ЗАНЯТИЕ 1
Тема: «Общие принципы организации современного фармацевтического производства в условиях крупных и малых предприятий.
Основные технологические понятия и термины. Производственный регламент. Правила GMP»
1. Вопросы, отражающие содержание занятия
1. Каковы основные условия промышленного производства лекарственных препаратов?
2. Каковы общие принципы организации производства на крупных и мелких фармпредприятиях?
3. Дайте определение и характеристику производственному регламенту?
4. Каковы разделы производственного регламента? Дайте им характеристику.
5. Дайте определение и характеристику основным понятиям фармацевтической технологии: технологический процесс, стадия производства, технологическая операция и др.
6. Дайте определение производственным процессам и их классификацию.
7. Что такое материальный баланс и его составные части?
8. Охарактеризуйте Правила GMP. Каковы их разделы?
9. Какова техника безопасности работы в учебной лаборатории по производству лекарственных препаратов в условиях крупных производств?
10.Что представляют собой машины и аппараты фармацевтической технологии?
УЧЕБНЫЙ МАТЕРИАЛ
1. Каковы основные условия промышленного производства лекарственных препаратов?
Промышленное производство лекарственных препаратов характеризуется высокой степенью развития, так как в его основе лежит широкое использование машин, аппаратов, поточных механизированных и автоматизированных линий.
Оно предусматривает массовый, серийный выпуск препаратов по стандартным прописям, рассчитанным на среднего потребителя.
Для изготовления лекарственных препаратов на промышленных предприятиях необходимы определенные условия:
|
1) массовый спрос лекарственного препарата, что обеспечит рентабельность его производства;
2) стабильность исходных материалов и готового продукта,
3) необходимо иметь запасы готовой продукции для обеспечения своевременного, бесперебойного удовлетворения спроса на нее.
4) лекарственный препарат не должен ухудшать свое качество и терять терапевтическую активность. Эта проблема решается путем введения стабилизаторов, лиофилизации, микро-капсулирования, нанесения защитных оболочек, созданием специальных видов упаковки и т. д.;
5) стандартизация исходного сырья и лекарственных препаратов для обеспечения выпуска однородной продукции, отвечающей требованиям нормативно-технической документации, что достигается использованием современной техники, совершенствованием производства.
2. Каковы общие принципы организации производства на крупных фармпредприятиях?
Производство лекарств может быть: крупносерийным (на химико-фармацевтических заводах, фармацевтических фирмах и фабриках) и мелкосерийным (больничные, межбольничные и другие типы аптек).
Мелкосерийное производство - выпуск одноименной продукции систематически повторяется (через месяц, квартал) - работы ведутся в специальных помещениях - оборудование имеет групповое расположение - оборудование располагается по ходу технологического процесса - низкая механизация технологических процессов, есть ручной труд - большая номенклатура производимой продукции (до 100 наименований) - готовая продукция имеет ограниченный срок хранения. | Крупносерийное производство - выпуск одноименной продукции идет непрерывно и носит постоянный характер. - работы ведутся в специальных помещениях - оборудование имеет групповое расположение - оборудование располагается по ходу технологического процесса - высокая механизация технологических процессов - автоматизация - небольшая номенклатура производимой продукции (1-5 наименований) - готовая продукция имеет длительный срок хранения. |
Промышленное производство лекарств регламентируется соответствующей нормативно-технической документацией (НТД),
|
утвержденной в установленном порядке.
Нормативная документация — это документы, устанавливающие правила, общие принципы или характеристики, касающиеся разных видов деятельности или их результатов.
НД на лекарственные препараты, лекарственное растительное сырье и изделия медицинской техники подразделяются на следующие категории:
1. Технологические и технические регламенты.
2. Государственная фармакопея (ГФ).
3. Фармакопейные статьи (ФС).
4. Временные фармакопейные статьи (ВФС).
5. Государственные стандарты (ГОСТ).
6. Отраслевые стандарты (ОСТ).
7. Технические условия (ТУ).
8. Руководящий нормативный документ (РД) — инструкции,
методические указания и т. д.
3. Дайте определение и характеристику производственному регламенту?
Регламент (от лат. regulo — упорядочивать, регулировать) представляет собой совокупность правил, определяющих порядок деятельности фармацевтического предприятия по выпуску готовой продукции.
|
Регламент разрабатывается на каждый выпускаемый продукт на основе научных исследований.
В нем дается:
- характеристика
- количество исходных материалов, полуфабриката и готового продукта,
- последовательность стадий технологического процесса,
- режим и время обработки материалов по стадиям,
- аппаратурная схема,
- методы анализа,
- правила по технике безопасности.
Регламент является законом производства и отступление от него недопустимо.
За выполнением регламента следит отдел контроля качества (ОКК).
ГОСТ Р 52550-2006 Производство лекарственных средств. Организационно-технологическая документация
ОСТ 64-02-003-2002 Продукция медицинской промышленности. Технологические регламенты производства. Содержание, порядок разработки, согласования и утверждения
Технологический регламент (лат. Regulo – упорядочивать, регулировать) производства – это нормативный документ, устанавливающий методы производства, технологические нормативы, технические средства, условия и порядок проведения технологического процесса в производстве химико-фармацевтической продукции, обеспечивающий получение лекарственного средства с показателями качества, отвечающими требованиям фармакопейной статьи, а также устанавливающий безопасность ведения работ и достижение оптимальных технико-экономических показателей конкретного предприятия.
Технологические регламенты подразделяются на следующие категории:
- лабораторные,
- опытно-промышленные,
- пусковые (временные),
- промышленные
- типовые.
Лабораторный регламент – это технологический документ, которым завершаются научные исследования в лабораторных условиях при разработке производства новых лекарственных средств.
Он используется при наработке нового вещества для клинических испытаний.
Опытно-промышленный регламент – это технологический документ, которым завершается разработка новой технологии лекарственного средства на опытно-промышленной установке.
Его составляют на основе лабораторного регламента.
Он используется для производства и испытания, опытных образцов (партий) новых лекарственных средств в полупроизводственных условиях, отработки показателей качества нового лекарственного средства, вводимых в нормативную документацию, например, Временную фармакопейную статью, и при составлении данных для проектирования промышленного производства новой продукции.
Пусковой (временный) регламент – это технологический документ, на основании которого осуществляют ввод в эксплуатацию и освоение вновь созданного промышленного производства лекарственного средства.
Его составляют на основе опытно-промышленного регламента и проектной документации на производство этой продукции, а также на основе действующих производств, в использование которых вносятся принципиальные изменения.
Промышленный регламент – это технологический документ действующего серийного производства лекарственного средства.
Его составляют на основе пускового регламента после внесения в него изменений и дополнений, принятых при освоении производства.
Типовой регламент – это руководящий нормативный документ, устанавливающий стандартные (унифицированные) технологические методы производства, нормы и нормативы, технические средства для процесса производства однородной группы продукции, например, таблетки, капсулы, инъекционные растворы и т.п.
Типовыми регламентами руководствуются при составлении технологических регламентов всех категорий на производство конкретного лекарственного средства из числа однородной продукции, на которую разработан типовой регламент.
Серийный выпуск продукции осуществляется на основе только промышленного регламента.
Соблюдение всех требований технологического регламента является обязательным.
4. Каковы разделы производственного регламента? Дайте им характеристику.
Промышленный регламент состоит из следующих разделов:
1. Характеристика конечной продукции.
2. Химическая схема производства.
3. Технологическая схема производства.
4. Аппаратурная схема производства и спецификация оборудования.
5. Характеристика сырья, материалов, полупродуктов.
6. Изложение технологического процесса.
7. Материальный баланс.
8. Переработка и обезвреживание отходов производства.
9. Контроль производства и управление технологическим процессом.
10. Техника безопасности, пожарная безопасность и производственная санитария.
11. Охрана окружающей среды.
12. Перечень производственных инструкций.
13. Технико-экономические нормативы.
14. Информационные материалы.
5. Дайте определение и характеристику основным понятиям фармацевтической технологии: технологический процесс, стадия производства, технологическая операция и др.
Фармацевтическое предприятие – промышленное предприятие по производству лекарственных веществ,
Технологический процесс – все операции по производству готовых лекарственных средств, начиная от приобретения сырья, вспомогательных, упаковочных и маркировочных материалов и полупродуктов, до изготовления и упаковки, включая выдачу разрешения на реализацию, хранение и транспортирование готовых лекарственных средств, и относящиеся к этому виды контроля, включая контроль качества готового продукта.
