Nghiên cứu hoàn chỉnh mô hình công nghệ xử lý nước cấp cho các nhà máy sản xuất dược phẩm theo tiêu chuẩn GMP WHO

Khóa luận tốt nghiệp – SV: Lê Anh Phi – Đại học Kỹ thuật Công nghệ Tp.HCM 2011 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU HOÀN CHỈNH MÔ HÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP CHO CÁC NHÀ MÁY SẢN XUẤT DƯỢC PHẨM THEO TIÊU CHUẨN GMP - WHO Ngành : Môi Trường Chuyên ngành : Công nghệ Môi trường Giảng viên hướng dẫn : TS. Lê Đức Trung Sinh viên thực hiện : Lê Anh Phi MSSV : 09B1080153 Lớp : 09HMT03 TP. Hồ Chí Minh, năm 2011. 1 GVHD: TS. Lê Đức Trung Khóa luận tốt nghiệp – SV: Lê Anh Phi – Đại học Kỹ thuật Công nghệ Tp.HCM 2011 LỜI MỞ ĐẦU Trong bất kỳ mỗi thời kỳ, mỗi giai đoạn lịch sử nào thì một sự thật hiển nhiên luôn luôn đúng đã được chứng minh rằng nước là một yếu tố đóng vai trò quan trọng và cần thiết quyết định sự duy trì, tồn tại của mọi vật. Từ thiên nhiên, loài vật, cho đến con người. Với sự phát triển mạnh mẽ của nước ta hiện nay thì ngành công nghiệp Dược luôn được đánh giá cao và dành được rất nhiều sự quan tâm, thu hút đặc biệt của không ít các nhà nghiên cứu và sản xuất trong cùng lĩnh vực, mở ra nhiều cơ hội lớn cho các doanh nghiệp, nhưng cũng đầy sự cạnh tranh khắc nghiệt. Trong đó, vấn đề nước sạch (nước tinh khiết và nước cất) là một trong các yếu tố vô cùng quan trọng, cần thiết và đóng vai trò quyết định chất lượng sản phẩm, từ đó gây dựng được những uy tín và thương hiệu riêng cho mỗi công ty, doanh nghiệp, tạo nên vị trí đứng của các tổ chức sản xuất trong nền kinh tế thị trường. Vì vậy, các công ty dược cần phải không ngừng cố gắng nỗ lực, nghiên cứu, cải thiện mô hình công nghệ xử lý nước sao cho thật hợp lý, đảm bảo số lượng và chất lượng nước theo đúng tiêu chuẩn GMP (thực hành sản xuất tốt) của WHO (Tổ chức Y tế Thế giới) đã đặt ra. Vậy tại sao trong các nhà máy dược, hệ thống xử lý nước lại đóng vai trò quan trọng và thiết yếu đến như vậy? Nước là nguyên liệu ban đầu được sử dụng rộng rãi nhất trong sản xuất dược phẩm. Nước được dùng trong sản xuất tất cả các dạng bào chế và là một thành phần trong đa số các dược phẩm. Khác với các nguyên liệu ban đầu khác, nước là nguyên liệu phải được nhà sản xuất xử lý trước khi sử dụng. Ngoài ra, các đặc tính chất lượng của nước có thể thay đổi đột ngột phụ thuộc vào chất lượng nguồn cung cấp nước đầu vào, vì vậy hệ thống xử lý nước trong nhà máy phải được quản lý một cách nghiêm ngặt. Chúng ta phải xác định rõ rằng mỗi mục đích sử dụng nước đều có những yêu cầu và tiêu 2 GVHD: TS. Lê Đức Trung Khóa luận tốt nghiệp – SV: Lê Anh Phi – Đại học Kỹ thuật Công nghệ Tp.HCM 2011 chuẩn khắt khe riêng để mang lại hiệu quả như mong muốn cho nhà sản xuất. Bởi lẽ nước trong ngành Dược được dùng để pha chế thuốc, nó đi trực tiếp vào từng viên thuốc và tạo nên chất lượng sản phẩm. Khi các sản phẩm đó được