Biện pháp khắc phục tình trạng vệ sinh bể chứa dược phẩm

Khi mức sống ngày một tăng cao, người tiêu dùng ngày càng khắt khe hơn về chất lượng sản phẩm. Một trong những nhu cầu tiên quyết đó là sản phẩm mà họ sử dụng phải sạch và an toàn; điều này đặc biệt đúng đối với dược phẩm, một sản phẩm quan trọng có ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe con người.

Các dạng dược phẩm rắn (thuốc viên) và lỏng (xi-rô, cồn thuốc, v.v.) là hai loại dược phẩm chính và mỗi loại đều có các yêu cầu cụ thể về độ sạch của quy trình. Bột ép viên có thể để lại cặn rắn trong khuôn ép và diện tích bề mặt khổng lồ của bể xử lý chất lỏng đòi hỏi phải làm sạch chúng thật kỹ lưỡng.

Quang phổ băng thông rộng cho phép bạn thực hiện việc này trên các khuôn và bể chứa dược phẩm để đánh giá độ sạch trước và sau quy trình CIP (Cleaningin-Place).

Đo lường

Hầu hết các API phổ biến (từ viết tắt của Thành phần Dược phẩm Hoạt tính) đều hoạt động quang học trong tia UV và cung cấp khả năng hấp thụ mạnh ở vùng đó. Điều này có thể không cung cấp tính đặc hiệu của các dải NIR để xác định chính xác API nào hiện diện nhưng lại đưa ra sự thể hiện tổng quát mạnh mẽ hơn nhiều về sự có mặt hay không của thành phần ở mức nồng độ thấp. Chúng ta hãy xem qua một ví dụ về bột diphenhydramine (Benadryl®) trên thép không gỉ đi từ khu vực có dư lượng API nặng đến khu vực thép sạch (Hình 1).

Hình 1. Quang phổ băng thông rộng là một công cụ tuyệt vời để theo dõi sự hiện diện của cặn bột trên thép không gỉ, có thể so sánh với những vấn đề thường gặp phải trong quá trình làm sạch bể chứa dược phẩm.

Hãy lưu ý đến sự giảm hấp thụ tia cực tím đều đặn khi đầu dò di chuyển đến các khu vực sạch hơn trên bề mặt thép, cuối cùng giảm xuống mức 0 ở khu vực được làm sạch vừa đủ. Bằng cách so sánh nhẹ trên một mẫu bề mặt bể đã biết là sạch hay chưa, độ hấp thụ tia cực tím này có thể được sử dụng làm thước đo lượng cặn rắn có thể có trên các khu vực khác của bể. 

Chất lỏng là yếu tố hình thức phổ biến khác cho API. Hầu hết chúng ta đều đã từng sử dụng xi-rô ho vào một thời điểm nào đó trong đời, vì vậy hãy cùng xem qua một ví dụ về chất lỏng sử dụng xi-rô ho dextromethorphan thông thường trong cuvet tiêu chuẩn 1 cm. Để làm sạch bể chứa chất lỏng, bể thường trải qua các chu trình rửa cả axit và kiềm, đồng thời các dung dịch rửa này và nước rửa tiếp theo có thể được phân tích để tìm kiếm sự hiện diện của API như một dấu hiệu về độ sạch của chúng. Tuy nhiên, trước khi xem xét quang phổ của các loại nước rửa khác nhau, chúng ta cần có một số mối tương quan chung giữa độ hấp thụ và nồng độ API. Hình 2 cho thấy ba mức độ pha loãng của xi-rô ho cùng với xu hướng hiệu chỉnh sơ bộ ở góc trên bên phải. Bằng cách xem xét độ hấp thụ ở khoảng 315 nm, chúng ta có được mối quan hệ tuyến tính tốt đẹp với nồng độ xi-rô.

Hình 2. Quang phổ UV-vis là giải pháp lý tưởng để theo dõi nồng độ của các mẫu dược phẩm dạng lỏng, bao gồm cả ví dụ về xi-rô ho này.

