Перейти к содержимому

Вода для производства радиофармацевтических препаратов

Радиофармацевтические препараты — это радиоактивные соединения, используемые для диагностической визуализации и целевой терапии, и для их производства требуются растворители, разбавители и чистящие средства, полностью свободные от загрязнений. Одним из важнейших ресурсов в этой среде является сверхчистая вода для производства радиофармацевтических препаратов, качество которой соответствует или превосходит требования, предъявляемые к воде для инъекций (WFI) и очищенной воде. В отличие от питьевой воды, которая может содержать растворенные минералы, микробы и органические вещества, вода, используемая в ядерной медицине, должна быть лишена органических веществ, пирогенов и эндотоксинов, чтобы не мешать короткоживущим радиоизотопам и не ставить под угрозу безопасность пациентов. Процесс начинается со сбора предварительно обработанной питательной воды из муниципального водопровода или специального колодца и ее многоступенчатой очистки — например, умягчения, обратного осмоса (RO), электродеионизации (EDI) и ультрафильтрации — для удаления ионов, частиц и микроорганизмов. Полученный пермеат дополнительно очищается путем дистилляции или мембранной дегазации, нагревается и рециркулируется в замкнутом контуре для поддержания стерильности, а затем распределяется по синтетическим модулям, станциям приготовления и точкам очистки в санитарных условиях. Оборудование спроектировано таким образом, чтобы избежать застоя и «мертвых зон», где может происходить рост микроорганизмов, а контрольные приборы непрерывно измеряют проводимость, общее содержание органического углерода (TOC), количество микроорганизмов и уровень эндотоксинов, чтобы подтвердить соответствие стандартам фармакопеи. Поскольку объемы, используемые в радиофармации, невелики, но требования к чистоте чрезвычайно высоки, система должна быть достаточно гибкой, чтобы поставлять стерильную воду по требованию без прерывания производственного процесса.

Радиофармацевтические препараты часто производятся партиями, совпадающими с назначенными приемами пациентов, и стабильность конечного продукта зависит от отсутствия примесей, которые могут вступать в реакцию с радионуклидами или катализировать разложение. Ультрачистая вода используется для растворения мишеней, приготовления реагентов, промывки синтетических модулей, разбавления концентрированной активности до конечного объема инъекции и очистки стеклянной посуды и линий перекачки. Значение этого средства выходит за рамки его роли растворителя: оно защищает специфическую радиоактивность трассеров позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ), обеспечивает стабильную производительность мечения и снижает риск образования радиолитических побочных продуктов. Если качество воды отклоняется от спецификации, персонал по обеспечению качества может быть вынужден остановить производство, что приведет к потере изотопов и задержкам для пациентов, чьи диагностические процедуры являются критически важными с точки зрения времени из-за периода полураспада изотопов. Таким образом, водоподготовка влияет на коммерческую ценность, снижая частоту брака партий, улучшая воспроизводимость и обеспечивая соответствие строгим требованиям, таким как USP <823> для радиофармпрепаратов ПЭТ, USP <825> для общих радиофармпрепаратов и требованиям EMA для стерильных лекарственных средств. Современные системы также интегрируют онлайн-аналитику и удаленный доступ, чтобы операторы могли отслеживать параметры, получать сигналы тревоги при отклонениях и планировать техническое обслуживание без открытия горячих камер, в которых обрабатываются радиоактивные материалы. Взаимодействие между эффективностью процессов, соблюдением нормативных требований и безопасностью пациентов делает управление качеством воды основополагающим аспектом производства радиофармацевтических препаратов.

Используемые системы водоочистки

Обратный осмос

Полупроницаемые мембраны, работающие при давлении 12–25 бар, отфильтровывают до 99 % растворенных солей, кремнезема, бактерий и органических веществ, производя пермеат с низкой проводимостью, подходящий для применений, требующих высокой чистоты. Системы обратного осмоса для радиофармацевтического использования часто конфигурируются как двухступенчатые, чтобы получить воду, эквивалентную дистиллированной.

