由于復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)和工藝配備自動化。例如,如果由于設備配置、產(chǎn)品或清洗劑的應用,需要復雜的清洗程序,則要求相對耐用的自動系統(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)比手動清洗,顯示出更高的可靠性和一致性,并為減少人為錯誤提供保證。雖然CIP系統(tǒng)自動化將導致資金成本的提高,但運行成本可顯著下降。除了日常系統(tǒng)功能,諸如為玻璃清洗機上樣或從控制點啟動系統(tǒng)運行,CIP系統(tǒng)可應用到工藝流程中的某些點,消除手動操作行為的風險。
本文提供通用指導,如何使用Sievers® M500在線TOC分析儀,監(jiān)控經(jīng)過自動CIP工藝的最后注射用水(WFI)或純化水(PW)步驟。
一般來說,制藥工藝設備、管道、接頭、玻璃器皿和備件的所有自動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)驗證的分析方法進行分析。該步驟通常包括TOC、電導率和pH。如果它們也需要通過公司的正規(guī)驗證過程的話,則其他試驗,如細菌內(nèi)毒素或微生物限度,也會需要。在最后漂洗步驟之后,應對設備進行有記錄的目視觀察以確保設備是清潔的。從低成本且高效可靠的工藝設備清洗,到提高產(chǎn)品質(zhì)量,CIP技術對于生產(chǎn)設備具有顯著的優(yōu)勢。CIP系統(tǒng)可包括當前循環(huán)和再循環(huán)步驟,以便降低運行和廢水成本1。
純化水預漂洗和排放是生物或活性制藥成分(API)生產(chǎn)設備自動清洗工藝的第一步驟。第一步驟主要去除設備表面上存在的大量污染物或痕量物質(zhì)。當與設備表面接觸之后,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備表面的大量殘留和任何痕量物質(zhì),在這個階段,取樣測定TOC、pH或電導率,沒有價值。
這個步驟,使用酸性或堿性清洗劑清洗工藝設備。此清洗步驟用于去除此前純化水(PW)預漂洗時沒有清除的物質(zhì)。此步驟可能在工藝設備表面和相關管道遺留痕量的清洗劑殘留。在工藝過程的這一點,如果存在清洗劑,電導率將急劇上升。然后通過停止CIP裝置的供應,并讓待清洗設備達到合適的操作規(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)和設備之后,TOC和電導率水平應較低。還是很少在本步驟之后測量TOC、PH或電導率,因為預計PW或WFI仍然含有殘留的清洗劑和其他殘留產(chǎn)品。
末段的WFI漂洗,包括泵送WFI到CIP漂洗罐及相關管道,然后到達設備末端。如果可行,該溶液通常進行再循環(huán)以監(jiān)控電導率和TOC水平。此工序的最后WFI步驟漂洗用于生產(chǎn)環(huán)節(jié)的相關管道和設備。此步驟監(jiān)控TOC和電導率,二者都可以通過Sievers M500在線TOC分析儀進行測量。任何痕量的清洗劑殘留將通過該分析儀的TOC和電導率測量進行指示。
為了釋放設備用于以后的工藝過程,必須符合所有的驗證運行參數(shù),而且TOC和電導率結(jié)果必須在公司規(guī)定的容許值或合格標準[即TOC<1 ppm(mg/L),電導率<10 µs/cm]之下。
為減少與清潔驗證相關的停機時間,應用過程分析技術(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,并且實時放行設備。如何應用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??焖伲怀掷m(xù)很短的時間,取決于某些運行參數(shù)。同時,某些末段的漂洗循環(huán)連續(xù)地排放,直到達到一定水平的電導率或體積,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證的時段內(nèi)對其末段WFI漂洗進行再循環(huán),使得TOC分析儀可進行取樣,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系統(tǒng)提供正吸,從而為再循環(huán)和準備進行的適當分析(例如TOC、電導率、流量、pH、溫度)提供機會。
自動化是在線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,可從幾分鐘到幾個小時在任何位置保持再循環(huán)。有時藥品制造廠商利用自動化水平連續(xù)地再循環(huán),并在獲得一定水平的電導率、pH或流量后進行保持,以便讓儀器進行適當?shù)娜?。一旦樣品分析后,即可確認再循環(huán)步驟,及完成以后的步驟。更高的自動化已經(jīng)內(nèi)置在Sievers M500的設計中,并讓儀器與PLC或SCADA系統(tǒng)進行通訊。當WFI回流到CIP平臺進行TOC和電導率測量時,TOC分析儀開始分析。
圖1. 安裝于在線清洗驗證工藝過程中的
Sievers M500在線TOC分析儀
Sievers M500分析儀置于待機模式,直到最后的WFI步驟,這時被激活以監(jiān)控水的狀態(tài)。在監(jiān)測過程中,TOC分析儀繼續(xù)與PLC或SCADA系統(tǒng)通訊,提供實時結(jié)果。在這一點上,TOC和電導率分析在整個漂洗步驟中一直進行,直到系統(tǒng)排水前的適當時間。一旦進行測量而且TOC、電導率、流量或時間參數(shù)符合漂洗循環(huán)的要求,PLC或SCADA系統(tǒng)然后指示TOC分析儀返回待機模式。當符合驗證的合格標準后,設備可釋放,并在設備的使用記錄中正確記載。
現(xiàn)在設備已經(jīng)清洗并且核準使用,消除了樣品污染的機會以及由于“等待實驗室結(jié)果”狀態(tài)造成的設備停機。
鼓勵對清洗過程、清洗劑和合格限值全面了解,以確保不會出現(xiàn)由再循環(huán)步驟導致的產(chǎn)品或清洗劑殘留。4
雖然清潔驗證從實驗室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,實際用于實施該變化的可用TOC方法都特別難于實施而且很少成功。
即使某些TOC分析儀指示可直接測量TOC并通過了系統(tǒng)適用性5,但這些聲明與當前的實驗室TOC方法并沒有關聯(lián)性。此外,直接電導率或差示直接電導率TOC方法,當溶液電導率高時(如含氫氧化鈉、清洗劑、氯仿等),容易受到干擾。由于的Sievers膜電導技術,Sievers M500的在線TOC方法與清潔驗證中當前使用的實驗室方法一樣好用、可靠和準確。