Water Management
-
Upload
stanislaus-krisbangkit-putra -
Category
Documents
-
view
237 -
download
0
description
Transcript of Water Management
Water Management
BY FST STUDENTS OF A AND B BATCH 2012 COLLABORATION
All figures and tables are adopted only for study purpose
2
Purified Water
Merupakan pelarut yang digunakan dalam sediaan non parenteral,
umumnya untuk sediaan oral.
Pelarut yang paling banyak dan umum digunakan karena biaya yang
rendah dan aman (low toxicity)
Fungsi lain : pencuci-pembilas alat dan wadah, bahan air untuk
sterilisasi panas basah, sumber bahan air untuk pekerjaan lab
3Water For Injection
Merupakan pelarut yang digunakan dalam pembuatan sediaan parenteral
Tidak steril karena akan dilakukan sterilisasi (filtrasi (jika larutan) dan
atau final) saat proses pembuatan sediaan parenteral
Disimpan dalam wadah steril dan bebas pirogen yang biasanya terbuat
dari kaca
Fungsi lain : pencuci pembilas alat-wadah
4
Contoh Water For Injection
5Sterile Water For Injection
mirip dengan air untuk Injeksi, tapi disterilkan terlebih dahulu kemudian dikemas
(sterilisasi filtrasi) dan atau mengalami final sterilisation (autoclaving sterilisation)
dalam wadah dosis tunggal 1 liter atau lebih kecil
Harus steril, bebas pirogen, dengan batas endotoksin 0.25 EU/mL, bebas partikel
Penggunannya sebagai pelarut obat dalam bentuk injeksi yang sudah disterilkan
dan dikemas,
Penggunaan lain: untuk bahan air uji sterilitas dan LAL test (pengencer)
Tidak isotonis -> hanya untuk rekonstitusi (ex. Dry powder Sterile Ampicillin
Sodium)
6
Contoh Steril Water For Injectiondan dry powder
7USP Purified Water and Water for Injection Criteria
USP, 25th Edition, p. 643.
TOC
TOC adalah jumlah karbon terikat dalam suatu senyawa organik dan sering digunakan sebagai indikator non-spesifik dari kualitas air atau kebersihan peralatan pabrik farmasi.
Terdapat korelasi antara konsentrasi TOC dan tingkat endotoksin dan mikroba.
Tingkat TOC rendah membantu mengontrol kadar endotoksin dan mikroba dan dengan demikian perkembangan pertumbuhan biofilm
Berpengaruh pada kejernihan produk air
9
Kriteria Konduktivitas Air
USP, 25th Edition, p. 645.
10Konduktivitas Air
Konduktivitas air berhubungan dengan resiko korosi pada sistem
yang dapat terjadi.
Semakin besar nilai konduktivitas air, maka sifat air untuk
menimbulkan korosi semakin tinggi.
Korosi yang terjadi dapat merusak sistem.
Nilai konduktivitas air yang baik ≤ 1,3 μS/cm
11
Sumber Air Dalam Pembuatan Produk Steril
12
USP General Information Water for Pharmaceutical Purposes, 36th Edition, p. 3.
13
USP General Information Water for Pharmaceutical Purposes, 36th Edition, p. 3.
14
Pengolahan Air untuk mengahasilkan PW dan WFI
17Pembuatan Purified Water
Metode pemurnian yang sering digunakan :
Distilasi
Ion Exchange
RO (Reverse Osmosis)
Allen, L. V., 2011, Ansel’s Pharmacetical Dosage Forms and Drug Delivery Systems, Ninth Edition, p. 338.
18Metode Distilasi
Mampu menghilangkan mikroba dan senyawa kimia dengan penguapan
suhu, dan melakukan kondensasi uap air
Tidak mampu membersihkan air dari ion dan endotoksin
Range distilasi yang dapat dihasilkan 0.5 – 100 gallon destilat per jam
10% -20% destilat pertama dan 10% sisa air yang belum terDistilasi
dibuang
19Contoh Alat Distilasi Air dalam Industri
20
Keuntungan Kerugian
Dapat menghilangkan sejumlah kontaminan
Beberapa kontaminan dapat ikut ter-kondensasi
Reusable Perlu penanganan khusus
Memerlukan energi yang besar (panas)
Biasanya memerlukan counter/ tempat yang cukup luas
Metode Distilasi
21Metode Ion Exchange(Pertukaran Ion)
Dalam skala besar maupun kecil, dan memiliki keuntungan dibandingkan Distilasi
Distilasi Ion Exchange
Membutuhkan panas Tidak membutuhkan panas
Biaya pemeliharaan lebih mahal
dan cara pengoperasian rumit
Alat sederhana, pemeliharaan
minimal
22
Mekanisme : air melewati kolom penukar anion kation yang terdiri dari :
Senyawa polimer fenolik sintetik tidak larut air
Senyawa karboksilat, amino, resin tersulfonasi dengan BM tinggi
Resin terdiri dari 2 tipe :
Kation/ penukar asam pertukaran kation dari air dengan ion hydrogen
dari resin
Anion/ resin penukar basa penghilangan anion dari air
Metode Ion Exchange(Pertukaran Ion)
23
Proses :
M+ menunjukkan logam/ kation (Na+)
X- menunjukkan anion (Cl-) Pertukaran Kation :
H- resin + M+ + X- + H2O M-resin + H+ + X- + H2O (murni)
Pertukaran Anion :
Resin-NH2 + H+ + X- + H2O Resin-NH2 HX + H2O (murni)
Metode Ion Exchange(Pertukaran Ion)
Allen, L. V., 2011, Ansel’s Pharmacetical Dosage Forms and Drug Delivery Systems, Ninth Edition, p. 338.
