Roostevaba teras on ravimite tootmises domineeriv ehitusmaterjal -, mis on valitud mitte ainult selle tugevuse ja vastupidavuse tõttu, vaid ka selle ainulaadse võime tõttu täita rangeid hügieeni-, inertsuse- ja puhastatavusnõudeid, mida nõuavad ülemaailmsed reguleerivad asutused, sealhulgas USA Toidu- ja Ravimiamet (FDA), Euroopa Ravimiamet (EMA) ja tervishoiuasutused kogu maailmas.
Kuid mitte kõik roostevaba teras pole farmaatsiateenustes võrdsed. Vale klassi valimine, ebapiisava pinnaviimistluse määramine või passiveerimis- ja keevitusstandarditele mittevastavus võib põhjustada toote saastumist, regulatiivsete kontrollide ebaõnnestumist, kulukaid süsteemi seiskamisi ja lõppkokkuvõttes kahju patsientidele.

See juhend on kirjutatud farmaatsiainseneridele, hankespetsialistidele, kvaliteedi tagamise spetsialistidele, regulatiivsete küsimuste juhtidele - ja kõigile, kes sisenevad bioteaduste tööstusesse - ja kes vajavad selget, andmepõhist teavet-roostevaba terase vastavuse kohta farmaatsiarakendustes. Iga jaotis põhineb kehtivatel hea tootmistava (cGMP) nõuetele ja viitab kohaldatavatele tööstusstandarditele.
Miks domineerib roostevaba teras ravimite tootmises?
Farmaatsiatööstus tegutseb põhimõttel, et tootmisseadmed ei tohi muuta, saastada ega absorbeerida toodet, millega nad kokku puutuvad. See nõuab ainulaadsete omaduste kombinatsiooniga materjale, mida roostevaba teras -, eriti austeniitklassid - pakuvad paremini kui ükski teine kaubanduslikult saadav konstruktsioonimaterjal.
Korrosioonikindlus:Iseparanev -passiivne kroomoksiidi kiht (Cr2O3, paksusega ~2–5 nm) kaitseb metalli farmatseutiliste lahustite, puhastusvahendite ja steriliseerimisvahendite keemilise rünnaku eest.
Pinna puhastatavus:Elektropoleeritud roostevaba pinnad saavutavad Ra väärtused nii madalad kui 0,1–0,25 µm -, mis on piisavalt siledad, et vältida bakterite adhesiooni ja biokile moodustumist, mis on nähtamatud ohud ravimi kvaliteedile.
Inertsus / mitte{0}}eraldatavus:316L roostevaba teras ei leo ioone ega orgaanilisi ühendeid ravimitoodetesse tuvastataval tasemel tavalistes farmaatsiaprotsessi tingimustes -, mis on USP järgimise seisukohast kriitilised<661>ja ICH juhised.
Keevitatavus:Madalat -süsihappegaasi (304L, 316L) saab orbitaal-keevitada, et saada siledad, pragudeta-täielikult kontrollitavad liigendid -, mis on cGMP-süsteemi disaini nurgakivi.
Steriliseerimise ühilduvus:316L talub korduvat auruga steriliseerimist (SIP) 121–135 kraadi juures, H2O2 auru{5}}faasilist steriliseerimist (VHP) ja keemilist desinfitseerimist -, mis on vajalik aseptilistes tootmiskeskkondades.
Peamised regulatiivsed põhimõte: FDA 21 CFR 211.65 nõuab, et seadmete pinnad, mis puutuvad kokku komponentidega, -protsessis kasutatavate materjalide või ravimtoodetega, peavad olema siledad, mittereaktiivsed, mitte-lisandid, mitte-imavad ja puhastatavad. 316L roostevaba teras, korralikult viimistletud ja passiveeritud -, globaalne standard - selle nõude täitmine.
Farmaatsiarakendustes kasutatavad roostevabast terasest klassid
Farmaatsiatööstus kasutab keskendunud roostevaba terase klasside alamhulka, millest igaüks valitakse konkreetsete toimivusomaduste järgi. Allolev tabel annab põhjaliku ülevaate klassidest, koostisest ja rakendusalast.
|
Hinne (UNS) |
Cr (%) |
Ni (%) |
E (%) |
Pind Ra (µm) |
Farmaatsia kasutamise juhtumid |
|
304 / 304L (S30400/S30403) |
18–20 |
8–12 |
- |
Väiksem või võrdne 0,8 |
Mitte-toote{1}}kontaktstruktuurid, sekundaarsed mahutid, platvormid |
|
316 / 316L (S31600/S31603) |
16–18 |
10–14 |
2–3 |
Väiksem või võrdne 0,5 |
API reaktorid, WFI mahutid, CIP/SIP torustik, anumad |
|
316Ti (S31635) |
16–18 |
10–14 |
2–3 |
Väiksem või võrdne 0,5 |
Kõrge{0}}temperatuuri farmaatsiaprotsesside torustik, soojusvahetid |
|
317L (S31703) |
18–20 |
11–15 |
3–4 |
Väiksem või võrdne 0,5 |
Agressiivsed puhastusained, happe{0}}rasked koostise anumad |
|
904L (N08904) |
19–23 |
23–28 |
4–5 |
Väiksem või võrdne 0,4 |
Kõrge-kloriidisisaldusega keskkond, fosforhappe teenus |
|
Duplex 2205 (S31803) |
21–23 |
4.5–6.5 |
2.5–3.5 |
Väiksem või võrdne 0,8 |
Struktuursed toed,{0}}kõrgsurveanumad biotehnoloogias |
|
6 Mo / 254 SMO (S31254) |
19.5–20.5 |
17.5–18.5 |
6–6.5 |
Väiksem või võrdne 0,4 |
Klooritud veesüsteemid, merevee jahutus, CIP agressiivne |
Tabel 1: Farmaatsiatööstuses tavaliselt kasutatavad roostevaba terase klassid (koostise andmed: ASTM A240 / EN 10088)

Hinne 316L - Farmaatsiastandard
Grade 316L (UNS S31603)on ravimitootmise vaieldamatu tööhobune. Selle 2–3% molübdeenisisaldus suurendab märkimisväärselt vastupidavust punkt- ja pragukorrosioonile, võrreldes 304-liitrise --ga, mis on kriitiline eelis keskkondades, kus kasutatakse regulaarselt kloriidi-sisaldavaid puhastusaineid, naatriumkloriidi puhvreid ja soolalahuseid.
