Вода для инъекций

ГБОУ ВПО ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра фармацевтической технологии и биотехнологии

КУРСОВАЯ РАБОТА

по теме «Вода для инъекций»

Выполнил:

студент V курса

фармацевтического факультета

заочного отделения

группы 502(3)

Волгоград 2015

Оглавление

[0.0.1] Введение [0.0.2] Экспериментальная часть [0.0.3] Характеристика конечной продукции производства [0.0.4] Химическая схемы производства [0.0.5] Технологическая схема производства [0.0.6] Аппаратурная схема производства [1] Установки получения воды для инъекций (WFI) [2] Дистилляционный аппарат И-ДПЭ 4-3 [2.0.1] Характеристика продукта [2.0.2] Технологический процесс производства [2.1] ВР 1.1 Подготовка помещений [2.2] ВР 1.2 Подготовка оборудования [2.3] ВР 1.3 Подготовка персонала [2.4] ВР 2.1 Подготовка ампул [2.5] ВР 2.1 Подготовка растворителя [2.6] ВР 2.3 Подготовка фильтров [2.7] ТП 1.1 Наполнение ампул [2.8] ТП 1.2 Запайка ампул [2.9] ТП 1.3 Проверка качества запайки [2.10] ТП 2.1 Стерилизация [2.11] ТП 3 Стандартизация [2.12] ТП 4 Этикетирование [2.13] УМО Упаковка, маркировка [2.13.1] Материальный баланс [2.13.2] Переработка и обезвреживание отходов производства [2.13.3] Контроль производства [2.13.4] Охрана труда и техники безопасности, пожарная безопасность, производственная санитария и условия труда работников [2.13.5] Охрана окружающей среды [2.13.6] Перечень производственных инструкций [2.13.7] Информационные материалы [2.14] Способы стерилизации (термический, газовый, фильтрованием, радиационный). Характеристика, область применения. [2.15] Cтерилизация фильтрованием [2.16] Стабилизация инъекционных растворов: физическая, химическая, микробиологическая. Характеристика. [2.17] Классификация фильтрующих материалов. Ассортимент. Характеристика. [2.17.1] Список литературы

Введение

В процессе приготовления жидких лекарственных форм всегда применяется растворитель, который способен растворять различные вещества, то есть образовывать с ними растворы. Одним из растворителей в медицинской практике является воду для инъекций.

Объект исследования - вода для инъекций.

Предмет исследования - требования к качеству, анализ метода получения и использования воды на примере аптечного предприятия.

На предприятиях фирм "Крист А. Г." и "Хофман Ла-Рош" (Швейцария) была разработана и внедрена в производство технологическая схема получения особо чистой воды для фармацевтической промышленности (Reider В.Р., Bruch М.). В качестве исходного использовали городскую водопроводную воду без предварительной очистки. После деионизации вода подается на установку обратного осмоса с использованием фильтрующих элементов из пористых волокон или спиральных элементов. Полученный концентрат с 90% устранением растворенных веществ подвергается УФ-облучению, микробном обеззараживанию в ионообменника смешанного типа до получения воды, соответствующей стандарту. Далее вода фильтруется через стерилизующие фильтры с диаметром пор 0,22 мкм. Достижения оптимальных условий функционирования отдельных компонентов установки и повышения продолжительности срока службы стерилизующих фильтров позволило снизить стоимость полученной воды на 20%.

Ganzi G. C., Parise P. L. предложили комбинированную установку, имеет модуль обратного осмоса и установку непрерывной деионизации воды. Как показали результаты исследований, при такой комбинации получают особо чистую воду без применения химической регенерации и ионообменной обработки. Последние разработки в технологии непрерывной деионизации позволяют выводить растворенный углекислый газ без предварительного определения кислотно-основного показателя. Существующая комплексная система позволяет получать воду с низким содержанием микроорганизмов и пирогенов.

