آب خالص دارویی (PW) و آب تزریقی (WFI)؛ الزامات و روش تولید
پاسخ کوتاه: در داروسازی دو گرید اصلی آب وجود دارد: آب خالص (Purified Water یا PW) برای فرآورده‌های غیرتزریقی و شست‌وشو، و آب تزریقی (Water for Injection یا WFI) برای فرآورده‌های تزریقی و شست‌وشوی نهایی تجهیزات آن‌ها. هر دو طبق فارماکوپهٔ آمریکا باید آزمون هدایت (مرحلهٔ اول ۱٫۳ میکروزیمنس بر سانتیمتر در ۲۵ درجه) و TOC (حداکثر ۵۰۰ میکروگرم در لیتر) را پاس کنند؛ WFI علاوه بر آن حد اندوتوکسین کمتر از ۰٫۲۵ EU/mL و کنترل میکروبی سخت‌گیرانه‌تری دارد. PW معمولاً با RO دوپاس و EDI و WFI با تقطیر یا فرایند غشایی معادل آن تولید میشود.
PW و WFI چه فرقی دارند؟
| ویژگی | آب خالص (PW) | آب تزریقی (WFI) |
|---|---|---|
| کاربرد رایج | فرآوردهٔ خوراکی و موضعی، شست‌وشوی اولیه، تهیهٔ محلول | فرآوردهٔ تزریقی، شست‌وشوی نهایی ظروف و تجهیزات استریل |
| هدایت (USP فصل ۶۴۵) | مرحلهٔ اول: ۱٫۳ µS/cm در ۲۵°C | همان آزمون و همان حد |
| TOC (USP فصل ۶۴۳) | حداکثر ۵۰۰ µg/L | حداکثر ۵۰۰ µg/L |
| اندوتوکسین | الزام عمومی ندارد | کمتر از ۰٫۲۵ EU/mL |
| سطح اقدام میکروبی پیشنهادی (USP فصل ۱۲۳۱) | ۱۰۰ CFU/mL | ۱۰ CFU در ۱۰۰ میلی‌لیتر |
| روش تولید | RO، EDI، تبادل یونی یا ترکیب آن‌ها | تقطیر یا فرایند معادل و برتر از تقطیر |
| نگهداری رایج | حلقهٔ گردشی محیطی با گندزدایی دوره‌ای | اغلب حلقهٔ داغ حدود ۸۰ درجه |
فارماکوپهٔ اروپا (Ph. Eur.) تک‌نگاری‌های جداگانه‌ای برای این دو آب دارد و جزئیات آن با USP تفاوت‌هایی دارد. هر کارخانه باید بر اساس فارماکوپهٔ مرجع بازار هدف خود طراحی کند.
خوراک: از آب آشامیدنی شروع کنید
هر دو فارماکوپه تصریح می‌کنند که خوراک سیستم آب دارویی باید حداقل کیفیت آب آشامیدنی را داشته باشد؛ در ایران مرجع آن استاندارد ملی آب آشامیدنی (۱۰۵۳) است. اگر آب چاه یا آب خام مصرف میشود، تصفیهٔ اولیه برای رسیدن به این کیفیت بخشی از سیستم است و باید پایش شود. آنالیز کامل آب خام، شامل تغییرات فصلی، پایهٔ طراحی است.
روش تولید آب خالص (PW)
ترکیب رایج امروزی این است: پیش‌تصفیه (فیلتر چندلایه، سختی‌گیر، حذف کلر با کربن فعال یا سدیم متابی‌سولفیت و فیلتر کارتریج) ← اسمز معکوس دوپاس ← EDI ← UV ← مخزن و حلقهٔ توزیع. این ترکیب به مواد شیمیایی احیا نیاز ندارد و کیفیت پایداری می‌دهد. حذف کلر قبل از ممبران ضروری است، اما بعد از حذف کلر، آب از نظر میکروبی آسیب‌پذیر میشود؛ پس طراحی پیش‌تصفیه باید امکان گندزدایی دوره‌ای (مثلاً شست‌وشوی داغ یا شیمیایی) را داشته باشد.
روش تولید آب تزریقی (WFI)
تقطیر
روش سنتی تولید WFI، تقطیر چنداثره یا تقطیر با تراکم بخار است. در تقطیر، تغییر فاز همراه با جداکنندهٔ قطرات، باکتری و اندوتوکسین را با اطمینان بالا جدا میکند. خوراک دستگاه تقطیر معمولاً آب خالص است تا رسوب و خوردگی در دستگاه کنترل شود.
فرایند غشایی معادل تقطیر
فارماکوپهٔ آمریکا مدت‌هاست اجازه می‌دهد WFI با تقطیر یا فرایندی تولید شود که در حذف مواد شیمیایی و میکروارگانیسم‌ها معادل یا برتر از تقطیر باشد. فارماکوپهٔ اروپا نیز از آوریل ۲۰۱۷ تولید WFI با روش‌های غیرتقطیری، مانند اسمز معکوس یک یا دو مرحله‌ای همراه با فناوری‌هایی مثل EDI و اولترافیلتراسیون، را پذیرفت. در این حالت، تأکید بر طراحی بهداشتی، پایش و برنامهٔ کنترل میکروبی بیشتر است و مستندات اعتبارسنجی باید عملکرد پایدار را نشان دهد.
ذخیره و توزیع: جایی که کیفیت حفظ یا از دست می‌رود
- حلقهٔ گردشی: آب باید پیوسته در حلقه بچرخد تا ناحیهٔ راکد ایجاد نشود.