Получите больше информации! 

Ультрафильтрация

Полые мембраны с размером пор менее 0,01 мкм удаляют коллоиды, эндотоксины и высокомолекулярные органические вещества, которые проникают через системы обратного осмоса и CEDI. Системы ультрафильтрационной очистки имеют решающее значение для поддержания низкого уровня пирогенов и биологической нагрузки в воде, используемой для приготовления радиофармацевтических препаратов.

Получите больше информации! 

Умягчитель воды

Катионообменные умягчители заменяют ионы кальция и магния на ионы натрия, чтобы предотвратить образование накипи на теплообменниках, дистилляторах и мембранах обратного осмоса. При производстве медицинских изотопов умягчающая смола регенерируется хлоридом натрия и периодически дезинфицируется для предотвращения проникновения микроорганизмов.

Получите больше информации! 

Электродеионизация

Модули непрерывной электродеионизации (CEDI) используют ионообменные смолы и электрический потенциал для удаления остаточных ионов без использования химических регенераторов. В сочетании с обратным осмосом CEDI обеспечивает воду с удельным сопротивлением выше 15 МОм·см и устраняет необходимость в обращении с кислотами и щелочами на месте.

Получите больше информации! 

Последовательность предварительной фильтрации, умягчения, обратного осмоса, CEDI, ультрафильтрации и окончательной очистки гарантирует удаление всех видов загрязнений. Грубые фильтры и угольные слои продлевают срок службы последующих мембран и смол, удаляя твердые частицы и окислители. Мембранные процессы, такие как обратный осмос и ультрафильтрация, обеспечивают высокую степень удаления ионов, пирогенов и микроорганизмов без необходимости дистилляции, в то время как CEDI непрерывно очищает воду до удельного сопротивления, как правило, выше 15 МОм·см. Ультрафиолетовая и озоновая дезинфекция позволяют сохранить системы хранения и распределения свободными от биопленки без введения остаточных химических веществ, которые могут повлиять на реакции мечения радионуклидами. Дистилляция остается золотым стандартом для производства WFI, и некоторые радиофармацевтические предприятия используют небольшие дистилляторы в качестве последнего барьера и проверенного резервного варианта для мембранных систем. Когда эти технологии объединяются в тщательно разработанной последовательности, полученная вода стабильно соответствует предельным значениям проводимости, TOC и эндотоксинов, что обеспечивает воспроизводимость синтеза радиофармацевтических препаратов и соответствие нормативным требованиям.

Основные контролируемые параметры качества воды

Поддержание качества воды при производстве радиофармпрепаратов требует постоянного измерения и контроля параметров, которые влияют как на химическую стабильность, так и на безопасность пациентов. Проводимость является основным показателем ионного загрязнения; очищенная вода, выходящая из системы обратного осмоса и CEDI, обычно имеет проводимость ниже 1,3 мкСм/см при 25 °C, в то время как распределительные контуры WFI рассчитаны на работу при удельном сопротивлении выше 1 МОм·см. Онлайн-датчики проводимости с температурной компенсацией позволяют операторам в режиме реального времени обнаруживать повреждения мембран или истощение смолы. Не менее важным является мониторинг общего органического углерода (TOC), поскольку следы органических веществ могут катализировать радиолиз и снижать радиохимическую чистоту ПЭТ и однофотонных трассеров. Анализаторы TOC используют ультрафиолетовое окисление и инфракрасное детектирование для количественного определения органического углерода, и типичные пределы действия для WFI составляют ≤ 0,5 мг/л. Микробное загрязнение представляет прямой риск образования пирогенов; пределы действия для распределения WFI составляют менее 10 КОЕ на 100 мл, и многие предприятия стремятся к еще более низким показателям за счет непрерывной горячей циркуляции при 70–80 °C и периодической санитарной обработки. Эндотоксины — это липополисахариды, продуцируемые грамотрицательными бактериями, которые могут вызывать лихорадку у пациентов; предел для радиофармпрепаратов обычно составляет 0,25 ЕЕ/мл, и его соблюдение проверяется с помощью рутинных тестов на лизат амебоцитов лимулуса. Радиоактивность в самой воде, как правило, незначительна, поскольку очищенная вода не накапливает радионуклиды, однако отходы очистки могут храниться в резервуарах для распада до тех пор, пока изотопы не распадутся до фоновых уровней.

