2. Вода на фармацевтическом предприятии

Именно как растворитель или компонент, вода используется в производстве практически всех известных фармацевтических препаратов. Она – основной ингредиент в таких жизненно важных препаратах, как инфузионные растворы, кровезаменители, препараты для инъекций [12].

На фармацевтических предприятиях используется три типа воды: вода очищенная (ВО), вода для инъекций (ВДИ) и высокоочищенная вода (ВСО).

Без применения очищенной воды не обходится практически ни одно фармацевтическое предприятие или аптека, занятое производством и/или изготовлением лекарственных средств [13].

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 ВО является исходной при получении воды для инъекций. Качество воды очищенной регламентируется нормативным документом – Фармакопейной статьей, ФС 42-2619-97 «Вода очищенная», включенной в государственную Фармакопею [1]. Согласно ФС 42-2619-97, воду очищенную получают 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 очищенную получают из воды питьевой, источником которой является природная вода, важным моментом следует считать освобождение ее от присутствующих примесей:

• механических частиц;

• органических веществ;

• микроорганизмов;

• коллоидов;

• растворенных химических соединений;

• растворенных химически активных и неактивных газов;

• бактериальных эндотоксинов;

• остаточных дезинфицирующих веществ и пр.

В зависимости от качества исходной воды в технологической схеме получения воды очищенной большое значение имеет предварительная подготовка воды, которая может включать несколько стадий.

Выбор технологической схемы получения воды очищенной обусловлен:

- качеством исходной воды;

- требованиями производителя лекарственных средств;

- выбором конечной стадии получения воды;

- требованиями, предъявляемыми к воде фармакопейной статьей;

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

- стадиями предварительной очистки, направленными на удалении примесей, содержание которых нормируется нормативной документацией или производителем фармацевтической продукции [13].

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.

Дистилляция

Является традиционным, эффективным и надежным методом, обеспечивающим высокую степень очистки, возможность получения горячей воды и обработки паром, что важно при производстве лекарственных средств в соответствии с правилами Good Manufacturing Practic (GMP) [13].

Для получения воды очищенной используют дистилляторы, которые отличаются друг от друга по способу нагрева, производительности и конструктивным особенностям. Метод однократной дистилляции неэкономичен, так как при его использовании велики энергозатраты на нагрев и испарение воды (около 3000 кДж на кг пара), а также затраты воды на конденсацию пара (около 8 л воды 1 кг пара). Использование однократной дистилляции целесообразно для малых потреблений воды – 10-20 л/ч. Более эффективным и экономичным, по сравнению с обычной дистилляцией, являются высокоэффективные многоколоночные дистилляторы.

Основной принцип многоколоночного дистилляционного аппарата состоит в том, что требующаяся для переноса тепла разница температур (что соответствует разнице давлений) получается при нагреве первой колонны паром с высокой температурой. Пар, полученный в первой колонне, охлаждается в дистиллят, давая ему немного подогреть работающую при более низкой температуре и давлении вторую колонну. Пар второй колонны, в свою очередь, подогревает третью колонну, которая функционирует при атмосферном давлении. Таких колонн может быть несколько. Только в последней колонне полученный пар требует для охлаждения в дистиллят типичного охладителя с холодной водой. Таким образом, энергию используют на подогрев только первой колонны дистиллятора, а охлаждающую воду – только в последней колонне для охлаждения пара. Увеличивая число колонн, можно уменьшить расход как пара, так и воды, так как в каждой колонне уменьшается количество испаряемой воды и пара в охладителе. Другим экономичным методом дистилляции является метод термического сжатия. Компрессорный дистилляционный аппарат действует по принципу природных законов для газов: при повышении давления газа, т.е. при сокращении его объема, его температура поднимается. Когда вода в баке кипячения и сам аппарат сначала нагреваются до 100°С подводимой извне энергией, вода начинает при атмосферном давлении кипеть. В этот момент включается насос, в баке снижается давление и одновременно снижается температура газа, т.е. точка кипения воды на стороне всасывания снижается, но с другого конца пар уплотняется и температура и давление со стороны сжатия поднимаются. Полученный таким образом пар под давлением с более высокой температурой используется для подогрева бака кипячения с помощью спирали. Пар остывает и образовавшаяся из пара дистиллированная вода вытекает из аппарата. В аппарате нет обычного конденсатора и не требуется охлаждающей воды. Если дистиллированную воду используют холодной, оставшееся в дистилляторе тепло почти полностью переносится в питательную среду в теплообменник. При включенном термокомпрессоре и стабилизации работы дистилляционного аппарата дополнительной энергии не требуется. Недостатками этого метода являются высокий уровень шума, необходимость в постоянном техническом обслуживании и возможность попадания в чистую воду посторонних частиц. Поэтому данный метод практически не используется при получении воды для фармацевтических целей [13].