L-tähistus (madala süsinikusisaldusega, vähem kui 0,03% C) ei ole ravimisüsteemide puhul{1}}kaubeldav. See hoiab ära kroomkarbiidide moodustumise tera piiridel keevitamise ajal - nähtus, mida nimetatakse sensibiliseerimiseks -, mis võib tekitada süsteemis korrosiooni-tundlikke tsoone igas keevisõmbluse kuumusest{6}}mõjutatud tsoonis (HAZ). Tuhandete keevisliidetega farmaatsiatehases oleks sensibiliseerimine ilma L-klassi spetsifikatsioonita süsteemi pikaajalise -terviklikkuse jaoks katastroofiline.
Klass 304L - Sekundaarstruktuurid
Klass 304Lsobib mitte-tootega-kontaktsete rakenduste jaoks, nagu konstruktsiooniraamid, platvormid, puhasruumipaneelid ja kommunaalseadmete korpused. Selle madalam molübdeenisisaldus muudab selle sobimatuks ravimitoodetega otseseks kokkupuuteks kloriidikeskkonnas, kuid see on endiselt kuluefektiivne valik perifeerse farmaatsiainfrastruktuuri jaoks.
Kõrgemad-legeeritud klassid -, kui 316L ei ole piisav
Teatud farmaatsiakeskkondades -, eriti need, kus kasutatakse kõrge-kloriidisisaldusega jahutusvett, agressiivseid happelisi puhastusvahendeid või -mereruumides asuvates rajatistes, - kõrgemad- legeeritud klassid, tagavad vajaliku täiendava korrosioonivaru:
317L lisab 1% täiendavalt molübdeeni üle 316 liitri, parandades vastupidavust API sünteesis levinud väävel- ja fosforhappekeskkonnale.
904L pakub vaselisandit, mis tagab erakordse vastupidavuse väävelhappele -, mida kasutatakse vitamiinide, aminohapete ja spetsiaalsete keemiliste ravimite tootmisel.
6 kuud (254 SMO) with 6% molybdenum and a PREN >40, on täpsustatud juhul, kui jahutamiseks kasutatakse merevett või kõrge -kloriidisisaldusega protsessivett -, mis on levinud rannikualade farmaatsiaettevõtetes.
Regulatiivne raamistik: mida reeglid tegelikult nõuavad
Iga farmaatsiaseadmete spetsifikatsiooni eest vastutava professionaali jaoks on regulatiivse maastiku mõistmine hädavajalik. Järgmises tabelis on toodud peamised standardid ja juhised nende spetsiifiliste nõuetega roostevaba terase valiku ja kasutamise kohta:
|
Standard / juhis |
Väljastav asutus |
Roostevaba terase tähtsus farmaatsias |
|
21 CFR osad 210 ja 211 |
FDA (USA) |
Praegune ravimitootmise GMP: seadmed peavad olema inertsed, mitte{0}}reaktiivsed, puhastatavad, tootele mitte lisama- |
|
EudraLex Vol{0}} (EU GMP) |
Euroopa Komisjon |
EU GMP: kontaktpinnad peavad olema siledad, mitte-poorsed, mittereaktiivsed; täpsustab pinnaviimistluse nõudeid |
|
ASME BPE-2022 |
ASME (USA) |
Biotöötlusseadmed: määrab mõõtmed, tolerantsid, pinnaviimistluse (Ra/Rz/Rq), keevisõmbluse kvaliteedi ja materjaliklassid |
|
ISO 14159 |
ISO |
Masinate projekteerimise hügieeninõuded; toidu- ja farmaatsiaseadmete puhastatavuse kriteeriumid |
|
3-A sanitaarstandardid |
3-A SSI (USA) |
Sanitaarkujundus piimatööstusele/farmaatsiale; pinnaviimistlus Ra Vähem kui 0,8 µm tootega kokkupuutel; Ra Vähem kui 3,2 µm või sellega võrdne mittekontakti korral |
|
EHEDG juhised |
EHEDG (Euroopa) |
Euroopa hügieenitehnika ja disaini grupp: puhastatavus, materjalide ühilduvus, ravimite/toidu pinnaviimistlus |
|
USP<661> & <1661> |
USP (USA) |
Plastid ja ekstraheeritavad materjalid: materjal ei tohi leostuda ravimisse ohutust või kvaliteeti mõjutaval tasemel |
|
ICH Q9 / Q10 |
ICH |
Kvaliteediriski juhtimine ja farmaatsiakvaliteedisüsteemid:{0}}riskipõhine lähenemine materjalide valikule ja heale tootmistavale |
|
ISPE algtaseme juhendid |
ISPE |
Farmaatsiatehnoloogia parimad tavad, sealhulgas veesüsteemid, lahtised tahked ained, steriilne tootmine |
Tabel 2: Roostevaba terast reguleerivad normid ja juhised ravimite tootmises
FDA põhinõue (21 CFR 211.65)
FDA praegune hea tootmistava (cGMP) määrus 21 CFR 211.65 kehtestab põhinõuded kõikidele ravimitootmise seadmetele. Selles öeldakse, et seadmete pinnad, mis puutuvad kokku komponentidega,-protsessis olevate materjalide või ravimitoodetega, ei tohi olla reaktsioonivõimelised, aditiivsed ega absorbeerivad, et muuta ravimi ohutust, identiteeti, tugevust, kvaliteeti või puhtust. See üksainus lause juhib kogu roostevabast terasest ravimite spetsifikatsiooni maastikku.