Другие параметры обеспечивают дополнительную гарантию того, что система водоснабжения находится под контролем. Уровень растворенного кислорода контролируется, поскольку кислород влияет на окислительные состояния радионуклидов и может ускорять их разложение; при необходимости для поддержания уровня растворенного кислорода ниже 0,5 мг/л используется мембранная дегазация. Содержание кремнезема, измеряемое в мкг/л, должно быть низким, чтобы предотвратить отложение на мембранах обратного осмоса и избежать образования нерастворимых силикатов в реакциях мечения. Жесткость и щелочность проверяются на этапе предварительной обработки, чтобы определить дозировку смягчителя и потребности в антискалантах. Операторы также контролируют pH (обычно 5,0–7,0 для WFI), остаточный дезинфицирующий агент (0 для WFI, но контролируется на уровне 0,1–0,5 мг/л в виде свободного хлора в питательной воде) и температуру в горячих контурах. Когда какой-либо параметр приближается к предельному значению, для защиты последующих процессов принимаются корректирующие меры, такие как замена мембран, регенерация смолы или дезинфекция системы. Данные о тенденциях за несколько недель и месяцев помогают группам по обеспечению качества соотнести отклонения в качестве воды с колебаниями радиохимического выхода или стерильности продукта, что делает эти показатели центральными для инициатив по непрерывному совершенствованию.

ПараметрТипичный диапазонМетод контроля
Проводимость≤ 1,3 мкСм/см при 25 °C в распределении WFI; очищенная вода немного вышеОнлайн-датчики проводимости с заданными значениями срабатывания сигнализации; регулярная калибровка
Удельное сопротивление≥ 1 МОм·см для систем высокой чистоты (≈ 1 мкСм/см)Комбинация обратного осмоса, CEDI и полирующих смол; постоянный мониторинг
Общий органический углерод (TOC)≤ 0,5 мг/л (500 ppb)Анализаторы УФ-окисления/ИК-детектирования; предварительная фильтрация и дезинфекция углерода
Количество микроорганизмов< 10 КОЕ/100 мл для WFI; < 100 КОЕ/мл для очищенной водыЦиркуляция горячей воды при температуре 70–80 °C, дезинфекция ультрафиолетом и озоном, регулярный отбор проб
Эндотоксин< 0,25 ЕВ/млТестирование лизатом амебоцитов лималуса; ультрафильтрация и стерильная фильтрация
pH5,0–7,0 для WFIБуферизация путем удаления CO₂; дегазация и контроль CEDI
Кремнезем< 50 мкг/лДозирование антискалантов, мониторинг мембран
Растворенный кислород< 0,5 мг/л, когда это необходимоМембранная дегазация; барботаж азотом
Твердость< 1 мг/л в виде CaCO₃ после умягченияКатионообменные умягчители; периодическая регенерация
Остаточный дезинфицирующий агент0 в WFI; 0,1–0,5 мг/л свободного хлора в питательной водеАдсорбция активированным углем; анализаторы свободного хлора