Серией, при этом, является определённое количество лекарственного средства, полученного в результате одного технологического цикла. Основным требованием к серии является её однородность.
Стадия производства — это звено технологического процесса — получение промежуточного продукта (полуфабриката). Например, процесс получения таблеток включает следующие стадии: смешивание (получение сложных композиций), гранулирование, прессование. Каждая стадия в свою очередь представляет собой сочетание ряда последовательных операций.
Технологическая операция — это элементарная часть производственного процесса или технологической стадии, выполненная за один прием машиной, отдельным аппаратом или работником. Так, в производстве таблеток технологическими операциями являются: измельчение отдельных ингредиентов, взвешивание, просеивание, увлажнение смеси, подлежащей гранулированию, и т. д.
6. Дайте определение производственным процессам и их классификацию.
Технологический процесс имеет следующую структуру (компоненты): исходное сырьё (материалы), машины и аппараты технологического производства, различные виды энергии и рабочая сила. Технологический процесс состоит из отдельных, следующих одна за другой стадий производства.
В зависимости от теоретических закономерностей того или иного процесса различают следующие виды производственных процессов:
Механические – описываемые законами механики твердых тел. Эти процессы, в основном, применяются для подготовки исходных твердых материалов и обработки конечных твердых продуктов, а также для транспортировки кусковых и сыпучих материалов. К механическим процессам относятся: измельчение, транспортирование, классификация (просеивание) и смешение твердых веществ.
Особую группу занимают механические процессы переработки лекарственного сырья в готовую продукцию – прессование, литье, экструзия и др.
Гидромеханические процессы, скорость которых определяется законами гидродинамики – науки о движении жидкостей и газов и гидростатики – науки, рассматривающей законы равновесия в состоянии покоя.
К этим процессам относятся перемешивание, сжатие и перемешивание газов, разделение жидких и газообразных неоднородных систем в поле силы тяжести (отстаивание), в поле центробежных сил (центрифугирование), а также под действием разности давлений при движении через пористый слой (фильтрование), а кроме того, перемешивание жидкостей.
Гидродинамические закономерности часто в значительной степени определяют характер протекания процессов теплопередачи, массопередачи и химических процессов.
Тепловые процессы, протекающие со скоростью, определяемой законами теплопередачи – науки о способах передачи тепла. Такими процессами являются нагревание, охлаждение, выпаривание, конденсация паров.
Скорость тепловых процессов в значительной степени, как было уже сказано, зависит от гидродинамических условий: скоростей, режимов течения, при которых осуществляется перенос тепла между обменивающимися теплом средами.
Массообменные (диффузионные) процессы характеризуются переносом одного или нескольких компонентов исходной смеси из одной фазы в другую через поверхность раздела фаз.
К этой группе процессов, описываемых законами массопередачи, относятся абсорбция, перегонка (ректификация), экстракция из растворов, растворение и экстракция из пористых твердых тел, кристаллизация, адсорбция и сушка, выщелачивание (стекла).
Протекание процессов массообмена тесно связано с гидродинамическими условиями в фазах и на границе их раздела и часто – с сопутствующими массообмену процессами переноса тепла (теплообмена).
Химические процессы (реакционные), которые протекают со скоростью, определяемой законами химической кинетики. Однако химическим реакциям обычно сопутствует перенос массы и энергии, и, соответственно, скорость химических процессов зависит от гидродинамических процессов.
Способы реализации этих процессов определяют эффективность и рентабельность производства. Комбинации различных процессов лежат в основе технологического процесса, конечным продуктом которого является готовый продукт - лекарственный препарат.
По характеру протекания технологические процессы разделяют на:
- периодические,
- непрерывные,
- комбинированные,
- полунепрерывные.
Периодические процессы осуществляются в аппаратах и машинах прерывистого действия и время от времени прекращаются для выгрузки полученного продукта и загрузки новой порции сырья.
Непрерывные процессы характеризуются одновременным поступлением исходных материалов и выгрузкой готового продукта.
Комбинированные — это такие периодические процессы, в которых одна или несколько стадий протекают непрерывно, например стадия прессования при таблетировании.
7. Что такое материальный баланс и его составные части?
