由于復(fù)雜性提高及成本限制,越來越多的藥品生產(chǎn)商為其系統(tǒng)和工藝配備自動(dòng)化。例如,如果由于設(shè)備配置、產(chǎn)品或清洗劑的應(yīng)用,需要復(fù)雜的清洗程序,則要求相對(duì)耐用的自動(dòng)系統(tǒng),以確保去除潛在的污染。就地清洗(Clean-in-place,CIP)和離線清洗(Clean-out-place,COP)系統(tǒng)比手動(dòng)清洗,顯示出更高的可靠性和一致性,并為減少人為錯(cuò)誤提供保證。雖然CIP系統(tǒng)自動(dòng)化將導(dǎo)致資金成本的提高,但運(yùn)行成本可顯著下降。除了日常系統(tǒng)功能,諸如為玻璃清洗機(jī)上樣或從控制點(diǎn)啟動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行,CIP系統(tǒng)可應(yīng)用到工藝流程中的某些點(diǎn),消除手動(dòng)操作行為的風(fēng)險(xiǎn)。
本文提供通用指導(dǎo),如何使用Sievers® M500在線TOC分析儀,監(jiān)控經(jīng)過自動(dòng)CIP工藝的最后注射用水(WFI)或純化水(PW)步驟。
一般來說,制藥工藝設(shè)備、管道、接頭、玻璃器皿和備件的所有自動(dòng)清洗順序遵循的工藝流程,從最后的漂洗步驟抽取樣品,并按照經(jīng)驗(yàn)證的分析方法進(jìn)行分析。該步驟通常包括TOC、電導(dǎo)率和pH。如果它們也需要通過公司的正規(guī)驗(yàn)證過程的話,則其他試驗(yàn),如細(xì)菌內(nèi)毒素或微生物限度,也會(huì)需要。在最后漂洗步驟之后,應(yīng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行有記錄的目視觀察以確保設(shè)備是清潔的。從低成本且高效可靠的工藝設(shè)備清洗,到提高產(chǎn)品質(zhì)量,CIP技術(shù)對(duì)于生產(chǎn)設(shè)備具有顯著的優(yōu)勢(shì)。CIP系統(tǒng)可包括當(dāng)前循環(huán)和再循環(huán)步驟,以便降低運(yùn)行和廢水成本1。
純化水預(yù)漂洗和排放是生物或活性制藥成分(API)生產(chǎn)設(shè)備自動(dòng)清洗工藝的第一步驟。第一步驟主要去除設(shè)備表面上存在的大量污染物或痕量物質(zhì)。當(dāng)與設(shè)備表面接觸之后,通常將漂洗溶液送到排放口,而不是再循環(huán),以防止CIP系統(tǒng)的污染。鑒于此階段的目的是去除設(shè)備表面的大量殘留和任何痕量物質(zhì),在這個(gè)階段,取樣測(cè)定TOC、pH或電導(dǎo)率,沒有價(jià)值。
這個(gè)步驟,使用酸性或堿性清洗劑清洗工藝設(shè)備。此清洗步驟用于去除此前純化水(PW)預(yù)漂洗時(shí)沒有清除的物質(zhì)。此步驟可能在工藝設(shè)備表面和相關(guān)管道遺留痕量的清洗劑殘留。在工藝過程的這一點(diǎn),如果存在清洗劑,電導(dǎo)率將急劇上升。然后通過停止CIP裝置的供應(yīng),并讓待清洗設(shè)備達(dá)到合適的操作規(guī)格,再次沖洗,然后排放。此步驟再循環(huán),也并不少見。
清洗劑清洗之后,使用PW來漂洗設(shè)備表面,去除清洗劑的痕量殘留以及任何潛在的殘留產(chǎn)品或物質(zhì)。漂洗溶液通常送到排水口,而不進(jìn)行再循環(huán),以防止CIP系統(tǒng)的污染。PW漂洗液沖洗系統(tǒng)和設(shè)備之后,TOC和電導(dǎo)率水平應(yīng)較低。還是很少在本步驟之后測(cè)量TOC、PH或電導(dǎo)率,因?yàn)轭A(yù)計(jì)PW或WFI仍然含有殘留的清洗劑和其他殘留產(chǎn)品。
注射用水漂洗、再循環(huán)、測(cè)量和排放
末段的WFI漂洗,包括泵送WFI到CIP漂洗罐及相關(guān)管道,然后到達(dá)設(shè)備末端。如果可行,該溶液通常進(jìn)行再循環(huán)以監(jiān)控電導(dǎo)率和TOC水平。此工序的最后WFI步驟漂洗用于生產(chǎn)環(huán)節(jié)的相關(guān)管道和設(shè)備。此步驟監(jiān)控TOC和電導(dǎo)率,二者都可以通過Sievers M500在線TOC分析儀進(jìn)行測(cè)量。任何痕量的清洗劑殘留將通過該分析儀的TOC和電導(dǎo)率測(cè)量進(jìn)行指示。
為了釋放設(shè)備用于以后的工藝過程,必須符合所有的驗(yàn)證運(yùn)行參數(shù),而且TOC和電導(dǎo)率結(jié)果必須在公司規(guī)定的容許值或合格標(biāo)準(zhǔn)[即TOC<1 ppm(mg/L),電導(dǎo)率<10 µs/cm]之下。
PAT應(yīng)用:
用于清潔驗(yàn)證2的在線TOC分析
為減少與清潔驗(yàn)證相關(guān)的停機(jī)時(shí)間,應(yīng)用過程分析技術(shù)(Process Analytical Technology,PAT)3,各公司將Sievers M500在線TOC分析儀放置在CIP回流管道,監(jiān)控清洗過程的最后步驟,以確保系統(tǒng)的清潔,并且實(shí)時(shí)放行設(shè)備。如何應(yīng)用Sievers M500在線TOC分析儀獲得高質(zhì)量水平及成本節(jié)約?