Соображения по проектированию и внедрению

Проектирование системы водоподготовки для производства радиофармацевтических препаратов предполагает согласование технологических решений с нормативными и эксплуатационными требованиями. Установки должны соответствовать требованиям USP <825>, USP <823>, монографиям Европейской фармакопеи и местным правилам GMP, которые устанавливают конкретные микробиологические и химические ограничения для воды. На ранней стадии проектирования инженеры оценивают качество подаваемой воды — жесткость, TOC, содержание микроорганизмов и возможное загрязнение радионуклидами — для выбора подходящих установок предварительной очистки. Резервирование имеет важное значение, поскольку партии радиофармпрепаратов чувствительны ко времени; двухступенчатые установки обратного осмоса, параллельные угольные слои и резервные дистилляционные установки предотвращают незапланированные простои. Трубопроводы и резервуары для хранения обычно изготавливаются из нержавеющей стали 316L с орбитальными сварными швами, электрополированными поверхностями и минимальным количеством мертвых зон, чтобы предотвратить образование биопленки; в некоторых установках вместо металлов используются высокоэффективные пластмассы, такие как PVDF, чтобы избежать коррозии и выделения веществ. Распределительные контуры спроектированы как непрерывные рециркуляционные контуры с турбулентной скоростью потока 1–3 м/с, чтобы предотвратить прикрепление микроорганизмов, и контуры могут поддерживаться при повышенной температуре (65–80 °C) для термической дезинфекции.

Еще одним важным фактором является интеграция систем управления и мониторинга. Платформы диспетчерского контроля и сбора данных (SCADA) собирают данные с датчиков проводимости, TOC, расхода и температуры и отображают сигналы тревоги, когда параметры отклоняются от заданных значений. Поскольку горячие камеры и модули синтеза могут быть экранированы толстыми свинцовыми стенами, дистанционное управление имеет решающее значение; автоматические клапаны, дистанционные порты для отбора проб и онлайн-анализаторы позволяют персоналу управлять системой без прямого воздействия радиации. Установка точек отбора проб на каждом ответвлении распределительного контура позволяет отслеживать тенденции и проводить валидацию. Во время ввода в эксплуатацию строгая программа квалификации — квалификация проекта, квалификация установки, квалификация эксплуатации и квалификация производительности — проверяет, соответствует ли система замыслу проекта и нормативным требованиям. Например, промывка и пассивация контуров из нержавеющей стали лимонной или азотной кислотой удаляет налет и подготавливает поверхности к эксплуатации; циклы тепловой дезинфекции проверяются с помощью теплового картирования, чтобы убедиться, что все части контура достигают 80 °C в течение заданного времени выдержки. При проектировании установок для производства небольших партий ПЭТ-трассеров инженеры могут выбрать готовые модули, которые сочетают в себе обратный осмос, CEDI и ультрафильтрацию в компактном корпусе и снабжены небольшим дистиллятором в качестве заключительного этапа очистки, что позволяет сбалансировать капитальные затраты и потребность в проверенной WFI. В конечном итоге, тщательная планировка, выбор материалов и автоматизация обеспечивают основу для надежного качества воды и соответствия нормативным требованиям при производстве радиофармпрепаратов.

Эксплуатация и техническое обслуживание

Эффективная эксплуатация и техническое обслуживание позволяют поддерживать работу водных систем в соответствии с проектными характеристиками и обеспечивают постоянную поддержку синтеза радиоизотопов. Операторы проводят регулярные проверки критических параметров с помощью откалиброванных приборов и документируют результаты в рамках системы управления качеством объекта. Ежедневный отбор проб по крайней мере из одной точки использования и еженедельный отбор проб из всех точек позволяет контролировать микробиологические показатели и проводить анализ тенденций. Рутинная термическая дезинфекция включает рециркуляцию горячей воды при температуре 80 °C или выше в течение 30–60 минут для удаления биопленки; некоторые объекты чередуют горячую воду, впрыск озона и ультрафиолетовую дезинфекцию для предотвращения резистентности. Картриджные фильтры и угольные слои заменяются на основе показателей падения давления и прорыва, а смола умягчителя регенерируется солевым раствором и периодически дезинфицируется. Мембраны обратного осмоса требуют регулярной очистки кислотными или щелочными чистящими средствами для удаления накипи и биологических загрязнений, а цикл очистки оптимизируется на основе нормализованных данных о потоке пермеата и перепаде давления. Установки непрерывной электродеионизации проверяются на наличие загрязнения смолы и накипи на электродах, а их работоспособность восстанавливается путем химической промывки в соответствии с условиями, указанными производителем.