tung ra thị trường tiêu thụ sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe người sử dụng. Vầy nên nước sạch rất quan trọng ngay từ những khâu đầu tiên như súc rửa chai, lọ đựng thuốc, cho đến các khâu như pha chế, sản xuất thuốc. Và nhiệm vụ của chúng ta là phải tìm ra dây chuyền xử lý nước sao cho thật hợp lý, đảm bảo đồng thời các yếu tố: chất lượng, vận hành hệ thống ổn định để cho ra kết quả luôn luôn đạt tiêu chuẩn đã định. Hiểu rõ về sự cần thiết và tầm quan trọng của nước, cũng như hệ thống xử lý nước trong các nhà máy dược, em đã chọn đề tài: “ Nghiên cứu hoàn chỉnh mô hình công nghệ xử lý nước cấp cho các nhà máy sản xuất dược phẩm theo tiêu chuẩn GMP - WHO ” làm chuyên đề cho Khoá luận tốt nghiệp chuyên ngành của mình. • Tính cấp thiết của đề tài: Ngành công ngiệp Dược nói chung, sản xuất thuốc nói riêng ở nước ta đang trên đà phát triển, bằng chứng là những năm gần đây ngày càng có nhiều nhà máy dược mọc lên. Tuy nhiên, không ít các nhà máy (kể cả nhà máy mới thành lập và nhà máy đã có bề dày sản xuất hàng chục năm) vẫn không thể tránh được những vấn đề về chất lượng như thuốc bị nhiễm khuẩn, không đạt chất lượng theo tiêu chuẩn đã quy định và hậu quả là phải bỏ tất cả những lô thuốc bị nhiễm hoặc không đạt yêu cầu đó. Chi phí do bị tổn thất là hoàn toàn không nhỏ. Công nghệ xử lý nước cấp để phục vụ cho ngành dược được xem như một yếu tố chủ chốt quyết định đến chất lượng thuốc. Vì thế nghiên cứu kỹ hơn nữa về dây chuyền, công nghệ xử lý nước cho ngành dược (cụ thể là cho súc rữa chai, lọ; pha chế thuốc,…) là cần thiết và cấp bách. • Tình hình nghiên cứu: 3 GVHD: TS. Lê Đức Trung Khóa luận tốt nghiệp – SV: Lê Anh Phi – Đại học Kỹ thuật Công nghệ Tp.HCM 2011 Nghiên cứu về đề tài này cần một khoảng thời gian khá lâu (lên đến hàng năm) và đặc biệt là phải trải qua thực tế, từ khâu vận hành, bảo trì – bảo dưỡng hệ thống cho đến khâu quản lý kỹ thuật, chất lượng, hồ sơ của hệ thống và phải được đào tạo riêng. • Mục đích nghiên cứu: - Hoàn chỉnh mô hình công nghệ xử lý nước cấp cho các nhà máy sản xuất dược phẩm theo khuyến cáo của Tổ chức Y tế Thế giới – WHO. - Đưa ra một số vấn đề thường gặp trong thực tế, có thể làm mất đi tính ổn định của hệ thống, ảnh hưởng xấu đến chất lượng nước sau xử lý, không đáp ứng yêu cầu nghiêm ngặt theo tiêu chuẩn GMP – WHO và các giải pháp khắc phục. • Nhiệm vụ nghiên cứu: Nhiệm vụ nghiên cứu là bám sát tình hình thực tế, nghiên cứu trong phạm vi của ngành sản xuất dược phẩm trên dây chuyền hệ thống xử lý nước cấp, hoàn thành mục tiêu nghiên cứu. • Phương pháp nghiên cứu: Lấy nền tản từ kiến thức chuyên ngành trên ghế nhà trường làm cơ sở. Bên cạnh đó, vận dụng thêm kỹ năng, kinh nghiệm làm việc thực tế trong dây chuyền xử lý nước cũng như quản lý chất lượng hệ thống nước tại các nhà máy dược ra nghiên cứu, đúc kết lại thành những vấn đề chủ chốt. Ngoài ra, cũng sưu tầm thêm từ sách, internet, các nhà chuyên môn, đồng nghiệp, các công ty chuyên thiết kế hệ thống nước cấp, nước tinh khiết cho ngành công nghiệp dược • Các kết quả đạt được của đề tài: Kết quả của việc nghiên cứu chắc chắn sẽ không thể là hoàn toàn tối ưu, nhưng nó sẽ có ích cho việc tham khảo. Đề tài đã mang đến cái nhìn khá toàn diện về các vấn đề xử lý nước cho ngành công nghiệp dược. Đối với các nhà máy dược phẩm mới thành lập có thể tham khảo để tránh một phần những sai sót ngay từ khâu thiết kế, đối với những nhà máy đã hoạt 4 GVHD: TS. Lê Đức Trung Khóa luận tốt nghiệp – SV: Lê Anh Phi – Đại học Kỹ thuật Công nghệ Tp.HCM 2011 động mà vấp phải những vấn đề về chất lượng nước cũng có thể tham khảo, biết đâu sẽ tìm thấy giải pháp riêng. • Kết cấu của Khoá luận tốt nghiệp: Khoá luận tốt nghiệp này bao gồm bốn chương: Chương 1: Tổng quan về xử lý nước cấp trong ngành dược. Chương 2: Dây chuyền công nghệ xử lý nước. Chương 3: Hồ sơ nước và một số phương pháp phân tích các chỉ tiêu về chất lượng nước theo Dược Điển Việt Nam IV. Chương 4: Những kinh nghiệm trong vận hành và quản lý hệ thống xử lý nước. Chương 1 TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ NƯỚC CẤP TRONG NGÀNH DƯỢC 1.1. Phân loại nước Nước sử dụng trong ngành Dược thông thường được chia ra làm 4 loại cho các mục đích sử dụng khác nhau. 5 GVHD: TS. Lê Đức Trung Khóa luận tốt nghiệp – SV: Lê Anh Phi – Đại học Kỹ thuật Công nghệ Tp.HCM 2011 1.1.1. Nước sinh hoạt Nước sinh hoạt là nước máy thành phố hoặc nước có chất lượng tương đương, sử dụng cho các khu nhà ăn, nhà vệ sinh, tưới cây hoặc rửa ở các nơi ngoài khu vực trực tiếp sản xuất. 1.1.2. Nước khử khoáng Nước khử khoáng là nước sinh hoạt đã qua giai đoạn xử lý, cụ thể là làm mềm nước và loại bỏ thêm một số ion tạp chất khác có trong nước, đồng thời cũng phải loại bỏ vi sinh trong một số trường hợp. Nước khử khoáng được dùng cho nước lò hơi, nồi hấp tiệt trùng thuốc tiêm – nhỏ mắt (chỉ cần làm mềm nước), tháp giải nhiệt máy lạnh trung tâm, súc rửa chai lọ thuốc nhỏ mắt (cần loại bỏ vi sinh), súc ống tiêm (cần loại bỏ vi sinh), vệ sinh máy móc, thiết bị khu thuốc viên – cốm – bột (cần loại bỏ vi sinh). 1.1.3. Nước tinh khiết Nước tinh khiết là nước được làm tinh khiết từ nước uống được bằng phương pháp cất, trao đổi ion hoặc bằng các phương pháp thích hợp khác. Nếu không có qui định gì khác, nước tinh khiết được dùng để pha chế các chế phẩm không yêu cầu vô khuẩn và không có chất gây sốt. Nước tinh khiết được dùng chủ yếu để pha chế thuốc viên, rửa dụng cụ khu Kiểm tra chất lượng, rửa dụng cụ khu tiêm – nhỏ mắt, súc ống tiêm lần 2, rửa chai nước muối, tắm hoặc rửa tay nhân viên trước khi vào khu vực sản xuất. 1.1.4. Nước cất Nước cất là nước được điều chế từ nước uống được hoặc nước tinh khiết bằng phương pháp cất. 6 GVHD: TS. Lê Đức Trung Khóa luận