Материальный баланс — это соотношение между количеством исходного сырья, материалов, полупродуктов и промежуточной продукции, использованных в производстве, и количеством фактически полученной готовой продукции, побочных продуктов, отходов или отбросов и потерь, т. е. сравнение теоретически возможного и практически полученного выхода готовой продукции.
Материальные потери при производстве лекарственных препаратов имеют различное происхождение, вследствие чего их подразделяют на несколько групп:
1) механические, наблюдаемые чаще всего при отсутствии или
недостаточной механизации перемещения перерабатываемых
материалов (пролив жидкости, распыл, утруска, бой и т. д.);
2) физико-химические, наблюдаемые в случае проведения
технологического процесса без учета физико-химических свойств
лекарственных веществ (неполнота экстрагирования действующих
веществ из лекарственного растительного сырья, потеря
легколетучих растворителей при фильтрации, потеря эфирного
масла при выпаривании и т. д.);
3) химические, наблюдаемые в результате несоблюдения или
неправильного выбора параметров проведения химических
реакций (синтеза).
Материальный баланс имеет большое практическое значение, так как он отражает степень совершенства технологического процесса. Чем он полнее составлен, тем, следовательно, детальнее изучена технология данного препарата; чем меньше в балансе разного рода потерь, тем правильнее осуществляется процесс производства. Наоборот, чем больше в балансе материальных потерь, тем меньше освоена технология данного препарата и тем больше в ней разного рода неполадок.
Сырье – исходные вещества и материалы, используемые для получения готового продукта, за исключением упаковочных и маркировочных материалов.
Полупродукт (полуфабрикат, промежуточный продукт) – это частично обработанное сырье или лекарственные вещества, которые должны пройти дальнейшие стадии производственного процесса, прежде чем они станут лекарственным средством.
Готовый продукт – лекарственное средство, прошедшее все стадии производственного процесса, включая упаковку и маркировку. Готовый продукт является конечным продуктом всего технологического процесса.
Готовое лекарственное средство – лекарственное средство, предназначенное для отпуска индивидуальному потребителю в удобной для применения (дозированной) форме.
Технологический брак (забракованная продукция) – продукт, изготовленный с нарушением требований технологической документации и не соответствующий требованиям нормативной документации.
Отходы – побочные продукты, получаемые в процессе производства готового продукта, не входящие в его состав.
Побочный продукт в процессе производства образуется, если его отходы представляют потребительскую ценность, то есть могут быть переработаны.
Отбросы производства – это отходы производства, которые не подлежат дальнейшей переработке и не предоставляют потребительской стоимости. При безотходном производстве, разрабатываемом путём использования рациональных технологий и переводом отходов в побочный продукт, отбросы сводятся к минимуму.
Материальные потери образуются всегда вследствие распыления, испарения, прилипания к стенкам аппаратуры и т.д. При правильной организации технологического процесса они должны быть сведены к минимуму.
Материальный баланс — это соотношение между количествами исходных материалов, полученного готового продукта, отходами производства и материальными потерями. Он лежит в основе производственного регламента, дает возможность оценить правильность организации технологического процесса, сравнить эффективность его проведения на разных производствах и может быть выражен уравнением, диаграммой или в виде таблицы.
Уравнение материального баланса имеет следующий вид:
G1 = G2 + G3 + G4 + G5,
где G1 — масса исходных материалов; G2 — готового продукта; G3 — побочных продуктов; G4 — отбросов; G5 — материальных потерь.
В случае отсутствия отходов производства уравнение материального баланса примет более простой вид:
G1 = G2 + G5,
Материальный баланс может быть составлен как в отношении всего технологического процесса, так и в отношении каждой отдельной стадии или производственной операции. Он может охватывать все материалы (общий, суммарный баланс) или каждый отдельный компонент.
Например, для приготовления 100 кг борной мази взято 5 кг кислоты борной и 95 кг вазелина. Получено 96 кг мази с содержанием кислоты борной 4,9 %. Уравнение материального баланса будет иметь вид: 100 = 96 + 4.
Материальный баланс на каждый компонент составляют с учетом его процентного содержания в готовом продукте.
Таким образом, материальный баланс дает возможность определить абсолютную величину материальных потерь (трату ∑ или ε). Из уравнения материального баланса находят технологический выход (η) и расходный коэффициент (Красх).