Профилактическое обслуживание выходит за рамки очистного оборудования. Резервуары для хранения и распределительные контуры проверяются на наличие ржавчины, коррозии и целостности изоляции; клапаны и мембранные уплотнения проверяются на наличие утечек; датчики калибруются в соответствии с рекомендациями производителя. Онлайн-анализаторы TOC калибруются с помощью сертифицированных стандартов, а датчики проводимости проверяются с помощью растворов, прослеживаемых по NIST. Операторы также отслеживают сигналы тревоги системы управления, тенденции и отклонения, чтобы выявить ранние признаки отказа мембраны или микробиологических отклонений. Отклонения вызывают корректирующие действия, такие как фильтрация в точке использования, увеличение частоты дезинфекции или расследование первопричин. Сточные воды, содержащие радиоактивные остатки от очистки модулей, собираются в экранированных резервуарах до тех пор, пока их уровень не снизится ниже пределов сброса, а затем утилизируются в соответствии с местными нормами. Документация о мероприятиях по техническому обслуживанию, циклах дезинфекции и результатах испытаний хранится для проведения аудитов и принятия решений о выпуске продукции. Соблюдая еженедельные испытания, пределы действия 0,5 мг/л TOC и заданные значения температуры, такие как 80 °C, предприятия гарантируют, что их водная система остается способной поддерживать безопасное и воспроизводимое производство радиофармпрепаратов.

Проблемы и решения

Проблема: Предприятия по производству радиофармацевтических препаратов часто сталкиваются с колебаниями качества питательной воды, которые могут приводить к образованию накипи, загрязнению мембран и нестабильному качеству продукции. Сезонные изменения в составе муниципальной воды или ухудшение качества воды из скважин на территории предприятия приводят к повышению жесткости, содержания кремнезема и микробиологического загрязнения, что создает нагрузку на установки предварительной очистки. Решение: Установка мультимедийной фильтрации, активированного угля и катионного умягчителя перед критически важными мембранами смягчает эти колебания и обеспечивает буфер против скачков в качестве питательной воды. Регулярный мониторинг жесткости и щелочности питательной воды позволяет операторам регулировать дозировку регенеранта или подачу антискаланта для поддержания производительности мембран. Кроме того, резервные фильтрующие линии и правильный подбор размера установок предварительной очистки позволяют обслуживать одну установку, пока другая остается в рабочем состоянии, что предотвращает простои во время критических периодов производства радиоизотопов. Внедрение протоколов химической очистки и их планирование на основе нормализованных данных о потоке гарантирует устранение накипи до того, как она начнет негативно влиять на качество воды.

Проблема: Поддержание стерильности и контроль пирогенов в распределительных контурах является сложной задачей, поскольку микробы могут колонизировать мертвые зоны, мембраны клапанов или поверхности прокладок. Решение: Проектирование распределительных контуров с непрерывной рециркуляцией и гладкими внутренними поверхностями без щелей сводит к минимуму количество мест, где может развиваться биопленка. Контуры, продезинфицированные теплом, работают при температуре 70–80 °C, что естественным образом подавляет рост микроорганизмов, в то время как холодные контуры включают ультрафиолетовую дезинфекцию и впрыск озона в качестве постоянных барьеров. Регулярный отбор проб и тестирование на эндотоксины обеспечивают раннее обнаружение проникновения микроорганизмов, а циклы термической дезинфекции могут быть запланированы на периоды низкой производительности, чтобы не прерывать синтез радионуклидов. Установка точек использования с двойными клапанами и обеспечение промывки клапанов перед использованием предотвращают загрязнение от нестерильных воздушных карманов. При обнаружении загрязнения анализ первопричин часто выявляет конструктивные недостатки, такие как длина мертвых участков, превышающая трехкратный диаметр трубы, или неправильный уклон трубопровода; устранение этих проблем более эффективно, чем повторная дезинфекция.