Biểu đồ cũng bao gồm phần ám chỉ đến một số lần rửa đầu tiên của bể, mỗi lần rửa sẽ làm giảm đáng kể nồng độ API. Nhưng chúng ta hãy xem xét kỹ hơn những gì đang xảy ra trong tất cả bảy lần rửa được thực hiện cho nghiên cứu này. Biểu đồ trong Hình 3 cho chúng ta thấy rằng đến lần rửa thứ tư, chúng ta đã tiến rất gần đến API bằng 0 nhưng vẫn đang ở mức độ thấp. Ngay cả lần rửa thứ năm và thứ sáu cũng cho thấy một số mức API thống kê khác 0, nhưng lần rửa thứ bảy sẽ loại bỏ các dấu vết vượt quá giới hạn phát hiện.

Hình 3. Trong các đồ thị này, phép đo độ hấp thụ cho thấy nồng độ mẫu còn lại sau nhiều lần rửa.

Các biểu đồ chính là cách trình bày trực quan đẹp mắt, nhưng số liệu về độ hấp thụ thực tế có thể được trích xuất từ những xu hướng đó và được xử lý theo mối tương quan hiệu chuẩn của chúng tôi để đưa ra số liệu chính xác hơn về mức dư lượng API. Bảng I cho thấy nồng độ API giảm đều đặn cho mỗi lần xả, giảm xuống cơ bản là 1 ppm sau sáu lần giặt và không thể phát hiện được về mặt thống kê sau lần giặt thứ bảy.

Một số cân nhắc bổ sung

Cả hai phương pháp lấy mẫu đều có những lựa chọn cân nhắc thêm để đảm bảo phép đo thích hợp và có khả năng nâng cao các giới hạn phát hiện. Đối với phương pháp lấy mẫu rắn sử dụng đầu dò phản xạ, độ lặp lại của việc định vị đầu dò theo khoảng cách và góc sẽ quyết định độ lặp lại và độ chính xác của phép đo nồng độ. Nói chung, việc cố định không chặt chẽ sẽ dẫn đến kết quả đọc không rõ ràng. Điều đó nói lên rằng, có những kỹ thuật phần mềm liên quan đến đường cơ sở và chuẩn hóa SNV có thể giúp khắc phục những khác biệt này trong thiết lập thực tế. Đối với phương pháp tiếp cận chất lỏng sử dụng tế bào truyền phát, chiều dài đường truyền tăng lên sẽ cải thiện tương ứng giới hạn phát hiện.

Ngoài ra, độ sạch của tế bào cũng là một yếu tố rất quan trọng để có kết quả đọc chính xác, vì thách thức của việc làm sạch thành tế bào quang học cũng tương tự như làm sạch thành bể. Việc lựa chọn giữa một tế bào riêng biệt (được đưa vào hoặc loại bỏ bằng tay) và một tế bào dòng chảy liên tục được liên kết với quá trình rửa sẽ quyết định sự dễ dàng làm sạch và độ tin cậy của kết quả đọc. Tùy chọn riêng biệt cho phép làm sạch dễ dàng hơn và có khả năng đọc kết quả đáng tin cậy hơn, trong khi tùy chọn liên tục yêu cầu ít sự tương tác của con người hơn nhưng có thể lại yêu cầu công việc bảo trì thường xuyên hơn.

Kết luận

Nhiều công ty dược phẩm ngày nay hiện đang chọn các phương pháp làm sạch quá mức, trong đó họ rửa sạch các thùng bằng dung môi trong nhiều giờ hoặc nhiều ngày hơn mức cần thiết nhằm đảm bảo dòng chảy không chứa các loại thuốc thử không mong muốn, vì lý do liên quan đến rủi ro tài chính và danh tiếng khi sản xuất các sản phẩm bị ô nhiễm. Mặc dù việc điều tiết dòng chảy có thể đạt được theo cách này nhưng một lượng đáng kể thời gian, năng lượng và tài nguyên cũng sẽ bị lãng phí trong quá trình ấy. Các công ty dược phẩm có thể nâng cao khả năng giám sát các phản ứng API đang diễn ra và đẩy nhanh quá trình xác nhận quá trình làm sạch bằng cách tích hợp các hệ thống quang phổ mạnh mẽ, chẳng hạn như Máy quang phổ HR6 của Ocean Optics (Ocean Insight), vào trong các hoạt động của họ. Theo đó, các công ty dược phẩm sẽ được trang bị tốt hơn để theo dõi các phản ứng API đang diễn ra và hợp lý hóa các quy trình xác nhận làm sạch cho sản phẩm của họ.