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Cahier Pratique
I1 Rappels
Actuellement comme beaucoup d"autres industries,
l"industrie pharmaceutique met des moyens en uvre pour diminuer les quantités d"EUP consommées pour l"amélioration de l"environnement et la réduction des coûts de fonctionnement. Un cadre réglementaire existe et est de plus en plus exigent car les EUP peuvent entrer en contact direct ou indirect avec le médicament administré au patient. Il existe plusieurs monographies d"EUP sous forme vrac dont : - l"eau purifiée vrac (EPV) - l"eau hautement purifiée vrac (EHPV) - monographie exclusive à l"Europe - - l"eau pour préparation injectable vrac ((EPPIV). - la vapeur pure (VP). L"eau destinée à la consommation humaine est une eau à usage pharmaceutique. Cette EUP est régit par des réglementations locales par exemple l"Union Européenne ou les USA et non par une monographie. Beaucoup de pays utilisent les limites de qualité de l"OMS concernantla qualité de l"EDCH.Quelques destinations et utilisations de ces eaux à usagepharmaceutique (voir EMA) :- L"EDCH alimente toutes les installations d"EPV, d"EHPV,
d"EPPIV, de VP - L"EPV est utilisée pour les médicaments non injectables: Les principes actifs (API),
Les sirops,
Les formes sèches,
Sa principale consommation est le rinçage final de tout le matériel ayant servi à la production des non injectables. - L"EPPIV est utilisée pour les médicaments injectables : Excipients pour reconstituer les médicaments Rinçage final de tout le matériel ayant servi à la production des injectables. - La vapeur pure condensée doit être conforme à l"EPPIV et est utilisée pour la stérilisation.Présent et futur
des eaux à usage pharmaceutique (EUP)Présent et futurdes eaux à usagepharmaceutique (EUP)Robert
NERISanofi
robert.neri@sanofi.com Les orientations techniques contenues dans le présent document sont destinées à donner monavis au niveau des choix possibles de production et de distribution des eaux à usage pharmaceutique
(EUP) en fonction des contraintes industrielles et réglementaires futures. La Vague 35_Mise en page 1 09/08/12 16:19 PageI2 Pharmacopées - 2.1 Eau purifiée vrac (EPV)
2.2 Eau pour préparation injectable vrac (EPPIV)
L"EHPV (eau hautement purifiée vrac) est de la même qualité que l"EPPIV mais produiteà partir d"un ensemble constitué
de RO/RO/EDI.Cahier Pratique
IIEPVPE7USP35JP16Ch2010
Mode de productionToutes les techniques sont
autoriséesToutes les techniques sont autoriséesEchanges d'ions, distillation, osmose inverse, ultrafiltration, combinaison de ces procédésToutes les techniques sont autoriséesEau d'alimentation
Eau destinée à la
consommation humaine selon directive n° 98/83/CEDrinking water: 40CFR, part141, ou EU ou JP autorités, ou WHO drinking water guideline.Drinking water: monographie de la pharmacopée japonaiseDrinking water: GB 5749-85 "Hygenic Standard of
Living Drinking Water"
Aspect
liquide limpide et incoloreN/Aliquide limpide, incolore, insipide et inodoreliquide limpide, incolore, insipide et inodoreCarbone organique total
500 ppb 500 ppbN/
A 500 ppb
Substances oxydables au
KMnO4coloration légèrement roseN/Apersistance couleur rou gecoloration légèrement roseEndotoxines bactériennes
Eau destinée à la dialyseN/AN/AN/A
Conductivité à 20°C
4,3S/cm 1,1 S/cm 1,1 S/cm 1,1 S/cm
Conductivité à 25°C
5,1S/cm 1,3 S/cm 1,3 S/cm 1,3 S/cm
NO 3-0,2 ppmN/Atesté par colorimétrie:
indétectabletesté par colorimétrie: indétectable NO 2-N/AN/Atesté par colorimétrie:
indétectabletesté par colorimétrie: indétectableMétaux lourds
0,1 ppm 0,1 ppmtesté par colorimétrie:
indétectable 0,1 ppm NH 4+ Eau destinée à la dialyseN/A0,05 ppm0,05 ppm SO 42-Eau destinée à la dialyseN/Apas de précipité avec BaCl 2: indétectableN/A Cl Eau destinée à la dialyseN/Apas de précipité avec AgNO 3: indétectableN/A
Aluminium
Eau destinée à la dialyseN/
AN/AN/A
Calcium et magnésiumEau destinée à la dialyseN/AN/AN/A Acidité ou alcalinitéN/AN/AN/ATesté par indicateur coloré: pas de couleur bleue pH Eau destinée à la dialyseN/Atesté par indicateur colorésN/ARésidus secs
Eau destinée à la dialyseN/
A 1,0 mg/100mlN/A
Dénombrement de germes
microbiologiques100 UFC/ml100 UFC/ml100 UFC/ml100 UFC/ml En jaune, test non nécessaire si la conductivité de référenc e est celle de l'EPPIV. En rose, test à documenter si le système est neuf (USP<1231>)EPPIVPE7USP35JP16Ch2010
Mode de productionExclusivement par
distillationDistillation ou procédéséquivalents ou supérieurs
en termes d'abattement des endotoxines et de micro-organismesDistillation, RO/UF alimentée par EPVDistillation alimentée en EPVEau d'alimentation
Eau destinée à la
consommation humaine selon directive n°98/83/CEDrinking water: 40CFR,
part141, ou EU ou JP autorités, ou WHO drinking water guideline.Drinking water: monographie de la pharmacopée japonaiseDrinking water: GB 5749-85 "Hygenic Standard of
Living Drinking Water"
Aspect
liquide limpide et incoloreN/AN/AN/A Carbone organique total 500 ppb 500 ppb 500 ppb (si RO/UF) 500 ppbSubstances oxydables au
KMnO4N/AN/Apersistance couleur
rou gecoloration légèrement rose Endotoxines bactériennes 0,25 UE/ml 0,25 UE/ml 0,25 UE/ml 0,25 UE/ml Conductivité à 20°C 1,1 S/cm 1,1 S/cm 1,1 S/cm 1,1 S/cm Conductivité à 25°C 1,3 S/cm 1,3 S/cm 1,3 S/cm 1,3 S/cm NO 3-0,2 ppmN/Atesté par colorimétrie:
indétectabletesté par colorimétrie: indétectable NO 2-N/AN/Atesté par colorimétrie:
indétectabletesté par colorimétrie: indétectable Métaux lourdsN/A 0,1 ppmtesté par colorimétrie: indétectable 0,1 ppm NH 4+N/AN/A0,05 ppm0,05 ppm
SO 42-N/AN/Apas de précipité avec
BaCl 2: indétectableN/A ClN/AN/Apas de précipité avec
AgNO 3: indétectableN/AAluminiumN/
AN/AN/AN/A
Calcium et magnésiumN/AN/AN/AN/A
Acidité ou alcalinitéN/AN/AN/ATesté par indicateur coloré: pas de couleur bleue pHN/AN/Atesté par indicateur colorésN/ARésidus secsN/
AN/A 1,0 mg/100mlN/A
Dénombrement de germes
microbiologiques10 UFC/ 100 ml10 UFC/ 100 ml10 UFC/ 100 ml10 UFC/ 100 ml En rose, test à documenter si le système est neuf (USP<1231>) La Vague 35_Mise en page 1 09/08/12 16:19 PageIICahier Pratique
III3 Production des eaux à usage pharmaceutique
3.1 Eau purifiée vrac (EPV)
Les techniques de production les plus utilisées sont les suivantes : - Deux osmoseurs en série perméat (RO/RO) - Un osmoseur suivi d"une électrodéionisation (RO/EDI) - Un distillateur de type " thermo-compression » (TC) - Remarque : en Europe les résines échangeuses d"ions ne sont plus utilisées pour des débits compris entre 1 et 20 m 3 /h. Pour des débits supérieurs cette technologie résine suivie d"un osmoseur peut présenter un intérêt. Les avantages et inconvénients de chaque technologie sont : - RO/RO : C"est la technologie membranaire la plus performante au niveau de l"élimination des matières organiques et des microorganismes. Le meilleur rapport qualité prix / performances à l"investissement. Technologie qui peut-être insuffisante ou limite dans des cas exceptionnels de mauvaise qualité ionique de l"EDCH disponible Les osmoseurs ne doivent jamais s"arrêter pour maintenir en continu la meilleure qualité microbiologique possible. - RO/EDI : L"association de ces 2 technologies