Проблема: Наличие радиоактивности создает особые сложности для эксплуатации водопроводных систем, поскольку оборудование может находиться в горячих камерах, доступ к которым ограничен. Решение: Автоматизация и дистанционный мониторинг являются незаменимыми. Использование систем SCADA с дистанционными приводами и контурами отбора проб, которые выводят воду из экранированных корпусов, снижает уровень радиационного облучения персонала и позволяет своевременно проводить проверки качества. Планы технического обслуживания должны учитывать периоды распада радиации перед открытием оборудования, а запасные части могут потребовать специальных процедур обращения и утилизации. Использование в конструкции материалов, устойчивых к радиации, таких как нержавеющая сталь, PTFE и кварц, продлевает срок службы компонентов, подверженных воздействию ионизирующего излучения. Перекрестное загрязнение воды радиоактивными изотопами сводится к минимуму за счет отделения потоков отходов от основного контура воды и использования специального оборудования для очистки горячих камер. После использования радиоактивные сточные воды хранятся в резервуарах с задержкой до тех пор, пока их активность не достигнет фонового уровня, что обеспечивает соблюдение нормативных требований по сбросу в окружающую среду.

Проблема: Сбалансировать капитальные и операционные затраты с требованиями нормативных актов может быть сложно, особенно для небольших ПЭТ-центров, расположенных в больницах. Решение: Модульные установки для очистки воды объединяют обратный осмос, CEDI и ультрафильтрацию в компактные комплексы, которые соответствуют требованиям WFI при меньших первоначальных инвестициях. Эти системы могут быть протестированы на заводе и предварительно валидированы для ускорения установки и квалификации. Сочетание мембранных процессов с небольшим парокомпрессионным дистиллятором обеспечивает проверенный резервный метод и повышает уверенность в соответствии нормативным требованиям. Энергопотребление можно снизить за счет рециркуляции воды при умеренных температурах и использования изоляции для сохранения тепла, а насосы с переменной скоростью обеспечивают соответствие расхода спросу и минимизируют потребление энергии. Стратегическое планирование графиков производства изотопов позволяет объектам планировать дезинфекцию и техническое обслуживание в непиковые периоды, что дополнительно оптимизирует эксплуатационные расходы.

Преимущества и недостатки

Внедрение комплексной системы очистки и кондиционирования воды для производства радиофармпрепаратов дает существенные преимущества, но также влечет за собой сложности, которые должны быть взвешены руководителями предприятий. Современные системы очистки, включающие технологии обратного осмоса, непрерывной электродеионизации, ультрафильтрации и полировки, гарантируют соответствие воды строгим химическим и микробиологическим требованиям, что напрямую способствует высокой производительности и воспроизводимости синтеза. Благодаря онлайн-аналитике и автоматизированному контролю операторы могут быстро обнаруживать отклонения и принимать корректирующие меры, снижая вероятность брака партий и задержек в обслуживании пациентов. Конструкция с замкнутым контуром и материалы изготовления защищают от загрязнения и коррозии, а горячая рециркуляция или передовые методы дезинфекции сводят к минимуму биологическую нагрузку без химических остатков. Соблюдение нормативных рекомендаций фармакопей и требований GMP укрепляет уверенность регулирующих органов и врачей в безопасности производства радиофармацевтических препаратов. Кроме того, инвестируя в надежную инфраструктуру водоснабжения, организации создают долгосрочную устойчивость к колебаниям качества питательной воды и незапланированным простоям.