Технологический выход η — это отношение массы готового продукта (G2) к массе взятых исходных материалов (G1), выраженное в процентах:
или при наличии отходов производства:
Технологическая трата (ε) — это отношение массы материальных потерь (G5) к массе исходных материалов (G1), выраженное в процентах:
или при наличии отходов производства
Чем меньше технологическая трата, тем рентабельнее производство.
Расходный коэффициент (Красх) — это отношение массы взятых исходных материалов к массе полученного готового продукта. Красх величина безразмерная.
Расходный коэффициент всегда больше единицы, рассчитывается с точностью до 0,001.
Чем меньше Красх, тем лучше организован технологический процесс. Умножая цифры прописи, составленной без учета материальных потерь, на расходный коэффициент получают рабочие прописи. Это необходимо для обеспечения выхода заданного количества готового продукта.
Энергетический баланс
Помимо материального баланса по сырью, в производстве составляется также энергетический баланс, представляющий соотношение количеств энергии, введенной в технологический процесс и выделенной по его окончании. Например, энергетический тепловой баланс представлен следующим уравнением
G + G1 + G2 = G3 + G4,
где Q — тепло, введенное в технологический процесс с исходным веществом, Дж;
Q1 — тепло, подводимое извне, Дж;
Q2 — тепловой эффект, полученный за счет экзотермических или эндотермических реакций. Он может иметь знак «+» или «—», Дж;
Q3 — тепло, уходящее с готовым продуктом, Дж;
Q4 — потери тепла, Дж.
8. Охарактеризуйте Правила GMP. Каковы их разделы?
В условиях промышленного производства лекарственных средств, когда любое нарушение условий технологического процесса может повлечь за собой получение брака, действуют требования Национального стандарта Российской федерации ГОСТ Р 52249 – 2009 «Правила организации производства и контроля качества лекарственных средств».
Настоящий стандарт устанавливает требования к производству и контролю качества лекарственных средств для человека и животных.
Стандарт распространяется на все виды лекарственных средств и устанавливает общие требования к их производству и контролю качества, а также специальные требования к производству отдельных видов лекарственных средств.
Правила GMP являются общим руководством, устанавливающим порядок организации производственного процесса и проведения контроля, а также содержащим минимальные практические указания по современному правильному ведению производства. В развитие правил GMP в разных странах создаются документы и стандарты, регламентирующие и конкретизирующие условия организации и ведения процесса производства отдельных видов фармацевтической продукции.
Первые правила GMP были приняты в 1963 году в США (дополнены в 1965, 1971, 1978, 1987, 1989, 1992 г.г.), затем – в Канаде, Италии, Великобритании, Австралии и других странах. В настоящее время подобные документы (национальныеправила GMP) имеются более чем в 40 странах. Кроме того, существуют Региональные правила GMP, а именно: правила GMP стран Европейского Союза («European Community» – ЕС), правила GMP стран-участников «Соглашения по фармацевтическому контролю» («Convention for the Mutual Recognition of Inspection on Respect of the Manufacture of Pharmaceutical Products «– PIC), правила GMP ASEAN («Association of South East Asian Nations» - ASEAN) – стран-членов Ассоциации стран Юго-Восточной Азии и Международные правила GMP-GMP ВОЗ.
В нашей стране правила GMP («Правила организации производства и контроля качества лекарственных средств» РД 64-125-91) впервые были разработаны в 1991 г. с учетом действующих в то время международных, региональных и национальных правил разных стран.
В последние годы появились новые правила GMP и ряд документов Международной организации по стандартизации («International Organization for Standardization” - ISO), так называемые стандарты ИСО 9000-9004, значительно развивающие ранее внесенные понятия или включающие впервые такие важные положения как управление качеством, валидация и прочие, а также расширяющие область использования правил применительно к производству отдельных групп лекарственных средств. Кроме того, за последние годы в России появился ряд новых производств, где в значительной степени уже учтены требования правил GMP. Поэтому актуальным стало составление новой реакции отечественных правил GMP взамен РД 64-125-91 и ОСТа 42 – 510- 98. Новый документ представляет собой свод правил и требований по организации производства и контроля качества лекарственных средств медицинского назначения. Основные положения распространяются также на последние стадии производства лекарственных веществ, предназначенных для изготовления готовых лекарственных средств. «Правила...» являются обязательными для всех производителей лекарственных средств независимо от их ведомственной подчиненности или форм собственности. Соблюдение «Правил...» должно обеспечить производство лекарственных веществ и всех групп готовых лекарственных средств на современном уровне и, таким образом, гарантировать высокое качество готовых продуктов.