membranaire et résines dites " lits mélangés » est la plus performante pour l"élimination des matières inorganiques (ions). Les membranes EDI sont très facilement contaminées par des microorganismes et cette contamination est très difficile voir impossible à éliminer La durée de vie moyenne de ces membranes d"EDI est plus courte que les membranes de RO. La maintenance et le changement des membranes augmentent le coût moyen calculé sur 10 ans. Ce système ne doit jamais s"arrêter pour maintenir en continu la meilleure qualité bactérienne possible. - Distillation par TC : La distillation par thermo-compression permet comme la distillation multi-effet de produire de l"EPPIV. Cette technologie est également utilisée pour produire directement de l"EPV (avec un prétraitement simple quelque soit la qualité de l"EDCH). Cette technologie peut travailler en discontinu (stop and go) sans pertes de performances de qualité ionique et de qualité microbiologique. Le rendement hydraulique est certainement le plus performant. Cette technologique nécessite un investissement important. Malgré cela sa fiabilité et sa robustesse permettent d"avoir le meilleur coût moyen calculé sur10 ans. (TCO=Total Cost of Ownership).Parmi les différentes technologies présentées de façonsuccincte nous pouvons donner une classification :- La plus performante aussi bien aux niveaux qualités que
financières (TCO) est la TC. - La RO/RO est une excellente solution pour produire l"EPV.. - La RO/EDI reste à proscrire sauf en cas d"impossibilité d"obtention de qualité par RO/RO - L"échange d"ions suivi d"un osmoseur est utilisable pour des gros débits de production.3.2 Eau hautement purifiée vrac (EHPV)
Les techniques de production les plus utilisées eu Europe sont les suivantes : - Deux osmoseurs en série perméat suivi d"une ultrafiltration (RO/RO/UF) - Un osmoseur et une électrodéionisation suivi d"une ultrafiltration (RO/EDI/UF)3.3 Eau pour préparation injectable vrac (EPPIV)
Les techniques de production les plus utilisées dans le monde sont les suivantes : - Distillation par multi-effet - Distillation par thermo-compression - Aux USA il est possible de trouver un producteur composé de RO/RO/UF ou de RO/EDI/UF. - Au Japon il est possible à partir d"EPV d"utiliser un producteur d"EPPIV composé d"un ensemble RO/UF. - Remarque : En Europe et en Chine, la production d"EPPIV ne peut se faire que par distillation. Les avantages et inconvénients de chaque technologie sont: - RO/RO/UF ou RO/EDI/UF : C"est la technologie membranaire la plus performante au niveau de l"élimination des matières organiques et des microorganismes. Ce type de producteur a certainement le plus faible coût d"investissement mais un TCO élevé. Ce système ne doit jamais s"arrêter pour maintenir en continu la meilleure qualité bactérienne possible - Distillation par TC : La distillation par thermo-compression permet comme la distillation multi-effet de produire de l"EPPIV. Ce distillateur peut être alimenté par de l"EDCH adoucie. Cette technologie peut travailler en discontinu (stop and go) sans pertes de performances de qualité ionique et de qualité microbiologique. Le rendement hydraulique est certainement le plus performent. Cette technologique est certainement la plus
performante pour l"obtention du meilleur coût moyen calculé sur 10 ans. (TCO=Total Cost of Ownership). La Vague 35_Mise en page 1 09/08/12 16:19 PageIIICahier Pratique
