Orientovat se v regulovaném prostředí ve farmaceutickém světě může být obtížné, zejména u nových technologií. Ačkoli ozonizace jako metoda sanitizace není nijak zvlášť nová, začíná si regulace ozonu získávat uplatnění ve farmaceutickém průmyslu.
Předpisy umožňují výrobu okolní vody pro injekci (WFI) po celém světě a rostoucí náklady na energii vedou farmaceutické společnosti k účinnějším metodám sanitizace. Ozon je ideálním kandidátem na sanitizaci díky energeticky úspornému procesu jeho generování a prokázané účinnosti.
Analytika je klíčová pro řízení procesů a zajištění souladu s předpisy. Zatímco požadavky lékopisů na vodivost, TOC a biokontaminaci jsou jasně definovány, požadavky na monitorování ozonu mohou být složitější.
Většina výrobců je navíc zvyklá na tepelnou sanitizaci, která je standardem již desítky let. Přechod na sanitizaci při okolní teplotě proto často vyvolává otázky ohledně analytických metod potřebných k zachování plné kontroly nad vodním systémem.
V tomto článku se zaměříme na složité prostředí předpisů týkajících se ozonu spolu s doporučeními ohledně míst monitorování ozonu, aby bylo možné maximalizovat kontrolu systému a sběr dat.
Pokud jde o čištěnou vodu (Purified Water) a vodu pro injekce (WFI), americký lékopis se o ozonu výslovně nezmiňuje. To však neznamená, že ozonová sanitace je zcela bez regulace. USP v kapitole <1231> uvádí, že Purified Water a Water for Injection „neobsahují žádnou přidanou látku“. Ozon používaný k sanitizaci proto musí být před použitím vody zcela odstraněn.
Kapitola <1231> se netýká jen ozonu. Například jedním z prvních kroků systému úpravy vody je „změkčení“ vody. Podobný princip se používá u iontoměničových pryskyřic, kde jsou nežádoucí ionty nahrazovány jinými a následně odstraněny v dalších krocích úpravy vody. V případě ozonu je však situace odlišná – aplikuje se přímo do čisté vody těsně před jejím použitím, a proto musí být v souladu s USP <1231> zcela odstraněn.
K tomu se běžně využívá UV destrukce ozonu (185 nebo 254 nm) doplněná senzorem ozonu umístěným za destrukční jednotkou. Ten ověřuje, že se do odběrných míst nedostává žádný zbytkový ozon. Pro splnění požadavků USP musí koncentrace ozonu zůstat na nulové hodnotě, případně pod mezí detekce použitého senzoru.
Ačkoli neexistuje žádná část lékopisu, která by odkazovala na koncentrace ozonu pro sanitaci nebo běžný provoz, existují předpisy a limity, které nepřímo ovlivňují ozonové sanitace:
Dodržování předpisů je sice zásadní, ale analýza ozonu ve farmaceutických vodních systémech hraje důležitou roli také při řízení procesů. Přesný přehled o stavu systému umožňuje přijímat rozhodnutí na základě dat a jednat proaktivně namísto řešení problémů až po jejich vzniku.
V rámci vodního systému existuje několik klíčových měřicích bodů, které poskytují cenné informace o jeho výkonu a stavu. Pro efektivní řízení procesu je proto důležité zvolit správná místa pro monitorování ozonu.
Prvním zajímavým bodem je místo bezprostředně za UV destrukcí.
To je jediný bod, který je technicky zcela povinný v ozonovém vodním systému. Bez měření koncentrace ozonu mezi UV destrukcí a místy použití není možné prokázat auditorovi ani regulačnímu orgánu, že byl ozon před použitím dostatečně odstraněn.
Regulace je sice velmi důležitá, ale řízení procesu nelze ignorovat. Další dva zajímavé body jsou před UV destrukcí a na zpětném potrubí okruhu.