Однако эти системы имеют недостатки, которые необходимо учитывать. Высокие капитальные затраты на многоступенчатую очистку, термическую дезинфекцию и автоматизацию могут создать нагрузку на бюджет, особенно для небольших предприятий. Потребление энергии может быть значительным при поддержании рециркуляционных контуров при повышенных температурах, а необходимость в квалифицированном персонале для эксплуатации и обслуживания сложного оборудования влечет за собой постоянные расходы. Регулярный мониторинг, валидация и документирование требуют дисциплинированного внимания к деталям и могут отвлекать ресурсы от основной производственной деятельности. Дистилляционные установки производят чистую воду, но также генерируют тепло и шум, что требует дополнительных коммунальных услуг и пространства. Наконец, наличие радиации в определенных зонах усложняет логистику технического обслуживания и протоколы безопасности. При проектировании или модернизации системы водоснабжения крайне важно взвесить все эти плюсы и минусы, чтобы обеспечить ее соответствие как нормативным требованиям, так и реалиям эксплуатации.

ПреимуществоНедостаток
Надежное удаление ионов, органических веществ, микробов и пирогенов обеспечивает высокий радиохимический выход.Высокие начальные капитальные затраты и стоимость установки многоступенчатых систем очистки
Онлайн-мониторинг и автоматизированные средства контроля позволяют быстро обнаруживать и исправлять отклонения.Энергоемкая горячая рециркуляция увеличивает эксплуатационные расходы
Соблюдение стандартов GMP, USP и EP повышает степень принятия регулирующими органамиСложные системы требуют квалифицированных операторов и полной документации.
Горячие или озонированные контуры минимизируют биологическую нагрузку без образования химических остатков.Техническое обслуживание в зонах радиационного воздействия требует дистанционного управления и защитного оборудования.
Модульные салазки и резервная дистилляция обеспечивают гибкость и отказоустойчивостьТребования к площади и коммунальным услугам могут быть сложными для небольших объектов.

Часто задаваемые вопросы

Вопрос: Почему при производстве радиофармпрепаратов вода для инъекций предпочтительнее очищенной воды?

Ответ: Вода для инъекций (WFI) подвергается дополнительной очистке и стерилизации, помимо очищенной воды, что обеспечивает чрезвычайно низкий уровень эндотоксинов и микробного загрязнения. В ядерной медицине даже следовые количества пирогенов могут вызывать побочные реакции у пациентов и нарушать химический состав радионуклидной маркировки. WFI распределяется по санитарным трубопроводам в строгих условиях и часто нагревается для поддержания стерильности, что делает ее пригодной для растворения радиоактивных соединений и разбавления конечных продуктов, предназначенных для внутривенного введения.

Вопрос: Как контролируется микробное загрязнение в системе водоснабжения радиофармацевтического производства?

Ответ: Контроль микроорганизмов основан на сочетании конструкции, эксплуатации и мониторинга. Распределительные контуры спроектированы таким образом, чтобы избежать мертвых зон и поддерживать турбулентный поток, не позволяющий бактериям оседать. Горячая рециркуляция при температуре от 70 °C до 80 °C подавляет рост микроорганизмов, а ультрафиолетовое излучение и озон обеспечивают постоянную дезинфекцию в холодных системах. Регулярный отбор проб из нескольких точек в сочетании с предельными значениями, такими как < 10 КОЕ/100 мл для WFI, позволяет операторам своевременно обнаруживать загрязнение и приступать к очистке или дезинфекции до того, как оно повлияет на качество продукта.

Вопрос: Какую роль играет мониторинг общего органического углерода (TOC) в производстве радиофармпрепаратов?