ASME BPE: inseneri spetsifikatsiooni standard
ASME Bioprocessing Equipment (BPE) standard on kõige üksikasjalikum tehniline viide farmaatsia- ja biotöötlusseadmete projekteerimiseks. Regulaarselt värskendatakse (praegune väljaanne: 2022), see täpsustab:
Pinnaviimistluse klassifikatsioonid (SF1 kuni SF6) määratletud Ra, Rz ja Rq parameetritega
Keevisõmbluse kvaliteedinõuded orbitaal- ja käsitsi GTAW keevitamisel
Materjaliklassi kvalifikatsioon ja keemilise koostise nõuded
Hügieenitorude, liitmike ja klambriühenduste mõõtmete tolerantsid
Elektropoleerimise ja passiveerimise nõuded ja kontrollimeetodid
Tööstuse märkus: ASME BPE vastavus ei ole FDA poolt juriidiliselt kohustuslik, kuid see on de facto tööstusstandard. FDA inspektorid loodavad näha uutes rajatistes BPE-ühilduvaid toote-kontaktsüsteemide konstruktsioone ning kõrvalekalded nõuavad dokumenteeritud riskipõhjendust.
EL GMP lisa 1 (2022. aasta läbivaatamine) - Aseptiline tootmine
ELi hea tootmistava 1. lisa „Steriilsete ravimite tootmine” 2022. aasta läbivaatamisega kehtestati märkimisväärselt karmistatud nõuded materjalide kvalifitseerimisele aseptilises tootmises. Peamised nõuded hõlmavad nüüd ametlikku saastetõrjestrateegiat (CCS), kõigi toote -kontaktpindade pinna iseloomustuse dokumentatsiooni, kohustuslikku elektropoleerimist aseptilise täitmise-ja-viimistlusseadmete jaoks ning veesüsteemi materjalide täiustatud biokile riski hindamist.
Pinnaviimistlus: kõige kriitilisem spetsifikatsioon
Farmatseutilise roostevaba terase puhul on pinnaviimistlus vaieldamatult kõige olulisem spetsifikatsioon. Liiga kare pind püüab kinni mikroorganismid, tootejäägid ja puhastusained -, tekitades saastumise ohu, mida ükski puhastustsükkel täielikult kõrvaldada ei suuda. Pinna viimistlust kvantifitseeritakse Ra (aritmeetiline keskmine karedus, mikromeetrites), kus madalam Ra väärtus tähendab siledamat pinda.
|
Rakendus |
Ra Max (µm) |
Lõpetamismeetod |
Standardviide |
Märkmed |
|
Toote{0}}kontaktpinnad (suukaudne tahke annus) |
0.8 |
Mehaaniline poleerimine (120-180 grit) |
3-A SSI; EL GMP |
Minimaalne cGMP vastavus; süvendite tekitamine pole lubatud |
|
Toote{0}}kontakt (steriilne/süstitav) |
0.5 |
Mehaaniline + elektropoleerimine |
ASME BPE SF1–SF3 |
Eelistatud elektropoleerimine; eemaldab pinna raua, silub mikro{0}}piigid |
|
WFI (Water for Injection) torustik |
0.25–0.38 |
Electropolish (EP) |
ASME BPE SF4; Ph. Eur. |
EP kohustuslik WFI jaoks enamiku GMP tõlgenduste puhul; kalle Nõutav on suurem või võrdne 1%. |
|
Puhastatud vee (PW) torustik |
0.5–0.8 |
Mehaaniline või EP |
ASME BPE SF2; USP<1231> |
EP tungivalt soovitatav; passiveerimine nõutav pärast{0}}keevitus |
|
CIP/SIP anuma sisemus |
0.5 |
Mehaaniline + EP |
ASME BPE; EL GMP lisa 1 |
Peab taluma 121 kraadist auru; pole pragusid ega surnud jalgu |
|
Mitte-tootega-kontakt (välispinnad) |
3.2 |
Mehaaniline viimistlus / 2B mill |
3-A SSI |
Puhastatav tavalise pühkimisega; roostet{0}}jäävad pinnad puuduvad |
|
Aseptilised täitmise ja viimistluse seadmed |
0.25 |
Elektropoleerimine |
ASME BPE SF4; 1. lisa (2022) |
2022. aasta EL lisa 1 nõuab pinna täielikku iseloomustamist |
Tabel 3: pinnaviimistluse nõuded farmaatsiarakenduse järgi (ASME BPE / EU GMP / 3-A SSI)
Mehaaniline poleerimine vs elektropoleerimine
Mehaaniline poleerimine(kasutades abrasiivseid linte, kettaid või poleerimissegusid) eemaldab järk-järgult pinnamaterjali, saavutades farmaatsiateenuste jaoks Ra väärtused umbes 0,4–0,8 µm. See on piisav paljude toote-kontaktrakenduste jaoks, kuid jätab mikro-suunalisi kriimustusi, mis võivad sisaldada saastumist.
Elektropoleerimine (EP)on elektrokeemiline protsess - komponent sukeldatakse fosfori/väävelhappe vanni ja elektrivool lahustab eelistatavalt pinna mikro-piigid, jättes sileda ümara topograafia. EP saavutab Ra väärtuse, mis on väiksem või võrdne 0,25 µm, eemaldab samaaegselt pinna rauasaaste (parandades kroomi- ja -raua suhet pinnal) ja suurendab oksiidikihi passiivsust -, andes farmaatsiateenuste jaoks selgelt puhtama pinna.
