh tình trạng tràn bể. Ngay cả việc giảm tuần hoàn cũng có thể dẫn đến hiện tượng nước đọng.

Thứ hai, cần duy trì lưu thông trong các vòng phân phối. Nước đọng trong các đoạn ống chết (các đoạn được sử dụng, không sử dụng hoặc các đoạn thẳng của một vòng) là nơi lý tưởng và dễ tiếp cận để vi sinh vật phát triển. Cần thiết kế hệ thống phân phối sao cho các đoạn ống chết không vượt quá tổng chiều dài bằng 6 lần đường kính ống, đồng thời đảm bảo nước lưu thông với vận tốc từ 1–3 m/s để ngăn chặn hiện tượng lắng đọng và bám dính vi sinh.

Thứ ba, cần thực hiện khử trùng định kỳ cho hệ thống lưu trữ và phân phối. Ngoài việc khử trùng thường xuyên, cần tiến hành "khử trùng shock" định kỳ để loại bỏ các màng sinh học dai dẳng có thể còn tồn tại trong hệ thống. Sau khi thực hiện quy trình này, hệ thống phải được xả sạch hoàn toàn và kiểm tra để đảm bảo không còn tồn dư chất khử trùng nào trong hệ thống.

Đào tạo nhân viên về quy trình vận hành và bảo trì định kỳ hệ thống

Sự sai lệch về chất lượng nước thường xảy ra do lỗi của con người. Hãy đảm bảo rằng nhân viên vận hành và bảo trì các hệ thống nước dược phẩm được đào tạo đầy đủ và có đủ điều kiện để thực hiện các quy trình.

Đầu tiên, hãy xây dựng chiến lược đào tạo tập trung vào trách nhiệm cụ thể của từng cá nhân. Việc giám sát và ghi chép hệ thống hàng ngày, khởi động và tắt hệ thống, cũng như xử lý sự cố cơ bản đều cần được đào tạo. Kỹ thuật viên bảo trì cần được đào tạo về các chủ đề nâng cao hơn như sửa chữa thiết bị, thay thế linh kiện và xác nhận hệ thống. Nhân viên kiểm soát chất lượng cần được đào tạo về các quy trình thử nghiệm nước và khung pháp lý quy định.

Thứ hai, việc đào tạo không dừng lại ở khóa đào tạo ban đầu. Khi các tiêu chuẩn quy định và các phương pháp thực hành tốt nhất thay đổi, nhân viên cũng cần được cập nhật kiến thức. Thái độ chủ quan sẽ xuất hiện và các quy trình then chốt có thể bị lãng quên, đó chính là lý do tại sao việc đào tạo định kỳ lại cần thiết để khắc phục.

Thứ ba, cần phải xem xét lại các khóa đào tạo và xác định mức độ năng lực. Tất cả các buổi đào tạo đều phải được ghi chép lại, kèm theo tên người tham dự, ngày tổ chức và các chủ đề đã thảo luận. Các đánh giá định kỳ như bài thi viết hoặc đánh giá thực hành cần được sử dụng để đảm bảo nhân viên có thể áp dụng những kiến thức đã học. Việc đánh giá năng lực là cần thiết để lấp đầy khoảng trống kiến thức bằng các chương trình đào tạo chính xác hơn.

Chuẩn bị và ứng phó với các sai lệch về chất lượng nước

Các sai lệch về chất lượng nước đôi khi có thể xảy ra dù chúng ta đã nỗ lực duy trì các tiêu chuẩn một cách cẩn trọng. Việc có một quy trình rõ ràng để xử lý các sai lệch sẽ giúp giảm thiểu các vấn đề cần giải quyết cũng như tác động đến sản xuất và việc tuân thủ quy định.

Đầu tiên, thiết lập một quy trình phản ứng với sự sai lệch sao cho đơn giản và rõ ràng. Một phần của hệ thống (ví dụ: bồn chứa, bộ lọc và ống dẫn) cần được tách riêng ngay khi xảy ra sự sai lệch (ví dụ: về số lượng vi sinh vật) để tránh nhiễm bẩn thêm. Cần thông báo nhanh chóng đến kiểm soát chất lượng, bảo trì và sản xuất để họ có thể xây dựng kế hoạch hành động.

Thứ hai, nguyên nhân gây ra sự sai lệch này là gì? Đối với một vấn đề đã xác định, nguyên nhân nào đã dẫn đến sự sai lệch này? Bằng cách sử dụng các công cụ khác nhau (sơ đồ xương cá, 5 Tại sao, v.v.), hãy xác định xem nguyên nhân là do thiết bị bị hỏng, khử trùng không đầy đủ, hay do một dạng lỗi của con người. Dù vấn đề là gì, chúng ta cũng không muốn thấy cùng một sự cố lặp lại trong tương lai.

Thứ ba, xác định và thực hiện các hành động khắc phục và phòng ngừa (CAPAs). Trong trường hợp này, việc rò rỉ do bộ lọc thay thế bị lỗi đòi hỏi phải có hành động khắc phục, và phần còn lại nhằm tránh thất bại đòi hỏi các quy trình kiểm soát nghiêm ngặt như đã được nêu trong các hành động phòng ngừa. Quy trình quản lý sự sai lệch có tầm quan trọng hàng đầu và do đó cần được lưu lại để tham khảo trong tương lai.