При подготовке особо чистой воды Nebel С. показал необходимость использования озона для дезинфекции деионизирующеого слоя и самой деионизированной воды. Гранулированный активированный уголь и деионизирующий слой в некоторых случаях способствуют росту микроорганизмов и одно УФ-облучение не может обеспечить полную стерилизацию обрабатываемой воды. Было установлено, что обработка образцов воды озоном в концентрации И2, 5 мг / л дает нулевой показатель наличия микроорганизмов в полученной воде. Далее обработанную воду деозонируют УФ-облучением.

Margardt К. было показано, что при разработке компонентов установок для получения особо чистой воды для фармацевтической промышленности, включающие устройства ионообменной обработки и установки обратного осмоса, необходимо включать технологические стадии дезинфекции систем обратного осмоса с последующим выводом озона и углекислого газа из воды.

Хаяси Акио (Япония) показал возможность получения особо чистой воды, соответствующей требованиям Британской фармакопеи. Обрабатываемая вода (объем 35 л) после прохождения через деионизатор поступала в кварцевый облучатель и обрабатывалась УФ-светом с одновременным пропусканием потока озона в течение 20 минут. Испытания показали соответствие воды существующим нормам, возможность выводить из нее при применении этого метода микроорганизмы, пирогены и химические примеси.

На западе только XXI фармакопея США позволяет получать воду для инъекций с использованием обратного осмоса с применением специального оборудования. В качестве такого в настоящее время используются: трехстадийная установка "Osmocarb" (Англия) с автоматической регулировкой работы, проводит тонкую очистку методом обратного осмоса, деминерализатора "ELGAMAT DUO ИИарисИ8" (Англия), что обессоливает воду методом ионного обмена, и др. Ультрафиолетовые модули выпускают зарубежные фирмы, такие как "Asahi Chemical" (Япония), "Hoffmann La-Roche" (Швейцария), "Еlа" (Великобритания) и др.

Экспериментальная часть

Характеристика конечной продукции производства

Основным документом в нашей стране, регламентирующим требования к воде для фармацевтических целей на настоящий момент является ФС 42-2620-97 "Вода для инъекций".

Также имеются фармакопейные статьи на воду как готовую продукцию: ФС 42-213-96 "Вода для инъекций в ампулах" и ФС 42-2998-99

К воде для инъекций предъявляются следующие требования: вода для инъекций должна пройти все испытания, как и "Aqua destillata". Кроме того, проверяют на отсутствие пирогенности. Вода для инъекций применяется свежедистиллированная.

Для приготовления инъекционных растворов на воде, лишенной углекислоты, воду кипятят непосредственно после дистилляции в течение 30 минут.

Хранения. В асептических условиях. Вода пригодна к употреблению в течение не более 24 часов.

Описание. Бесцветная прозрачная жидкость без запаха и вкуса. рН 5,0-6,8.

Кислотность или щелочность. К 10 мл воды прибавляют 1 каплю раствора метилового красного; появляется желтое окрашивание, переходящее в розовое от добавления не более 0,05 мл 0,01 Н, раствора соляной кислоты.

Сухой остаток.100 мл воды выпаривают досуха и сушат при 100-105° до постоянного веса. Остаток не должен превышать 0,001%,

Вещества, восстановители.100 мл воды доводят до кипения, добавляют 1 мл 0,01 Н. раствора перманганата калия и 2 мл разбавленной серной кислоты, кипятят 10 минут; розовая окраска воды должно сохраниться.

Угольный ангидрид. При взбалтывании воды с равным объемом известковой воды в наполненном доверху и хорошо закрытом сосуде не должно быть помутнения в течение 1 часа.

Нитраты и нитриты. К 5 мл воды осторожно доливают 1 мл раствора дифениламин; не должно появляться голубого окраса.

Аммиак 10 мл воды не должны содержать аммиака более 1 мл эталонного раствора, разбавленного водой до 10 мл (не более 0,00002% в препарате). Вода не должна давать реакций на хлориды, сульфаты, кальции и тяжелые металлы.

Химическая схемы производства

За исходную воду принимается вода очищенная.