IV - Distillation par ME : La distillation par multi-effet (ME) permet comme la distillation par thermo compression de produire de l"EPPIV. Ce distillateur doit être alimenté par de l"EPV. Cette technologie peut travailler en discontinu (stop and go) sans pertes de performances de qualité ionique et de qualité microbiologique. Le rendement hydraulique n"est certainement pas le plus performant si l"eau d"alimentation est prise en considération. Cette technologique est certainement la moins performante pour l"obtention du meilleur coût moyencalculé sur 10 ans. (TCO=Total Cost of Ownership).Parmi les différentes technologies présentées de façonsuccincte nous pouvons donner une classification :- La plus performante aussi bien aux niveaux qualités que
financières est la distillation par TC. - La plus utilisée est la distillation par multi-effet - La RO/RO/UF ou RO/EDI/UF peut présenter des risques au niveau de la qualité microbiologique.3.4 Vapeur pure (VP)
Cette vapeur pure condensée doit être identique aux spécifications de l"EPPIV. Elle est produite à partir d"un générateur de vapeur pure alimenté par de l"EPV.4 Production et distribution des eaux à usage pharmaceutique
4.1 Commun à toutes les pharmacopées
Ce schéma de principe est probablement le plus répandu au monde.4.2 Commun aux pharmacopées américaine et
européenne Le distillateur (ci-dessous) par thermo-compression produit de l"EPV froide (20 à 30°C) et de l"EPPIV chaude (> 70° C), dans le futur nous allons probablement voir de plus en plus ce type de schéma pour des raisons simples : - La qualité de l"eau produite correspond parfaitement aux spécifications des pharmacopées - Quelque soit la qualité de l"eau destinée à la consommation humaine le prétraitement en amont de la distillation parTC est simple
- Le TCO pour la production et la distribution d"EPV est le meilleur en comparaison à toutes les autres techniques. - Le TCO pour les productions et les distributions d"EPV et d"EPPIV est encore plus performant. - La technologie de la distillation par thermo-compression est une vielle technologie qui mérite plus de considération pour la production d"EPV et d"EPPIV en Europe et en Chine. Cette technologie va prendre de plus en plus d"importance.Distillateur
EPPIV stockée à 70°C
Boucle d'EPPIV
maintenue à 70°C minimumPoints d'utilisation (POU)
Points d'utilisation (POU)
Générateur de vapeur
pure (GVP)VP distribuéeRO/RO ou RO/EDI
EPV stockée à 15°C
Boucle d'EPV maintenue
à 15°C et ozonée EPV, EPPIV, VP
Europe, USA, Japon,
ChineEDCH (eau destinée à la
consommation humaine)Prétraitement
EPV, EPPIV, VP
Europe, USA, 2ème
solutionEDCH (eau destinée à la
consommation humaine)Prétraitement
Points d'utilisation (POU)VP distribuéeDistillater TCEPV stockée à 15°C
Boucle d'EPV maintenue
à 15°C et ozonée Boucle d'EPPIV
maintenue à 70°C minimum Générateur de vapeur pure (VP)EPPIV stockée à 70°CPoints d'utilisation (POU)
La Vague 35_Mise en page 1 09/08/12 16:19 PageIVCahier Pratique
V4.3 Alternative de la pharmacopée japonaise4.4 Alternative de la pharmacopée américaine
Cette alternative est probablement peu utilisée car elle n"est pas acceptée par l"Europe et la Chine.EPV, EPPIV, VP
JaponEDCH (eau destinée à la
consommation humaine)Prétraitement
Points d'utilisation (POU)
Générateur de vapeur
pure (GVP)VP distribuéeRO/RO ou RO/EDI
EPV stockée à 15°C
Boucle d'EPV maintenue
à 15°C et ozonée RO/UF
EPPIV stockée à 70°C
Boucle d'EPPIV
maintenue à 70°C minimumPoints d'utilisation (POU)EPV, EPPIV, VP
USAEDCH (eau destinée à la
consommation humaine)Prétraitement
Points d'utilisation (POU)
Générateur de vapeur
pure (GVP)VP distribuéeRO/RO ou RO/EDI
EPV stockée à 15°C
Boucle d'EPV maintenue
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