ГОСТ Р 52249 – 2009 «Правила организации производства и контроля качества лекарственных средств» включаетследующие разделы:
- Управление качеством.
- Персонал.
- Помещения и оборудование.
- Документация.
- Производство.
- Контроль качества.
- Работа по контрактам на производство продукции и проведение анализов.
- Рекламации и отзыв продукции.
- Самоинспекция.
Виды документов
спецификация (specification): Документ, содержащий требования к материалам и продуктам, используемым или получаемым при производстве, являющийся основой для оценки качества лекарственных средств.
промышленный регламент, технологическая инструкция и инструкция по упаковке (manu facturing formulae, processing and packaging instructions): Документы, определяющие все используемые исходные материалы и операции по производству и упаковке продукции.
инструкция, методика, процедура (procedure): Документ, содержащий указания по выполнению отдельных видов операций (например, по очистке, переодеванию, контролю окружающей среды, отбору проб, проведению испытаний, эксплуатации оборудования).
протокол на серию (record): Документ, отражающий ход производства каждой серии продукции, в т. ч. разрешение на ее реализацию, и все факторы, влияющие на качество готовой продукции.
Валидация — это экспертная оценка и представление документально оформляемых объективных доказательств в соответствии с принципами GMP, которые подтверждают, что любые объекты действительно соответствуют своему назначению и установленным требованиям, а их использование ведет к ожидаемым результатам;
- монтаж и калибровку (поверку) оборудования;
- техническое обслуживание, очистку и дезинфекцию;
- обучение персонала, обеспечение его одеждой, соблюдение правил личной гигиены и пр.;
- контроль окружающей среды;
- борьбу с паразитами, насекомыми и другими животными;
- рекламации;
- отзыв продукции;
- возврат продукции.
9. Какова техника безопасности работы в учебной лаборатории по производству лекарственных препаратов в условиях крупных производств?
1. До начала занятия необходимо внимательно ознакомиться с темой работы, используя методические пособия, учебник и конспект лекций.
2. В лаборатории следует работать в халате. В лаборатории запрещается снимать и развешивать верхнюю одежду, громко разговаривать, принимать пищу, курить, включать и выключать рубильники и трогать приборы, не относящиеся к данной работе.
3. Рабочее место следует содержать в чистоте, не загромождая его предметами, не относящимися к данной работе. Реактивы, пролитые или рассыпанные на столе или на полу, следует тотчас же убрать и нейтрализовать.
4. Лишние книги, журналы и тетради не должны находиться на рабочем столе. Методические пособия, необходимые для работы, рабочие тетради и журнал следует оберегать от попадания на них воды, кислот, щелочей и других химических реактивов.
5. По окончании работы необходимо тщательно убрать рабочее место, выключить электронагревательные приборы, закрыть воду и газ.
8. Категорически воспрещается проводить опыты, не относящиеся к данной работе, без ведома преподавателя.
Оказание первой помощи.
1. При воспламенении горючей жидкости на одежде работающего необходимо погасить пламя на пострадавшем, завернув его в шерстяное одеяло.
2. При ожогах концентрированными растворами кислот обожженное место промывают сильной струей воды в течении 2-3 минут, затем 2-3% раствором соды, после чего накладывают марлевую повязку, смоченную 1-2% раствором перманганата калия. При сильных ожогах следует после оказания первой помощи обратиться к врачу.
3. При ожогах концентрированными растворами щелочей обожженное место промывают обильным количеством воды до тех пор, пока кожа не перестанет казаться скользкой, затем 1-2% раствором борной кислоты или уксусной кислоты, после чего накладывают марлевую повязку, смоченную спиртовым раствором танина или 1-2% раствором перманганата калия.
4. При ожогах горячими металлами или стеклом обожженное место многократно смачивают раствором перманганата калия и спиртом, а затем смазывают мазью от ожогов.
5. При попадании кислоты, щелочи или какого-либо другого реактива в глаза следует их промыть обильным количеством воды и немедленно направить пострадавшего к врачу.