Схема 1. заключается в одном процессе - дистилляции. Выбор схемы является наилучшим. Дистилляция, как метод получения воды для инъекций рекомендуется всеми международными организациями, курирующими производство лекарственных средств.

Схема 2. включает процесс обратного осмоса.

Обратный осмос. На стадии обратного осмоса вода очищается от органических соединений и солей. Удаление примесей происходит за счет пропускания воды через полупроницаемую мембрану при давлении, превышающем осмотическое. Для увеличения эффективности процесса используется тангенциальная подача воды к поверхности мембраны при рециркуляции. Оборудование представляет собой системы мембран. Мембраны имеют размеры пор 0,0005 — 0,001 мкм.

Контроль систем обратного осмоса осуществляется измерением удельной электрической проводимости воды на выходе из системы.

На практике это реализуется в использовании двухступенчатой установки обратного осмоса. Получение воды для инъекций методом обратного осмоса не требует больших капитальных затрат. Недостатками этого метода является продолжительность времени обработки воды, высокие требования к мембранам и большие отходы воды.

Схема 3. включает комплекс процессов: деионизация, фильтрация через фильтр с диаметром отверстий 0,22 мкм.

Исходная вода для схемы 3. должна быть приготовлена по схемам:

а) включает следующие процессы: грубая фильтрация, умягчение, фильтрация через угольный фильтрдистилляция.

Грубая фильтрация позволяет удалять из воды частицы размером более SO-100 мкм. В качестве оборудования для грубой фильтрации используются фильтры с песчаной набивкой. Выбор сорта песка зависит от результатов анализа воды с учетом сезонных изменений. Фильтр периодически промывается. Исправность фильтра контролируется разностью давления воды до и после фильтра.

Умягчение позволяет понизить жесткость воды за счет удаления ионов кальция и магния. Умягчение позволяет значительно снизить содержание ионов перед подачей воды для очистки на ионообменники и мембраны обратного осмоса.

В качестве оборудования на этой стадии могут служить автоматические умягчители, работающие на принципе замены ионов кальция и магния ионами натрия. Умягчители периодически регенерируются раствором хлорида натрия. Исправность работы умягчителя можно контролировать периодическим измерением жесткости воды на входе и на выходе.

Первым промышленным способом устранения солей жесткости был содово-известковый, суть которого заключается в проведении следующих основных уравнений реакций:

Ca(HCO3)2+Ca(OH)2>v2CaCO3+2H2O;

CaCl2+Na2CO3>vCaCO3+2NaCl;

MgSO4+Ca(OH)2>vCaSO4+Mg(OH)2;

CaSO4+Na2CO3>vCaCO3+Na2SO4.

Содово-известковый метод имеет то преимущество, что отходами процесса умягчения являются шламы, образующиеся почти в строго стехиометрическом количестве и легко утилизируемые в хозяйстве. Вторым существенным преимуществом является сопутствующая умягчению глубокая очистка воды от многих органических и минеральных грубодисперсных примесей. Недостатками метода является громоздкость производства и недостаточно глубокое удаление солей жесткости. Остаточной содержание их в умягченной воде, как правило, не бывает менее 0,5 мг-экв/л. Примерно такой же концентрации достигает и гидратная щелочность воды.

С открытием синтеза ионитов с большой обменной емкостью содово-известковый метод при необходимости получения относительно небольших количеств умягченной воды был практически вытеснен ионообменным:

RNa+Ca(HCO3)2-R2Ca+2NaHCO3;

2RNa+Mg(HCO3)2-R2Mg+2NaHCO3;

2RNa+CaCl2-R2Ca+2NaCl;

2RNa+MgSO4-R2Mg+Na2SO4.

Регенерация катионита, т.е. перевод его в натриевую форму, производится пропусканием через слой сорбента 6-10%-ного раствора поваренной соли с последующей отмывкой водой:

R2Ca+2NaCl>2RNa+CaCl2.

Но для регенерации требуется расход поваренной соли, превышающий стехиометрический в 3-5 раз. В своё время на это не обращали внимания, так как удобство метода и его экономические показатели в сравнении с содово-известковым с лихвой перекрывали повышенные затраты такого дешевого реагента как поваренная соль.