tốt nghiệp – SV: Lê Anh Phi – Đại học Kỹ thuật Công nghệ Tp.HCM 2011 Nước cất phải đáp ứng các yêu cầu của nước tinh khiết. Nước cất được sử dụng để pha chế thuốc tiêm – nhỏ mắt, tráng rửa dụng cụ sạch, rửa chai lọ thuốc nhỏ mắt lần 2. * Trong trường hợp nước cất dùng làm nước để pha thuốc tiêm : Nước để pha thuốc tiêm được điều chế từ nước uống được hoặc nước tinh khiết bằng phương pháp cất thích hợp và được dùng như là dung môi để pha chế thuốc tiêm theo lô, mẻ. Trong suốt quá trình sản xuất và bảo quản nước để pha thuốc tiêm phải có những phương pháp thích hợp để kiểm soát tổng lượng vi khuẩn hiếu khí có trong nước, phải đặt ra các giới hạn cảnh báo và giới hạn hành động thích hợp để phát hiện những chiều hướng bất lợi. Trong điều kiện thường, giới hạn hành động là 10 vi khuẩn hiếu khí trong 100 ml nước, được xác định bằng phương pháp màng lọc (Phụ lục 13.6), sử dụng tối thiểu 200 ml chế phẩm và được ủ ấm ở 30 o C trong 5 ngày. Đối với các quy trình vô khuẩn, cần áp dụng giới hạn cảnh báo nghiêm ngặt hơn. [ Dược điển Việt Nam IV, tr. 441]. * Trong trường hợp nước cất dùng làm nước vô khuẩn để tiêm: Nước vô khuẩn để tiêm là nước để pha thuốc tiêm được đựng trong các ống hoặc chai, lọ thích hợp, đóng kín và được tiệt khuẩn bằng nhiệt trong điều kiện đảm bảo chế phẩm không có nội độc tố vi khuẩn. Các đồ đựng dùng chứa nước vô khuẩn để tiêm thường bằng thủy tinh, hoặc nguyên liệu thích hợp khác đạt các yêu cầu qui định trong Dược điển Việt Nam. Nước vô khuẩn để tiêm dùng để hòa tan các thuốc tiêm bột hoắc pha loãng các chế phẩm thuốc tiêm trước khi sử dụng. Mỗi đồ đựng phải chứa đủ lượng nước theo qui định cho phép khi lấy ra. [ Dược điển Việt Nam IV, tr.444]. 7 GVHD: TS. Lê Đức Trung Khóa luận tốt nghiệp – SV: Lê Anh Phi – Đại học Kỹ thuật Công nghệ Tp.HCM 2011 Ngoài các loại nước chính nêu trên, còn có các loại nước khác cũng được sử dụng trong ngành Dược như: nước không có amoniac, nước không có carbon dioxyd, nước không có nitrat, nước không có các tiểu phân (nước được lọc qua màng lọc cỡ 0,22 μm), nước dùng cho sắc ký (nước khử ion, có điện trở suất không ít hơn 0,18 Mohm – m), nước trao đổi ion (nước khử ion, có điện trở suất không ít hơn 18 Mohm – m), nước muối sinh lý (là dung dịch natri clorid 0,9%),… 1.2. Các loại tiêu chuẩn về nước được sử dụng trong ngành dược 1.2.1. Tiêu chuẩn nước sinh hoạt (Ban hành kèm theo Quyết định của Bộ trưởng Bộ Y tế số 1329/ 2002/BYT/QÐ ngày 18 / 4 /2002) Bảng 1.1 : tiêu chuẩn nước sinh hoạt Số thứ tự Tên chỉ tiêu Ðơn vị tính Giới hạn tối đa Phương pháp thử Mức độ giám sát I Chỉ tiêu cảm quan và thành phần vô cơ 1. Màu sắc (a) TCU 15 TCVN 6185- 1996 (ISO 7887- 1985) A 2. Mùi vị (a) Không có mùi, Vị lạ Cảm quan A 3. Ðộ đục (a) NTU 2 (ISO 7027 - 1990) TCVN 6184- 1996 A 4. pH (a) 6,5- 8,5 AOAC hoặc SMEWW A 5. Ðộ cứng (a) mg/l 300 TCVN 6224 - A 8 GVHD: TS. Lê Đức