Parim tava: mis tahes WFI-süsteemi, steriilse tootmisseadme või aseptilise täitmise-ja-viimistlusjoone puhul tuleks elektropoleerimine määratleda - mitte ainult viimistlusena, vaid ka hügieeni- ja vastavusinvesteeringuna. Ra parandamine 0,8-lt 0,25 µm-le vähendab biokile kinnitamiseks saadaolevat pinda ligikaudu 10 korda.
Rakendus-hinnete kaardistamiseks-: mis läheb kuhu
Farmaatsiaettevõte sisaldab kümneid erinevaid süsteeme ja seadmetüüpe, millest igaühel on spetsiifilised korrosiooni-, puhtus- ja regulatiivsed nõuded. Järgmine tabel annab praktilise spetsifikatsiooni juhendi kõige levinumate farmaatsiarakenduste jaoks.
|
Farmatseutiline komponent / süsteem |
Soovitatud hinne(d) |
Võtme valiku põhjendus |
|
API (Active Pharmaceutical Ingredient) reaktorianumad |
316L, 317L |
Vastupidavus agressiivsetele lahustitele, hapetele, leelistele; madal süsinikusisaldus hoiab ära keevisõmbluse sensibiliseerimise |
|
WFI mahutid ja jaotusahelad |
316L (elektropoleeritud) |
PREN ~25; kohustuslik EP kuni Ra Väiksem või võrdne 0,25 µm; kaldus, äravooluga disain |
|
Puhastatud vee (PW) torustikusüsteemid |
316L, 304L (madalama riskiga tsoonid) |
Sile ava turbulentse voolu jaoks; orbitaalne keevitamine; passiveeritud posti{0}}installimine |
|
CIP (Clean-In-Place) süsteemid |
316L |
NaOH- ja lämmastikhappekindlus; Ra on väiksem või võrdne 0,5 µm; liitmike juures pole pragusid |
|
SIP (Steam{0}}In-Place) süsteemid |
316L, 316Ti |
kõrge{0}}temperatuur aur kuni 135 kraadi ; Ti stabiliseerimine hoiab ära karbiidi sadestumise keevisõmbluse HAZ juures |
|
Steriilsed täite- ja viimistlusjooned |
316L (elektropoleeritud) |
Ra on väiksem või võrdne 0,25 µm; orbitaal-keevitatud; vastab EL 1. lisale (2022) |
|
Tabletikatte pannid ja segistid |
316L, 304L |
kuivaine kokkupuude; sile viimistlus hoiab ära ristsaastumise; lihtne pühkida- |
|
Lüofilisaatori (külm{0}}kuivati) kambrid |
316L |
Krüogeenne ühilduvus; kõrge puhastatavus; ühildub H2O2 VHP steriliseerimisega |
|
Soojusvahetid (protsess jahutus/küte) |
316L, 316Ti, 904L |
Korrosioonikindlus laias temperatuurivahemikus; 904L agressiivse kloriidiga jahutusvee jaoks |
|
Puhvri ja söötme ettevalmistamise anumad |
316L |
Vastupidavus NaCl-le, fosfaatidele, aminohapetele; täielik äravool; CIP-ühilduv |
|
Bioreaktorid ja fermentaatorid (biotehnoloogia) |
316L, Duplex 2205 (kest) |
316L tootega kokkupuutumiseks; dupleks struktuurse rõhu säilitamiseks; ASME BPE kvalifitseeritud |
|
Lahusti ladustamine ja jaotamine |
316L, 317L |
Täiustatud Mo-sisaldus lahustikindluse tagamiseks; ATEX tsooniga ühilduv; staatiline maandus |
|
Puhasruumi konstruktsioonikomponendid |
304, 316L |
Mitte-toote-kontakt; Ra on väiksem või võrdne 3,2 µm; puuduvad poorsed pinnad; korrosioonivaba-desinfitseerivas keskkonnas |
|
Kõrge -puhtusastmega gaasijaotus (N2, CO2) |
316L (elektropoleeritud, puhastatud) |
Elektropoleeritud + puhastatud; süsivesinikega saastumine puudub; Swagelok{1}}stiilis tihendusliitmikud |
Tabel 4: Soovitatavad roostevaba terase klassid farmaatsiarakenduse järgi
Veesüsteemid: enim reguleeritud roostevaba terase rakendus
Farmatseutilised veesüsteemid -, mis hõlmavad puhastatud vett (PW), süstevett (WFI) ja puhast auru (PS) -, esindavad kõige rangemalt reguleeritud ja ulatuslikumalt määratletud roostevaba terase rakendusi mis tahes ravimitootmisettevõttes. Nii FDA kui ka EL GMP juhised nõuavad, et need süsteemid oleksid kavandatud ja ehitatud nii, et vältida mikroobset saastumist ja säilitada vee kvaliteeti kõigis kasutuskohtades.
WFI-süsteemid peavad olema valmistatud 316-liitrisest roostevabast terasest, elektropoleeritud kuni Ra väärtuseni 0,25 µm või sellega, läbivalt orbitaalkeevitatud, täieliku äravoolu tagamiseks kaldega (suurem kui 1 kraad või sellega võrdne) ja neid tuleb kasutada temperatuuril, mis on suurem või võrdne 70 kraadiga, et vältida mikroobide kasvu (sobivad külmad seiresüsteemid) (sobivad külma tsirkulatsiooniga süsteemid).