В настоящее время запрещён сброс в водотоки сточных вод с минерализованностью, превышающей 1 г/л. Это исключает применение ионообменного метода умягчения в его первоначальном варианте. Выход из положения нашли в использовании содово-щелочного метода очистки, но уже не воды, а регенерата ионообменных установок. Этот процесс описывается реакциями:

CaCl2+Na2CO3>vCaCO3+2NaCl;

MgCl2+2NaOH>vMg(OH)2+2NaCl.

Для полного осаждения магния требуется небольшой избыток щелочи. После освобождения от выпавшего осадка и фильтрования раствор хлористого натрия может быть снова использован для регенерации. Избыточную щелочность нейтрализуют соляной кислотой.

Вода, умягченная с помощью ионитов, отличается от воды после содово-известкового умягчения, так как в ней сохраняются анионы угольной кислоты. Гидрокарбонат натрия в процессе гидролиза в парогенераторах превращается сначала в соду, а затем в щелочь. Их устраняют путем Н-катионирования, т.е. пропуская часть умягченной воды через катионит, отрегенерированный раствором кислоты. При этом происходит реакция:

2RH+CaCl2>R2Ca+2HCl.

Очевидно, что через катионит в Н-форме необходимо пропустить такую часть обрабатываемой воды, чтобы выделившегося количества сильных кислот было достаточно для разрушения присутствующих в воде гидрокарбонатов по реакции:

NaHCO3+HCl>NaCl+H2O+CO2.

Преимущество совмещения Na- и Н-катионирования заключается в частичной обессоливании воды за счет обмена ионов Ca2+, Mg2+, Na+ на ионы водорода.

В отличие от содово-известкового метода при ионообменном умягчении глубина процесса зависит от ряда регулируемых факторов, а в первую очередь от глубины регенерации ионитов.

Умягчение воды - один из наиболее надежных методов её предварительной очистки перед подачей на электродиализные ионы обратноосмотические аппараты, производящие частичную деминерализацию. Умягчение воды предотвращает опасность выпадения на поверхности мембран осадков карбоната или сульфата кальция, снижающих селективность мембран и эффективность опреснения воды.

Фильтрация через угольный фильтр позволяет снизить концентрацию органических веществ и хлора.

Используются стандартные патронные фильтры с активированным углем. Исправность фильтра контролируется разностью давления воды до и после фильтра.

При выборе этой схемы требуются большие капитальные затраты. Расход энергоносителей значительно больше, чем в других вариантах. Выбор схемы может быть целесообразен в случае, если предприятие уже имеет в наличии свободный дистиллятор и достаточное количество промышленного пара.

б) включает следующие процессы: подогрев и термостатирование, грубая фильтрация, умягчение, фильтрация через угольный фильтр, фильтрация через фильтр с диаметром отверстий 3 мкм, обратный осмос. Данная схема наиболее оптимальна. При этом не требуются большие капитальные затраты. Оборудование не требует частой регенерации. Эксплуатационные расходы невысоки.

Выбор схемы позволяет экономить как капитальные, так и эксплутационные затраты.

В промышленных условиях воду для инъекций получают из деминерализованной воды, т.е. освобожденной от нежелательных катионов и анионов. Для получения апирогенной воды необходимо удалить микроорганизмы и пирогенные вещества – это продукты жизнедеятельности и распада микроорганизмов , микробные клетки будут удаляться при перегонке в виде капельной фазы , что проводиться разными способами :

1. например, центробежный способ улавливания капельной фазы в аквадистилляторе;

2. в термокомпрессионном аквадистилляторе капельная фаза испаряется на стенках трубок испарителя;

3. в трехступенчатом горизонтальном аквадистилляторе – капельная фаза удаляется из пара в верхней части каждого корпуса барботируется через ситчатую тарелку с постоянным слоем проточной апирогенной воды

Технологическая схема производства

Аппаратурная схема производства

Установки получения воды для инъекций (WFI)