Trung Khóa luận tốt nghiệp – SV: Lê Anh Phi – Đại học Kỹ thuật Công nghệ Tp.HCM 2011 1996 6. Tổng chất rắn hoà tan (TDS) (a) mg/l 1000 TCVN 6053 – 1995 (ISO 9696 – 1992) B 7. Hàm lượng nhôm (a) mg/l 0,2 ISO 12020 – 1997 B 8. Hàm lượng Amoni, tính theo NH4+ (a) mg/l 1,5 TCVN 5988 – 1995(ISO 5664 1984) B 9. Hàm lượng Antimon mg/l 0,005 AOAC hoặc SMEWW C 10. Hàm lượng Asen mg/l 0,01 TCVN 6182 – 1996 (ISO 6595 – 1982) B 11. Hàm lượng Bari mg/l 0,7 AOAC hoặc SMEWW C 12. Hàm lượng Bo tính chung cho cả Borat và Axit boric mg/l 0,3 ISO 9390 - 1990 C 13. Hàm lượng Cadimi mg/l 0,003 TCVN6197 - 1996 (ISO 5961- 1994) C 14. Hàm lượng Clorua (a) mg/l 250 TCVN6194 - 1996 (ISO 9297- 1989) A 15. Hàm lượng Crom mg/l 0,05 TCVN 6222 - 1996 (ISO 9174 - 1990) C 16. Hàm lượng Ðồng (Cu) (a) mg/l 2 (ISO 8288 - 1986) C 9 GVHD: TS. Lê Đức Trung Khóa luận tốt nghiệp – SV: Lê Anh Phi – Đại học Kỹ thuật Công nghệ Tp.HCM 2011 TCVN 6193- 1996 17. Hàm lượng Xianua mg/l 0,07 TCVN6181 - 1996 (ISO 6703/1- 1984) C 18. Hàm lượng Florua mg/l 0,7 – 1,5 TCVN 6195- 1996 (ISO10359/1- 1992) B 19. Hàm lượng Hydro sunfua (a) mg/l 0,05 ISO10530- 1992 B 20. Hàm lượng Sắt (a) mg/l 0,5 TCVN 6177- 1996 (ISO 6332-1988) A 21. Hàm lượng Chì mg/l 0,01 TCVN 6193- 1996 (ISO 8286-1986) B 22. Hàm lượng Mangan mg/l 0,5 TCVN 6002- 1995 (ISO 6333 - 1986) A 23. Hàm lượng Thuỷ ngân. mg/l 0,001 TCVN 5991- 1995 (ISO 5666/1-1983 ÷ ISO 5666/3 -1983) B 24. Hàm lượng Molybden mg/l 0,07 AOAC hoặc SMEWW C 25. Hàm lượng Niken mg/l 0,02 TCVN 6180 -1996 (ISO8288- 1986) C 26. Hàm lượng Nitrat mg/l 50 (b) TCVN 6180- 1996 A 10 GVHD: TS. Lê Đức Trung [...]... Softener + RO + EDI + UV/MF/UF (*) cũng đã khá hoàn chỉnh để xử lý nước cho ngành dược Tuy nhiên (*) thường được tích hợp lại theo kiểu mô đun, chi phí cao, tối ưu hóa cho một mục đích, cụ thể là xử lý để cho ra nước cất pha tiêm Trong khi trên thực tế trong một nhà máy dược phẩm sản xuất nhiều loại thuốc khác nhau thì cần nhiều loại nước khác nhau cho nhiều công đoạn khác nhau Vì vậy rất cần thiết để... sau xử lý và số mẫu + 10 mẫu bổ sung còn lại tại vòi sử dụng chia theo các nhánh cấp nước Khi có yêu cầu Theo yêu cầu 1.2.2 Tiêu chuẩn nước khử khoáng Nước khử khoáng phải đáp ứng các tiêu chuẩn trong nước sinh hoạt, bên cạnh đó cần chú ý đến độ cứng toàn phần . dược, em đã chọn đề tài: “ Nghiên cứu hoàn chỉnh mô hình công nghệ xử lý nước cấp cho các nhà máy sản xuất dược phẩm theo tiêu chuẩn GMP - WHO ” làm chuyên đề cho Khoá luận tốt nghiệp chuyên. thuật Công nghệ Tp.HCM 2011 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU HOÀN CHỈNH MÔ HÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP CHO CÁC NHÀ MÁY SẢN XUẤT. Tổng quan về xử lý nước cấp trong ngành dược. Chương 2: Dây chuyền công nghệ xử lý nước. Chương 3: Hồ sơ nước và một số phương pháp phân tích các chỉ tiêu về chất lượng nước theo Dược Điển Việt