- دما: WFI معمولاً در حلقهٔ داغ حدود ۸۰ درجه نگهداری میشود که رشد میکروبی را متوقف میکند. حلقه‌های PW اغلب در دمای محیط کار می‌کنند و با ازن (که پیش از نقطهٔ مصرف با UV ۲۵۴ نانومتر حذف میشود) یا آب داغ دوره‌ای گندزدایی می‌شوند؛ مقایسهٔ روش‌ها در UV، ازن یا کلر.
- جنس و ساخت: استیل ضدزنگ 316L با سطح داخلی صاف یا الکتروپولیش، جوش اوربیتال، اتصالات بهداشتی و شیب برای تخلیهٔ کامل. استاندارد ASME BPE برای طراحی بهداشتی مرجع رایج است.
- شاخهٔ مرده: طول شاخه‌های بدون جریان باید حداقل باشد؛ ASME BPE نسبت طول به قطر حداکثر ۲ را توصیه میکند.
- مخزن: هواکش با فیلتر آب‌گریز و در صورت نیاز گرم‌شونده، اسپری‌بال و دیسک انفجار یا شیر اطمینان.
اعتبارسنجی و پایش
سیستم آب دارویی یک سیستم حیاتی GMP است و باید طراحی، نصب، عملکرد و کارایی آن به ترتیب در مراحل DQ، IQ، OQ و PQ مستند شود. در مرحلهٔ PQ معمولاً نمونه‌برداری فشرده در یک دورهٔ طولانی انجام میشود تا اثر تغییرات فصلی هم دیده شود. راهنماهایی مثل راهنمای پایهٔ ISPE برای سیستم‌های آب و بخار و راهنمای GMP سازمان جهانی بهداشت برای آب مصارف دارویی، چارچوب این کار را می‌دهند. پایش آنلاین هدایت و TOC در حلقه، و نمونه‌برداری میکروبی و اندوتوکسین از نقاط مصرف، بخش دائمی بهره‌برداری است. روش‌های سنجش در سنجش خلوص آب فوق خالص توضیح داده شده است.
اشتباهات رایج در پروژه‌های آب دارویی
- طراحی پیش‌تصفیه بدون امکان گندزدایی، که منبع دائمی آلودگی میکروبی برای RO میشود؛
- مخزن بزرگ‌تر از نیاز که زمان ماند آب را طولانی میکند؛
- شاخه‌های مرده و شیرهای غیربهداشتی در حلقه؛
- نادیده گرفتن تأثیر حذف ازن یا خنک‌کاری نقطهٔ مصرف در حلقهٔ داغ؛
- شروع ساخت پیش از تعیین فارماکوپهٔ مرجع و مشخصات کاربر (URS).
ارشان تجارت ماندگار آبان در این زمینه چه کاری انجام می‌دهد؟
ارشان تجارت ماندگار آبان سیستم تولید آب خالص دارویی را از پیش‌تصفیه تا حلقهٔ توزیع طراحی و تأمین میکند و در کنار آن خدمات بهره‌برداری را ارائه می‌دهد:
- بررسی مشخصات کاربر، آنالیز آب خام و طراحی فرایند؛ صفحهٔ تصفیه آب دارویی
- پیش‌تصفیه، سختی‌گیر، اسمز معکوس دوپاس، EDI و سیستم آب فوق خالص
- گندزدایی با UV و ازن، تزریق مواد شیمیایی و لوله‌کشی بهداشتی استیل ضدزنگ
- پایش آنلاین هدایت و دبی و فشار و ثبت داده با PLC و SCADA
- آزمون کارخانه‌ای، نصب، راه‌اندازی، آموزش و خدمات پس از فروش شامل CIP ممبران و کالیبراسیون سنسورها
مسیر کار از بازدید سایت و آنالیز آب خام آغاز میشود و تا طراحی، ساخت اسکید، آزمون کارخانه‌ای، نصب، راه‌اندازی، آموزش اپراتور و سرویس دوره‌ای ادامه دارد. مستندات مورد نیاز برای اعتبارسنجی در محدودهٔ قرارداد هر پروژه تعیین میشود.
پرسش‌های متداول
آیا WFI را می‌توان بدون تقطیر تولید کرد؟
بله. USP تولید WFI با فرایندی معادل یا برتر از تقطیر را مجاز می‌داند و فارماکوپهٔ اروپا هم از ۲۰۱۷ روش‌های غشایی مانند RO همراه با EDI و UF را پذیرفته است؛ به شرط طراحی و اعتبارسنجی مناسب.
حد هدایت آب خالص دارویی چقدر است؟
در آزمون فصل ۶۴۵ USP، حد مرحلهٔ اول ۱٫۳ میکروزیمنس بر سانتیمتر در ۲۵ درجه است و اندازهگیری بدون جبران دما و با جدول حدود دمایی انجام میشود.
چرا حلقهٔ WFI را داغ نگه میدارند؟
دمای حدود ۸۰ درجه رشد میکروبی را متوقف میکند و ریسک اندوتوکسین را پایین میآورد. در نقاط مصرفی که آب سرد لازم است، از مبدل خنککن موضعی استفاده میشود.
آیا آب خالص دارویی همان آب فوق خالص ۱۸ مگااهم است؟
خیر. معیار PW هدایت و TOC فارماکوپه و کنترل میکروبی است. سیستم PW معمولاً هدایتی بسیار کمتر از حد فارماکوپه تولید میکند، اما هدف آن الزاماً ۱۸٫۲ مگااهم نیست.
خوراک سیستم آب دارویی چه کیفیتی باید داشته باشد؟
حداقل کیفیت آب آشامیدنی طبق مقررات ملی یا بینالمللی. اگر منبع آب این کیفیت را ندارد، ابتدا باید به آن رسانده شود.
مشاوره و طراحی سیستم آب فوق خالص
برای طراحی سیستم آب خالص دارویی، آنالیز آب خام و مشخصات مورد نیاز خود را برای کارشناسان ارشان بفرستید.