Senzor před UV destrukcí je často senzorem odpovědným za řízení generátoru ozonu. Prostřednictvím PID smyčky řídí ozonový senzor hladiny v systému během běžného provozu i během sanitace. Zobrazené umístění senzoru poskytuje nejlepší představu o hladině ozonu v zásobní nádrži. Kdyby byl tento senzor umístěn blízko výstupu z generátoru ozonu, ozon by nebyl dobře promíchán a neodpovídal by hladinám v zásobní nádrži.
Senzor na zpětném potrubí okruhu je důležitý během ozonových sanitací. Během sanitace se UV destrukce vypne a odběrná místa se uzavřou. To umožní, aby ozonovaná voda proudila celým systémem. V tomto období se obvykle také zvyšují hladiny ozonu. Vzhledem ke krátkému poločasu rozpadu ozonu je senzor na zpětném potrubí okruhu nezbytný k zajištění správných úrovní sanitace na konci vodního okruhu. Je-li okruh dlouhý, může se ozon rozložit natolik, že na konci okruhu již nejsou dosaženy požadované úrovně sanitace a část potrubí zůstane nesanitizovaná. Tento senzor sleduje vodu na zpětném potrubí okruhu, aby bylo zajištěno, že k tomu nedojde.
Někdy se lze setkat se sestavou, která obsahuje čtvrtý senzor umístěný přímo za generátorem ozonu.
Tento senzor neposkytuje žádné další informace nad rámec toho, co poskytují tři výše uvedené senzory. Voda vystupující z generátoru ozonu je často velmi koncentrovaná a špatně promíchaná, což vede k nepravidelnému naměřenému údaji ozonu a k předčasné údržbě senzoru kvůli agresivitě ozonu. Senzor, který řídí generátor ozonu, je obvykle senzor před UV destrukcí, takže čtvrtý senzor přispívá k ozonové smyčce jen málo.
Přestože tři senzory ozonu jsou ideální počet, dva senzory jsou v systému ozonované vody rovněž přijatelné, pokud zajistí veškerou regulační ochranu spolu s vynikajícím řízením procesu. To má však jednu výhradu.
Za běžného provozu budou dva senzory monitorovat stav před UV destrukcí a po UV destrukci. Senzor před UV destrukcí poskytuje řízení procesu pro generátor ozonu a senzor za UV destrukcí poskytuje údaje potvrzující, že žádný ozon neproniká přes UV destrukci.
Při sanitaci bude senzor za UV destrukcí monitorovat návratové potrubí okruhu. Během sanitace se nevyrábí žádný produkt a odběrná místa jsou uzavřena, takže senzor, který by jinak sledoval, zda ozon dosáhl k odběrným místům, lze přesunout na návratové potrubí okruhu a použít jej jako záruku, že na konci okruhu bylo dosaženo úrovní sanitace.
Tento postup je přijatelný a při takovém uspořádání ozonového systému se nic neztrácí. Jediným hlediskem je, že senzor musí měnit proud, který monitoruje, a to buď pomocí technického ovládání, nebo ručním přepnutím personálem. Je také třeba vzít v úvahu, že mezi senzorem a měřicím místem by neměla být dlouhá délka potrubí, protože poločas rozpadu ozonu je velmi krátký.
Výroba čištěné vody (Purified Water) a vody pro injekce (WFI) při okolní teplotě představuje nákladově efektivní a spolehlivé řešení. Ozonizace se rychle prosazuje jako účinná metoda sanitizace farmaceutických vodních systémů a správné porozumění regulatorním požadavkům i procesní analytice je klíčem k jejich úspěšnému provozu.
Jared Culbertson je zkušený inženýr s hlubokými technickými znalostmi v oblasti biotechnologií a farmaceutických vodních systémů. Během svého působení ve společnosti METTLER TOLEDO Thornton se vyprofiloval v klíčového odborníka na detailní měření čisté vody. Jared úspěšně propojuje inovativní senzorový hardware s legislativními požadavky. Výrobcům tak zajišťuje nejen špičkové nástroje, ale i know-how nezbytné pro vysoce přesné řízení technologických procesů.