Puhastatud vee süsteemid nõuavad sarnaseid projekteerimispõhimõtteid, mille Ra on väiksem või võrdne 0,5 µm, ja kas 316L või 304L (madala -riskiga jaotumistsoonides) on vastuvõetavad olenevalt puhastusvahendi režiimist.
Pure Steam süsteemid peavad kogu aeg kasutama 316 liitrit - auru kvaliteeti kontrollitakse juhtivuse, endotoksiini ja mitte-kondenseeruva gaasi testimisega Ph. Eur. 0169 / USP alusel<1231>.
Keevitamise ja valmistamise nõuded
Roostevabast terasest farmaatsiasüsteem on täpselt nii puhas ja nõuetele vastav kui selle nõrgim keevisõmblus. Keevisliited on kõige haavatavamad punktid kõigis farmaatsiatorustikes või -anumates - tekitavad kuumuse-mõjutatud tsoone (HAZ), pinna värvimuutusi (kuumustooni) ja potentsiaalseid geomeetrilisi katkestusi (praod, süvendid), mis hoiavad kinni saaste ja takistavad puhastamist.
|
Valmistamisnõue |
Spetsifikatsioon / piirang |
Regulatiivne alus |
|
Keevitusmeetod (kontakt tootega) |
Orbital GTAW (TIG) - automatiseeritud, täielikult dokumenteeritud |
ASME BPE; FDA 21 CFR 211,65; EL GMP |
|
Keevitada sisepinna viimistlus |
Ra Väiksem või võrdne 0,5 µm (mehaaniliselt poleeritud või EP pärast keevitust) |
ASME BPE WG (Keevitusgrupp); EL lisa 1 |
|
Keevisõmbluse värvi (kuumtooni) piirang |
Kuld/kõrs vastuvõetav; sinine, hall, must=tagasilükkamine |
ASME BPE osa MJ; DIN 17441 (visuaalne kontroll) |
|
Tagasi{0}}puhastusgaas (argooni puhtus) |
puhas argooni sisaldus on suurem või võrdne 99,999%; kastepunkt -60 kraadi või vähem |
ASME BPE; takistab keevisjuure oksüdeerumist |
|
Keevituse dokumentatsioon |
WPS, PQR, keevitaja kvalifikatsioon ASME IX järgi |
FDA cGMP; ASME BPE osa MJ-4 |
|
Post{0}}keevisõmbluse passiveerimine |
Sidrunhape (10% @ 60 kraadi, 30 min) või lämmastikhape (20–25% @ 49 kraadi) |
ASTM A967 / ASTM A380; ASME BPE osa PM |
|
Surnud jalad (ilma -voolutsoonideta) |
Maksimaalne L:D suhe=2:1 ASME BPE kohta |
FDA juhend kõrge puhtusastmega veesüsteemide kontrollimiseks |
|
Kalle äravoolu tagamiseks |
Minimaalne 1-kraadine (1,7%) kalle äravoolupunkti suunas |
ASME BPE DT (mõõtmed ja tolerantsid); EL GMP |
Tabel 5: Roostevabast terasest farmaatsiasüsteemide peamised keevitus- ja valmistamisnõuded
Miks on orbitaalkeevitus farmaatsiastandard?
Orbital GTAW (Gas Tungsten Arc Welding) kasutab arvutipõhist keevispead, mis pöörleb 360 kraadi ümber toru, tekitades täielikult automatiseeritud reprodutseeritava keevisõmbluse täpselt kontrollitud soojussisendiga. Võrreldes käsitsi TIG-keevitusega tagab orbitaalkeevitus suurepärase geomeetrilise konsistentsi (puudub keevisjuure väljaulatumine auku), ühtlasema HAZ-i (vähendab sensibiliseerimise ohtu), täielikku elektroonilist keevitusregistrit regulatiivse jälgitavuse tagamiseks ja võime tagasi-puhastada kõrge-puhtusastmega argooniga, et vältida sisemist oksüdatsiooni.
Kuumutusvärv - Kriitiline visuaalne kontrollpunkt
Roostevaba terase keevitamisel põhjustab kuumus kroomi pinnale migreerumist ja värviliste oksiidikihtide moodustumist -, mida tavaliselt nimetatakse "kuumustooniks". Need toonitud kihid näitavad kroomi vähenenud saadavust alusmetallis, mis kahjustab passiivset oksiidikihti ja võib olla raua ioonide vabanemise allikaks farmaatsiatoodetesse. ASME BPE Part MJ pakub keevisõmbluste vastuvõtmiseks fotograafilise värvistandardit: helekuldsed ja õlgvärvid on üldiselt vastuvõetavad; sinised, hallid ja mustad kuumavärvid on tagasilükkamise põhjuseks ja nõuavad ümber-tööd või passiivset parandamist.
Passiveerimine: korrosioonikindluse taastamine ja maksimeerimine
Passiveerimine on keemiline töötlemisprotsess, mida rakendatakse roostevabale terasele pärast valmistamist, keevitamist või paigaldamist, et eemaldada pinnast rauasaaste ja parandada kroomi{0}}rikka passiivse oksiidikihi moodustumist, mis annab roostevabale terasele korrosioonikindluse. Farmaatsiatööstuses ei ole passiveerimine valikuline, - see on cGMP nõue.