24Metode Ion Exchange(Pertukaran Ion)
25Metode Ion Exchange(Pertukaran Ion)
Keuntungan Kerugian
Menghilangkan senyawa anorganik secara efektif
Tidak efektif dalam menghilangkan partikel,
pirogen, bakteri
Dapat diperbaharui (dengan deionisasi)
Beads dapat ditumbuhi mikroba
Harga alat relative murah
26Metode Reverse Osmosis
Menggunakan membrane semipermeable, dengan pori yang merupakan
ruang antar molekul polimer.
Pori cukup besar untuk dilewati molekul air, tapi terlalu kecil untuk
dilewati ion kimia hidrat.
Faktor yang mempengaruhi selektivitas membrane : suhu, pH, tekanan
27
Proses :
Aliran air bertekanan dilewatkan ke membrane filter, sebagian air
terserap di membrane sebagai filtrate/ permeat. Air yang melewati
membrane disebut konsentrat.
Osmosis : proses perpindahan melalui membrane semipermeable
dari konsentrasi rendah ke tinggi.
Pada Reverse Osmosis : dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah
Metode Reverse Osmosis
Membran RO
Membrane RO memiliki pori-pori dengan ukuran kurang dari 0,02 µm dengan ketebalan 150µm
Pada prinsipnya air adalah satu-satunya material yang dapat melewati membrane sehingga membrane ini merejeksi partikel berberat molekul tinggi dan rendah
29Prinsip Kerja Reverse Osmosis
30
Macam membrane yang digunakan (based on pore size): Microfiltration (0.1 – 2 μm) ex. Bakteri Ultrafiltration (0.01 – 0.1 μm) ex. Virus Nanofiltration (0.001 – 0.01 μm) ex. Senyawa organic dengan BM
300 – 1000 Reverse Osmosis ( < 0.001 μm ) : menyaring virus, bakteri, pirogen,
dan molekul organic 90% - 99%
Metode Reverse Osmosis
31
Keuntungan Kerugian
Hasil filtrasi baik % recovery air murni yang sedikit
Tidak memerlukan panas Membrane yang mahal
Membutuhkan tekanan yang tinggi agar memperoleh %recovery besar
Metode Reverse Osmosis
32
Pembuatan WFI
Dengan cara Distilasi atau Reverse Osmosis, dengan standar yang sama pada pembuatan PW.
Storage and distribution
Typical water storage and distribution schematic
Water must be kept
circulating
Spray ballCartridgefilter 1 µm
Air breakto drain
Outlets
Hygienic pump
Optionalin-line filter
0,2 µm
UV light
Feed Water from
DI or RO
Heat ExchangerOzone Generator
Hydrophobic air filter& burst disc
Sistem sanitasi dan bioburden kontrol
Sistem untuk mengontrol proliferasi mikroba
Teknik untuk sanitasi atau sterilisasi
Pertimbangan sudah selama tahap desain - kemudian divalidasi
Tindakan pencegahan khusus jika air disimpan di bawah suhu 70 sampai 80 derajat Celcius
Biocontamination Control Techniques
Water scours dead leg
If D=25mm & distance X isgreater than 50mm, we havea dead leg that is too long
Dead leg section
>1.5D
Flow direction arrows on pipes are important
Sanitary Valve
D
X
Dead legs adalah daerah stagnan di mana tidak ada aliran air
Daerah stagnan memungkinkan kontaminasi mikroba sebagai akibat dari kolonisasi permukaan dengan pembentukan biofilm
kaki mati tidak boleh lebih besar dari dua kali diameter pipa .