與其他清潔或沖洗周期相比,通常WFI漂洗循環(huán)非常快速,只持續(xù)很短的時(shí)間,取決于某些運(yùn)行參數(shù)。同時(shí),某些末段的漂洗循環(huán)連續(xù)地排放,直到達(dá)到一定水平的電導(dǎo)率或體積,因此急劇增大WFI水生產(chǎn)和廢水處理的成本。這些局限促使各公司在驗(yàn)證的時(shí)段內(nèi)對(duì)其末段WFI漂洗進(jìn)行再循環(huán),使得TOC分析儀可進(jìn)行取樣,并向PLC/SCADA系統(tǒng)反饋數(shù)據(jù)。大多數(shù)CIP系統(tǒng)配有CIP供液和回流泵,只需要最小水量在整個(gè)系統(tǒng)提供正吸,從而為再循環(huán)和準(zhǔn)備進(jìn)行的適當(dāng)分析(例如TOC、電導(dǎo)率、流量、pH、溫度)提供機(jī)會(huì)。
自動(dòng)化是在線TOC分析的另一要素。在制藥行業(yè)有的案例,在其中可自定義PLC或SCADA控制命令,可從幾分鐘到幾個(gè)小時(shí)在任何位置保持再循環(huán)。有時(shí)藥品制造廠商利用自動(dòng)化水平連續(xù)地再循環(huán),并在獲得一定水平的電導(dǎo)率、pH或流量后進(jìn)行保持,以便讓儀器進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜印R坏悠贩治龊螅纯纱_認(rèn)再循環(huán)步驟,及完成以后的步驟。更高的自動(dòng)化已經(jīng)內(nèi)置在Sievers M500的設(shè)計(jì)中,并讓儀器與PLC或SCADA系統(tǒng)進(jìn)行通訊。當(dāng)WFI回流到CIP平臺(tái)進(jìn)行TOC和電導(dǎo)率測(cè)量時(shí),TOC分析儀開始分析。
圖1. 安裝于在線清洗驗(yàn)證工藝過程中的
Sievers M500在線TOC分析儀
Sievers M500分析儀置于待機(jī)模式,直到最后的WFI步驟,這時(shí)被激活以監(jiān)控水的狀態(tài)。在監(jiān)測(cè)過程中,TOC分析儀繼續(xù)與PLC或SCADA系統(tǒng)通訊,提供實(shí)時(shí)結(jié)果。在這一點(diǎn)上,TOC和電導(dǎo)率分析在整個(gè)漂洗步驟中一直進(jìn)行,直到系統(tǒng)排水前的適當(dāng)時(shí)間。一旦進(jìn)行測(cè)量而且TOC、電導(dǎo)率、流量或時(shí)間參數(shù)符合漂洗循環(huán)的要求,PLC或SCADA系統(tǒng)然后指示TOC分析儀返回待機(jī)模式。當(dāng)符合驗(yàn)證的合格標(biāo)準(zhǔn)后,設(shè)備可釋放,并在設(shè)備的使用記錄中正確記載。
現(xiàn)在設(shè)備已經(jīng)清洗并且核準(zhǔn)使用,消除了樣品污染的機(jī)會(huì)以及由于“等待實(shí)驗(yàn)室結(jié)果”狀態(tài)造成的設(shè)備停機(jī)。
鼓勵(lì)對(duì)清洗過程、清洗劑和合格限值全面了解,以確保不會(huì)出現(xiàn)由再循環(huán)步驟導(dǎo)致的產(chǎn)品或清洗劑殘留。4
雖然清潔驗(yàn)證從實(shí)驗(yàn)室TOC分析轉(zhuǎn)到在線TOC分析的概念不是革命性的,但直到不久前,實(shí)際用于實(shí)施該變化的可用TOC方法都特別難于實(shí)施而且很少成功。
即使某些TOC分析儀指示可直接測(cè)量TOC并通過了系統(tǒng)適用性5,但這些聲明與當(dāng)前的實(shí)驗(yàn)室TOC方法并沒有關(guān)聯(lián)性。此外,直接電導(dǎo)率或差示直接電導(dǎo)率TOC方法,當(dāng)溶液電導(dǎo)率高時(shí)(如含氫氧化鈉、清洗劑、氯仿等),容易受到干擾。由于的Sievers膜電導(dǎo)技術(shù),Sievers M500的在線TOC方法與清潔驗(yàn)證中當(dāng)前使用的實(shí)驗(yàn)室方法一樣好用、可靠和準(zhǔn)確。