|
Protsessi etapp |
Agent / meetod |
Tingimused |
Standardne |
|
Eelpuhastus-(rasvaärastus) |
Leeliseline pesuaine või IPA lapp |
toatemperatuur; kontaktaeg vastavalt tootja ohutuskaardile |
ASTM A380; saidi SOP |
|
Passiveerimine - Lämmastikhape |
20–25% HNO3 lahus |
49–55 kraadi; 20–30 min keelekümblus või tsirkulatsioon |
ASTM A967 praktika C |
|
Passiveerimine - sidrunhape (eelistatud) |
10–12% sidrunhappe lahus |
60–70 kraadi; 30 min; loputage WFI / PW-ga |
ASTM A967 praktika A; ASME BPE PM-4 |
|
Elektropoleerimine (kontakt tootega) |
Fosfor/väävelhappe vann (varaline) |
Voolutihedus 30–100 mA/cm²; 10–30 min |
ASME BPE SF4; ASTM B912 |
|
Postita passiveerimise kinnitamine- |
Vee purunemise test, kõrge niiskuse test või vasksulfaadi test |
Vastavalt ASTM A380 aktsepteerimiskriteeriumidele |
ASTM A380; ASTM A967 |
|
CIP puhastustsükkel (tavaline) |
1% NaOH → DI vesiloputus → 1% HNO3 → WFI loputus |
70–80 kraadi NaOH; 65 kraadi hape; Suurem või võrdne 3 log reduktsiooni mikro |
EL GMP; ICH Q9; USP<1231> |
|
SIP steriliseerimise tsükkel |
Puhas aur, 121 kraadi (minimaalselt) 15 min F0 |
Valideeritud ISO 17665 järgi; rõhu hoidmise test |
EL lisa 1 (2022); USP<1229> |
Tabel 6: Farmatseutilise roostevaba terase passiveerimis-, puhastamis- ja steriliseerimisprotokollid
Miks sidrunhape on eelistatud meetodina asendanud lämmastikhappe?
Ajalooliselt oli lämmastikhape (HNO3) kontsentratsioonis 20–25% ASTM A967 ja sõjalistes standardites määratletud standardne passiveerimisaine. Kuigi lämmastikhape on väga tõhus, kujutab see endast olulisi ohte töötajate ohutusele (oksüdeeriv hape), tekitab keskkonnaprobleeme ja probleeme suletud süsteemidega ühilduvusega.
Sidrunhappe passiveerimine (10–12% 60–70 kraadi juures), mis on nüüd ühtviisi tunnustatud ASTM A967 praktikas A ja ASME BPE osa PM, on muutunud farmaatsiatööstuse eelistatud meetodiks. See pakub samaväärset või paremat passiveerimiskvaliteeti, seda on ohutum käsitseda ja utiliseerida, see ei jäta süsteemi nitraatide jääke (see on oluline süstitavate ravimite tootmisel) ja ühildub paigaldatud farmaatsiasüsteemide in situ passiveerimisega.
Korrosioonikindluse viide: klass vs keemiline aine
Farmaatsiatootmine hõlmab laia valikut keemilisi kokkupuuteid - alates protsessikeskkonnast (API-d, lahustid, puhvrid, bioloogilised ained) kuni puhastus- ja steriliseerimisaineteni (söövitajad, happed, oksüdeerijad, alkoholid), mida tavapäraselt seadmetele rakendatakse. Järgmine tabel annab kiire-viitekorrosioonikindluse juhendi tavalistes farmaatsiakeemilistes keskkondades:
|
Kemikaal / Agent |
304L |
316L |
317L |
904L |
6Mo SS |
|
Lämmastikhape (HNO3, lahjendatud) |
Suurepärane |
Suurepärane |
Suurepärane |
Suurepärane |
Suurepärane |
|
Vesinikkloriidhape (HCl) |
Vaene |
Õiglane |
Hea |
Hea |
Suurepärane |
|
Äädikhape (HAc, lahjendatud) |
Hea |
Suurepärane |
Suurepärane |
Suurepärane |
Suurepärane |
|
NaOH / seebikivi |
Hea |
Suurepärane |
Suurepärane |
Suurepärane |
Suurepärane |
|
Fosforhape (H3PO4) |
Õiglane |
Hea |
Hea |
Suurepärane |
Suurepärane |
|
Atsetoon / IPA / lahustid |
Suurepärane |
Suurepärane |
Suurepärane |
Suurepärane |
Suurepärane |
|
Klooritud desinfektsioonivahendid (NaOCl) |
Õiglane |
Hea |
Hea |
Väga hea |
Suurepärane |
|
Vesinikperoksiid (H2O2) |
Hea |
Suurepärane |
Suurepärane |
Suurepärane |
Suurepärane |
|
Merevesi / kõrge{0}}kloriidisisaldusega jahutusvesi |
Vaene |
Õiglane |
Hea |
Väga hea |
Suurepärane |
|
Formaldehüüd / aldehüüdid |
Hea |
Suurepärane |
Suurepärane |
Suurepärane |
Suurepärane |
Tabel 7: Roostevaba terase klasside korrosioonikindlus võrreldes tavaliste farmatseutiliste keemiliste ainetega (üldjuhend - kinnitage konkreetsete kontsentratsiooni, temperatuuri ja kokkupuuteaja andmetega kriitiliste rakenduste jaoks)
Tähtis: korrosioonikindluse hinnangud on soovituslikud juhised, mis põhinevad üldistel tööstuse andmetel. Mis tahes roostevaba terase klassi tegelik jõudlus sõltub konkreetsest keemilisest kontsentratsioonist, temperatuurist, kokkupuuteajast ja saasteainete olemasolust. Enne agressiivse keemilise hoolduse materjalide määramist viige alati läbi ametlik korrosiooniga ühilduvuse ülevaatus - või vaadake avaldatud korrosioonikäsiraamatuid (nt Outokumpu korrosioonikäsiraamat) -.