Ответ: Мониторинг TOC позволяет количественно определить количество углерода из органических соединений, растворенных в воде. Синтез радиофармпрепаратов часто сопровождается чувствительными реакциями с короткоживущими радионуклидами; органические примеси могут гасить радиоактивность, изменять степени окисления или действовать как конкурирующие лиганды, тем самым снижая эффективность мечения. Предельно допустимые уровни обычно требуют, чтобы уровень TOC был не выше 0,5 мг/л, а онлайн-анализаторы TOC обеспечивают раннее предупреждение о прорыве углерода из установок предварительной очистки или росте биопленки. Поддержание низкого уровня TOC помогает защитить радиохимическую чистоту и стабильность конечных продуктов.

Вопрос: Достаточно ли одних только систем обратного осмоса для получения воды, пригодной для инъекций?

Ответ: Обратный осмос (RO) удаляет большинство растворенных солей и многие органические вещества, но сам по себе не позволяет получить стерильную воду, не содержащую пирогенов. Для производства радиофармацевтических препаратов RO обычно сочетается с непрерывной электродеионизацией, ультрафильтрацией и дополнительными этапами очистки. Некоторые нормативные рамки допускают использование двухступенчатого RO с последующей ультрафильтрацией в качестве альтернативы дистилляции, если они прошли валидацию на соответствие требованиям WFI. Тем не менее, многие предприятия включают дистиллятор в качестве последнего барьера или резервного средства для обеспечения соответствия и отказоустойчивости.

Вопрос: Как часто следует проводить анализ качества воды на предприятии по производству радиофармпрепаратов?

Ответ: Во время обычной эксплуатации ежедневно проводится отбор проб по крайней мере в одной точке использования в системе WFI, а еженедельно — во всех точках для проверки микробиологического качества и других параметров. Проводимость и TOC контролируются непрерывно с помощью онлайн-датчиков, а тестирование на эндотоксины проводится партиями или периодически. Дополнительные испытания могут потребоваться после проведения технического обслуживания, модификации системы или в случае, если тенденции данных указывают на потенциальную проблему. Составление надежного плана отбора проб в соответствии с нормативными требованиями помогает обеспечить своевременное обнаружение любых отклонений.

Вопрос: Что происходит с отходами воды, которые контактировали с радиоактивными материалами?

Ответ: Сточные воды от очистки синтетических модулей и горячих камер могут содержать низкие уровни радиоактивных изотопов. Нормативные требования обычно предписывают сбор таких вод в экранированных резервуарах для распада до тех пор, пока радиоактивность не снизится до фоновых уровней. После распада вода проходит тестирование на соответствие критериям сброса, а затем сбрасывается или подвергается дальнейшей обработке в соответствии с требованиями. Надлежащее отделение радиоактивных сточных вод от основного контура очистки воды предотвращает перекрестное загрязнение и гарантирует, что первичная система остается свободной от радиоактивности.

Вопрос: Могут ли небольшие центры ПЭТ-диагностики передать водоснабжение на аутсорсинг вместо установки полноценных систем очистки?

Ответ: Некоторые предприятия предпочитают закупать упакованную WFI у сертифицированных поставщиков, но такой подход может создавать логистические проблемы и вопросы, связанные с затратами. WFI в больших объемах необходимо хранить в санитарных условиях и использовать в кратчайшие сроки, чтобы избежать роста микроорганизмов, а транспортные контейнеры может быть сложно дезинфицировать после доставки в горячие камеры. Установка компактной очистной установки с возможностью производства на месте обеспечивает лучший контроль качества воды, устраняет зависимость от поставок и позволяет интегрировать ее с автоматизированными модулями синтеза. Выбор зависит от объема производства, доступного пространства и нормативных требований.

Пример расчета

Чтобы оценить скорость потока пермеата в системе обратного осмоса, используемой в производстве радиофармпрепаратов, предположим, что скорость потока подаваемой жидкости составляет 500 л/ч, а устройство работает с коэффициентом извлечения 75 %. Используя простую формулу извлечения (поток пермеата = поток подаваемой жидкости × коэффициент извлечения), получаем, что поток пермеата равен 375 л/ч.