Предварительная подготовка, получение, хранение и распределение воды очищенной

Пантелеев А.А, Приходько А.Е.

ЗАО НПК «Медиана-Фильтр»

Вода для фармацевтических целей относится к ключевым элементам, обеспечивающим безопасность изготавливаемых лекарственных средств. Без применения воды не обходится ни одно фармацевтическое предприятие или аптека.

Качество воды для фармацевтических целей, как и всех остальных лекарственных средств, регламентируется нормативными документами – Фармакопейными статьями (ФС), включенными в государственную Фармакопею. Таковыми являются ФС 42- 2619-97 «Вода очищенная», ФС 42-2620-97 «Вода для инъекций».

В данной статье мы остановимся на методах предварительной подготовки, получения, хранения и распределения воды очищенной.

Вода очищенная (ВО) используется для:

• изготовления неинъекционных лекарственных средств;

• для получения пара;

• санитарной обработки;

• мытья посуды (за исключением финишного ополаскивания);

• в лабораторной практике и др.;

На фармацевтическом производстве является исходной при получении воды для инъекций

Согласно ФС 42-2619-97 воду очищенную можно получить дистилляцией, ионным обменом, обратным осмосом, комбинацией этих методов, или другим способом.

ВО должна отвечать требованиям по ионной и органической химической, а также микробиологической чистоте.

Поскольку воду для фармацевтических целей получают из воды питьевой, источником которой является природная вода, важным моментом следует считать освобождение ее от присутствующих примесей.

Природная вода может содержать различные примеси:

• механические частицы (нерастворимые неорганические или органические примеси);

• растворенные вещества (неорганические соли, ионы кальция, магния, натрия, хлора, ионы серной и угольной кислот и др.);

• растворенные химически неактивные газы (кислород, азот);

• растворенные химически активные газы (диоксид углерода, аммиак);

• микроорганизмы (видимые, плесень, водоросли, вирусы, цисты);

• бактериальные эндотоксины (липополисахариды клеточной стенки грамотрицательных микроорганизмов);

• органические вещества (природные органические вещества (гуминовая кислота и др.) и загрязняющие органические вещества (промышленные сбросы, удобрения, пестициды и др.));

• коллоиды (железа ( Fe₂O₃ yH₂O ), кремния ( SiO₂ yH₂O ), алюминия ( Al₂O₃ yH₂O ) , образующие комплексные соединения с органическими веществами);

• остаточные дезинфицирующие вещества (хлор хлорноватистая кислота гипохлорит-ион, хлорамины и др.)

Получаемая вода должна соответствовать требованиям на питьевую воду, регламентируемым СанПиН 2.1.4.1074.01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества».

В зависимости от качества исходной воды, ее химического состава, возможных примесей в технологической схеме получения воды очищенной большое значение имеет предварительная подготовка воды, которая может включать несколько стадий, таких как фильтрация, умягчение, ионный обмен, обратный осмос и др.

Выбор технологической схемы получения воды очищенной обусловлен:

• качеством исходной воды;

• выбором конечной стадии получения воды;

• требованиями, предъявляемыми к воде фармакопейными статьями;

• требованиями, предъявляемыми определенными стадиями (например, дистилляцией, обратным осмосом) к качеству подаваемой (исходной) воды;

• стадиями предварительной очистки, направленными на удаление примесей, содержание которых нормируется нормативной документацией или производителем фармацевтической продукции.

Предварительная подготовка и получение

Предварительная подготовка – это совокупность операций, направленных на получение воды такого качества, которое требуется для конечной стадии получения воды очищенной.

Получение – финишная стадия, обеспечивающая получение воды, соответствующей нормативным требованиям.

1. Фильтрация

2. Ионный обмен

3. Электродеионизация

4. Обратный осмос

5. Дистилляция

Хранение и распределение воды очищенной

Основной задачей при проектировании системы хранения и распределения воды очищенной является обеспечение постоянного движения воды в трубопроводе, отсутствии застойных зон, которые способствуют росту микроорганизмов и образованию биопленок на поверхностях. Современные системы хранения и распределения подразумевают под собой рециркуляционную систему с однонаправленным движением потока и возможностью полного удаления воды из трубопровода.

Критическими параметрами при хранении и распределении воды очищенной являются:

• температура;

• движение воды и ее скорость;

• давление;

• материалы трубопроводов и емкости для хранения.

Распределение и хранение воды очищенной согласно правилам GMP должно осуществляться при температурах, препятствующих росту микроорганизмов - выше 80^оС или ниже 15^оС. Системы, использующие холодную воду, должны быть оборудованы УФ-установками для контроля уровня микроорганизмов в воде.

Движение воды в трубопроводе должно быть турбулентным со скоростью от 1,5 до 3 м/с, при этом ни одна часть трубопровода не должна находиться в горизонтальном положении, а точки отбора воды должны быть оборудованы мембранными вентилями (санитарного исполнения) и спроектированы с учетом правила шестикратного диаметра.

Строение тройника в точке отбора воды

При правильном проектировании системы распределения критическим является правильный выбор оборудования для достижения необходимого давления воды в сети и в точках разбора. При этом необходимо учитывать потери давления при трении воды о стенки трубопровода, потери в местах соединений, поворотов, подъемов распределительной петли и др. Необходимо учитывать среднесуточное, среднечасовое и пиковое потребление воды. При увеличении пиковых расходов воды необходимо организовывать семафорную систему разбора.

В соответствии с требованиями ФС 42-2619-97 «Вода очищенная» и GMP воду очищенную хранят в закрытых емкостях, изготовленных из материалов, не изменяющих свойств воды и защищающих ее от инородных частиц и микробиологических загрязнений с исключительно гладкой поверхностью (менее 0,8 Ra ) и защитой надежным фильтром от бактерий, пыли. Емкость хранения должна быть оптимально подобрана, чтобы обеспечить оборот воды по системе рециркуляции от 1 до 5 раз в час. Вода из емкости при необходимости должна полностью сливаться. Поэтому во избежание застойных зон емкость должна устанавливаться вертикально, и высота должна составлять 2 диаметра.

Одной из ключевых проблем является правильный выбор материала для системы хранения и распределения воды очищенной. Материал конструкций не должен ухудшать качества воды и соответствовать требованиям и условиям фармацевтического производства.

Основными используемыми материалами являются:

• полимерные материалы, подобные PP и PVDF (от англ. Polypropylene - полипропилен, Polyvinylidenefluoride – поливинилиденфторид) и др., наиболее часто используемые при проектировании холодных контуров распределения воды очищенной;

• нержавеющая сталь марки 316 L с шероховатостью поверхности не более 0,8 Ra . Из-за высокой стоимости нержавеющая сталь используется в настоящее время для систем распределения воды для инъекций, чтобы обеспечить паровую стерилизацию трубопровода и постоянную циркуляцию при температуре более 80^оС.