Materjalide testimine ja dokumentatsioon cGMP vastavuse tagamiseks
Veski testimise sertifikaadid (MTC-d / materjalide sertifikaadid)
Iga farmaatsiaettevõttes kasutatava roostevaba terase partii kohta peab tootja hankima ja säilitama materjali sertifikaadi (nimetatakse ka Mill Test Certificate või MTC). See dokument peab sisaldama vähemalt järgmist:
Keemilise koostise analüüs (kuumuse/partii spetsiifiline), mis kontrollib kõiki elementide vahemikke vastavalt ASTM-i või EN-standardile
Mehaanilised omadused (tõmbetugevus, voolavuspiir, pikenemine, kõvadus)
Kütte/partii number materjali täielikuks jälgitavuseks
EN 10204 Tüüp 3.1 sertifikaadi miinimum (tootjapoolne sõltumatu kontroll); Tüüp 3.2 kriitiliste farmaatsiarakenduste jaoks (kinnitatud kolmas osapool)
Hinne kinnitus (nt 316L ASTM A240 / A312 kohta)
Delta ferriidi sisu - Keevituskvaliteedi tagamine
Austeniitsete roostevabast terasest keevisõmbluse täitematerjalide ja keevisõmbluse sadestiste puhul on deltaferriidi sisaldus oluline kvaliteedikontrolli parameeter. Delta-ferriidi sisaldus 3–8 FN (ferriidiarv) on tavaliselt farmatseutiliste keevisõmbluste jaoks ette nähtud - piisavalt madalaks, et säilitada 316-liitrine mitte-magnetiline, korrosioonikindel-austeniit, kuid piisavalt kõrge, et vältida kuumpragunemist tahkestumise ajal.
Positiivne materjali identifitseerimine (PMI)
PMI testimine - kaasaskantavate röntgenfluorestsentsanalüsaatorite (XRF) või optilise emissioonispektromeetria (OES) - abil kontrollib, kas süsteemi on paigaldatud õige sulami klass. FDA inspekteerimisrühmad ja farmaatsiakvaliteedi audiitorid ootavad üha enam tõendeid PMI testimise kohta kõigi toote{4}}kontaktmaterjalide puhul, eriti pärast seda, kui ravimite tarneahelatesse on sattunud võltsitud või valesti tarnitud roostevabast terasest tooted.
Pinnaviimistluse mõõtmine ja dokumentatsioon
Ra pinnaviimistluse mõõtmised tuleb teha kalibreeritud kontaktprofiilomeetritega (pliiatsiga instrumendid vastavalt ISO 4288 / ASME B46.1) ja dokumenteerida pinnaviimistluse kontrollimise aruandes (SFIR). Peamised dokumentatsiooninõuded hõlmavad järgmist:
Mõõtmiskohad ja sagedus ruutmeetri kohta (ASME BPE määrab anumate ja toruosade minimaalsed mõõtmiskohad)
Mõõteseadmete kalibreerimiskirjed
Aktsepteerimiskriteeriumid, mis viitavad kohaldatavale standardile (ASME BPE SF klassifikatsioon, 3-A SSI või EU GMP)
Inspektori kvalifikatsioon ja allkiri
Elektropoleeritud pindade fotosalvestised (enne ja pärast võrdlust)
Biofilm - Roostevaba farmaatsiasüsteemide varjatud risk
Biofilm on struktureeritud mikroorganismide kooslus, mis on suletud ise{0}}toodetud polümeermaatriksisse, mis on kinnitatud pinnale. Farmatseutilistes veesüsteemides ja protsessiseadmetes on biokile üks tõsisemaid ja raskemini{2}}kahjutavaid-saastumisriske. Kui biokile on loodud, kaitseb see mikroorganisme puhastusvahendite eest, talub desinfitseerimistemperatuure, mis tapavad planktoni (vabalt -ujuvad) bakterid, ja heidab pidevalt rakke vedelikku -, saastades puhastatud vett, API-sid ja valmisravimeid.
Roostevaba terase spetsifikatsioon ja pinnaviimistlus mõjutavad otseselt biokile moodustumise ohtu:
Pinna karedus (Ra):Eelretsenseeritud kirjanduses{0}}avaldatud uuringud näitavad järjekindlalt, et bakterite kinnitumine suureneb oluliselt, kui Ra suureneb üle 0,4–0,8 µm. Ra=0.25 µm (elektropoleeritud) korral väheneb bakterite esialgne adhesioon kuni 60–70% võrreldes Ra=0.8 µm mehaaniliselt poleeritud pindadega.
Praod ja surnud jalad:Madala või nullvoolukiirusega alad on esmased biokile initsiatsioonikohad. ASME BPE maksimaalne L:D suhe 2:1 surnud jalgade ja minimaalse 1-kraadise äravoolu nõlvade jaoks on biokile leevendamise projekteerimisnõuded, mitte ainult inseneri eelistused.
Pinna keemia:Elektropoleerimine rikastab pinna kroomi -/-raua suhet ligikaudu 1,5:1 (mehaaniliselt poleeritud) väärtuseni üle 2,5:1 -, luues stabiilsema ja hüdrofiilsema passiivse kihi, mis takistab esialgset mikroobide adhesiooni.
Muudatuste juhtimine ja hooldus: süsteemide ühilduvuse tagamine
Roostevabast terasest farmaatsiasüsteem kvalifitseeritakse paigaldamisel -, kuid selle kvalifitseerimise oleku säilitamine nõuab distsiplineeritud muudatuste kontrolli ja ennetavat hooldust kogu süsteemi tööea jooksul.