Biocontamination Control TechniquesBall valves
Stagnant water
inside valve
Butterfly valves.Diaphragm Valves
Biocontamination Control Techniques
Alat pengukur tekanan dipisahkan dari membran sistem
Pipa diletakkan miring- memungkinkan drainase
Mempertahankan sistem pada suhu tinggi (di atas 70 derajat Celcius)
Menggunakan radiasi UV
Laju alir, siklus hidup lampu
Bahan konstruksi yang sesuai
Biocontamination Control Techniques
Pertumbuhan mikroorganisme dapat dihambat oleh:
- Sumber radiasi ultraviolet dalam pipa;
- Mempertahankan sistem dipanaskan (suhu 70 - 80 ° C);
- Sanitasi sistem secara berkala dengan menggunakan air panas (suhu> 70 ° C);
- Sterilisasi atau sanitasi sistem secara berkala dengan menggunakan super- air panas panas atau steam bersih; dan
- Sanitasi kimia rutin menggunakan ozon atau lainnya yang sesuai bahan kimia.
Sinar UV
Radiasi UV mengarah pada pembentukan ikatan kovalen antara residu pirimidin yang berdekatan satu sama lain pada rantai yang sama, menghasilkan formasi dimer pirimidin tipe-siklobutan
Mengakibatkan suatu hambatan sintesis DNA serta efek sekundernya menghambat pertumbuhan dan respirasi.
Water treatment system inspection
dead legs
filters
pipes and fittings
ionic beds
storage tanks
by-pass lines
Water treatment system inspection
Other checks
Pipes and pumps hygienic couplings welded pipes hygienic pumps hygienic
sampling points acceptable floor no leaks
43Daftar Pustaka
Allen, L. V., Popovich, N. G., Ansel, H. C., 2011, Ansel’s Pharmacetical Dosage Forms and Drug Delivery Systems, Ninth Edition, Lippincott Williams & Wilkins, USA, pp. 337-338, 437-438.
Jones, D., 2008, Fast Track : Pharmaceutics Dosage Forms and Design, Pharmaceutical Press, London, pp. 6, 113-114.
United States Pharmacopeia Convention, 2005, United States Pharmacopeia, 25th Edition, United States Pharmacopeia, USA, p. 643, 645.
United States Pharmacopeia Convention, 2013, United States Pharmacopeia: General Information Water for Pharmaceutical Purposes, 36th Edition, United States Pharmacopeia, USA, pp. 2-3, 13.
44
Jawaban dan Pertanyaan
Novi (NIM 117): Kenapa pembuatan WFI memakai distiliasi dan RO dan tidak hanya menggunakan ion exchange semata?
Jawab : karena pada ion exchange hanya menghilangkan air dari ion-ion yang berpengaruh dalam menurunkan pada konduktivitas air. Jika sumber air yang digunakan dalam membuat WFI adalah PW yang telah melalui proses ion exchange, maka proses selanjutnya yang paling baik adalah dengan metode RO atau distilasi karena dapat memisahkan air dari partikel-partikel organik termasuk pirogen dengan baik.
45
Prita (NIM 094) : (1) Tahapan proses dalam pembuatan purified water dari drinking water merupakan suatu serangkaian tahapan atau hanya merupakan pilihan tahapan?
(2) Apa yang mendasari dalam pemilihan membran? Jawab (1) : tahapan proses tersebut merupakan suatu serangkaian
tahapan Jawab (2) : yang mendasari pemilihan membran adalah tujuan dari
air yang kita inginkan
Jawaban dan Pertanyaan
46
Kevien (NIM 126) : Apakah alat RO (Reverse Osmosis) pada depot air minum sama dengan RO pada industri?
Jawab : prinsip pemisahan proses RO sama, tetapi dengan menggunakan membran yang berbeda dari yang digunakan di industri. Pada industri, membrann yang digunakan memang membran yang memiliki kualitas yang sudah ter-validasi sedangkan pada depot air minum belum tentu.
Jawaban dan Pertanyaan
47
Putra (NIM 101) : Tidak ada batasan endotoksin dalam purified water, apakah purified water aman digunakan?
Jawab : endotoksin dapat menyebabkan demam (fever) jika berada dalam aliran darah.
Purified water digunakan dalam proses pembuatan sediaan non parenteral, umumnya merupakan sediaan oral, di mana penggunaan sediaan oral akan masuk ke dalam GI tract, dan pada GI tract memiliki enzim-enzim pencernaan yang dapat merusak endotoksin, selain itu juga bahwa ada proses absorpsi dimana endotoksin kecil kemungkinan terabsorpsi. Sediian topikal (yang menggunakan PW) juga tidak perlu bebas pirogen, mengingat bahwa sediaan tidak ditujukan untuk masuk ke sirkulasi sistemik secara langsung dan atau menembus langsung sistem pertahanan tubuh luar (baca: stratum corneum kulit, lapisan mukosa-epitel membran mukosa) .
Jawaban dan Pertanyaan