Re-passiveerimise nõuded
Roostevabast terasest süsteemide taaspassiveerimine on vajalik pärast iga sündmust, mis võis passiivset kihti kahjustada, sealhulgas:
Mis tahes keevisõmbluse parandamine või süsteemi muutmine
Kokkupuude tugevate hapetega (HCl, HF) või kõrge{0}}kloriidisisaldusega keskkonnaga ilma passiveerimiseta
Füüsilised kahjustused, mis põhjustavad pinna kriimustusi või süvendeid, mis on sügavamad kui Ra suurem või võrdne 1,6 µm
Rutiinne planeeritud passiveerimine vastavalt tootja saidile SOP (tavaliselt kord aastas WFI/PW süsteemide puhul)
Pärast mis tahes mikroobide ületamist veesüsteemides, kus kahtlustatakse biokile
Ülevaatus ja terviklikkuse jälgimine
WFI/PW süsteemide sisemiste keevisliidete ja toruosade iga-aastane boroskoopiline kontroll
Regulaarne veekvaliteedi testimine vastavalt USP-le<1231>/ Ph. Eur. 0169 kõigis kasutus- ja tagastamiskohtades
Kõigi tootega{0}}kontaktpindade kord kvartalis visuaalne kontroll plekkide, värvimuutuste või mehaaniliste kahjustuste suhtes
Suure -kiirusega voolutsoonide (põlved, tee ristumiskohad) paksuse mõõtmine, kus erosioon-korrosioon on võimalik
Roostevaba terase määramine: praktiline kontrollnimekiri
Roostevaba farmatseutilise terase spetsifikatsiooni koostamisel - olenemata sellest, kas tegemist on uue süsteemi, modifikatsiooni või seadmete hankimisega -, tagab järgmine kontroll-loend kõigi kriitiliste parameetrite arvessevõtmise.
Materjali klass
Kinnitage toote -kontakti jaoks UNS-i nimetus: 316L (S31603); 304L (S30403) ainult mittekontaktseks{5}}
Määrake L-klass (madala süsinikusisaldusega) kõigi keevitatud sõlmede jaoks kohustuslikuks
Määrake kohaldatav tootestandard: ASTM A240 (plaat/leht), A312 (toru), A276 (baar) või samaväärne EN
Nõua EN 10204 tüüp 3.1 MTC minimaalset (tüüp 3.2 kriitiliste süsteemide jaoks)
Pinna viimistlus
Märkige maksimaalne Ra µm-des iga kasutusala kohta (toote-kontakt, CIP/SIP, mitte-kontakt)
Määrake, kas elektropoleerimine on vajalik (kohustuslik Ra Less kui 0,38 µm või sellega võrdne puhul)
Viide ASME BPE SF klassifikatsioonile (SF1–SF6) biotöötlusseadmete jaoks
Nõuda profilomeetri mõõtmisaruandeid koos kalibreerimissertifikaatidega
Keevitamine
Määrake orbitaalne GTAW kõigi toote{0}}kontakttorude ja anuma düüside jaoks
Tagasi{0}}puhastusgaas: argoon 99,999% või suurem puhtus
Nõua keevitusprotseduuri spetsifikatsiooni (WPS) ja protseduuri kvalifikatsiooni kirjet (PQR) ASME IX kohta
Määratlege kuumtooni aktsepteerimise kriteeriumid, viidates ASME BPE Part MJ värvistandardile
Nõuab keevisõmbluse kontrolli: 100% visuaalne + sisepindade puhul boroskoopiline; valige kriitiliste keevisõmbluste jaoks RT või PT
Passiveerimine ja dokumenteerimine
Määrake passiveerimismeetod: sidrunhape vastavalt ASTM A967 praktikale A (eelistatud) või lämmastikhape tava C
Nõuda passiveerimiskirjeid: aine kontsentratsioon, temperatuur, aeg, kontrollkatsete tulemused
Nõua PMI testimise sertifikaate kõigi installitud toote{0}}kontaktmaterjalide jaoks
Kinnitage süsteemi dokumentatsioonipakett: IQ/OQ protokollid,{0}}ehitatud joonised, keeviskaardid, pinnaviimistluse aruanded
Järeldus
Roostevaba teras -, eriti 316L elektropoleeritud ja korralikult passiveeritud olekus - on ohutute ja nõuetele vastavate ravimitootmisseadmete alus kogu maailmas. Selle keemilise inertsuse, pinna puhastatavuse, keevitatavuse ja steriliseerimisega ühilduvuse kombinatsioon on muutnud selle ravimiga kokkupuutuvate pindade materjaliks kõikidel ravimvormidel ja tootmisplatvormidel.
Vastavus ei ole aga automaatne. See nõuab õiget klassi valikut, sobivat pinnaviimistluse spetsifikatsiooni, koodi-ühilduvat keevitamist, kontrollitud passiveerimist ning ranget pidevat dokumenteerimist ja muudatuste kontrolli. Reguleerivad asutused - FDA, EMA ja nende ülemaailmsed kolleegid - loodavad näha rajatise kontrollimisel tõendeid kõigi nende elementide kohta.
Selles dokumendis olevad andmetabelid ja spetsifikatsioonijuhised pakuvad praktilist, regulatiivset-põhist alust õigete otsuste tegemiseks farmaatsiaettevõtte projekteerimise, ehitamise, kvalifitseerimise ja hoolduse igas etapis. Kahtluse korral jääb juhtpõhimõte samaks, nagu on sätestatud 21 CFR 211.65: seadmed ei tohi muuta, saastada ega absorbeerida ravimit, millega see kokku puutub. Iga roostevaba terase spetsifikatsiooni otsust tuleks selle standardi alusel testida.
Võtmetoode: iga farmaatsiatoote -kontaktrakenduse jaoks määrake 316L roostevaba teras (UNS S31603, ASTM A240/A312), elektropoleeritud ASME BPE SF4 (Ra vähem kui 0,25 µm või sellega võrdne) steriilsete süsteemide jaoks, orbitaalne{0}}arbitaal passiveeritud sidrunhappega vastavalt ASTM A967 praktikale A ja dokumenteeritud EN 10204 tüüp 3.1 MTC-de, keevituskirjete ja PMI-sertifikaatidega. See kombinatsioon on ülemaailmne cGMP standard.

