Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

Water System

3,109 views

Published on

Water System

Published in: Engineering

Water System

  1. 1. WATER SYSTEM
  2. 2. PENDAHULUAN Pengertian Air  Menurut WHO - Air adalah bahan yang paling banyak digunakan sebagai bahan mentah, bahan awal dalam produksi, selama proses dan formulasi dari produk farmasi. Air memiliki sifat kimia yang unik karena polaritasnya dan ikatan hidrogen yang dimilikinya. Artinya, air memiliki kemampuan untuk melarutkan, mengabsorpsi, mengadsorpsi, dan mensuspensikan banyak senyawa yang berbeda. Termasuk juga kontaminan yang dapat menyebabkan bahaya atau memungkinkan terjadinya reaksi.  Menurut GMP  Menurut ISPE
  3. 3. PENDAHULUAN  Sebagaimana bahan awal yang digunakan untuk produksi farmasi, air yang digunakan juga harus memenuhi persyaratan GMP - Potensi terjadinya pertumbuhan mikroba - Sistem air harus tervalidasi atau kualifikasi dengan baik - Air untuk penggunaan parenteral tidak boleh ada kontaminasi pirogen/endotoksin - Memerlukan pemenuhan spesifikasi dan pengujian secara periodik
  4. 4. PURIFIKASI AIR  Kemurnian air dipengaruhi oleh variasi musim, dan variasi kualitas air masing-masing regional  Harus menghilangkan cemaran dan mengkontrol mikroba untuk mencegah terjadinya kontaminasi  Treatment (penanganan) tergantung pada kondisi ar : - Hujan - Terjadinya erosi - Polusi - Sedimentasi - Dekomposisi
  5. 5. KONTAMINASI  Tidak ada benar-benar air murni di alam, masih mungkin terdapat kontaminan : - Senyawa inorganik - Senyawa organik - Padatan - Gas - Mikroorganisme - Mineral  Kalsium, magnesium, tembaga, aluminium, logam berat, arsen, timbal, cadmium, nitrat  Besi, mangan, silikat
  6. 6. KONTAMINASI (2) MIKROBA  Dapat mempengaruhi kualitas produk  Dapat membentuk biofilm  Dapat membentuk senyawa endotoksin
  7. 7. KONTAMINASI Terdapat dua jenis mikroorganisme  Planktonik - Mikroba yang mengapung dan ikut mengalir bersama aliran air  Benthik - Terdapat dalam bentuk biofilm dan dapat menempel pada permukaa. Merupakan sumber dari mikroorganisme planktonik
  8. 8. BIOFILM Proses pembentukan biofilm  Surface conditioning - Molekul organik menempel pada permukaan dan menetralisir muatan permukaan  Proses adhesi bakteri pioneer - Bakteri planktonik menempel karena adanya gaya elektrostatik maupun fisik, beberapa menempel permanen karena mengeluarkan polimer ekstraseluler yang lengket. Bakteri pioneer biasanya adalah Pseudomonas aeruginosa, yang mempunyai flagella.
  9. 9. BIOFILM  Pembentukan 'Slime' - Polimer ekstraseluler (terdiri dari polisakarida bermuatan dan netral) tidak hanya menempelkan sel ke permukaan namun juga dapat 'menangkap' sisa nutrien dari air, sehingga bakteri pioneer akan bereproduksi. - Anak hasil reproduksi dari bakteri pioneer akan membentuk polimer lagi dan menangkap nutrien hingga kembali bereproduksi - Hal ini terjadi terus menerus hingga terbentuk lapisan yang licin seperti gelatin
  10. 10. BIOFILM  Kolonisasi sekunder - Selain mengangkap nutrien, polimer ini juga akan menangkap mikroba tipe lain, dimana mikroba ini akan memetabolisme buangan dari koloni primer dan akan menghasilkan buangan yang dapat digunakan oleh sel-sel lainnya  Biofilm yang berfungsi penuh (fully functioning) - Biofil dewasa bersifat kompleks dan kooperatif dalam hal metabolisme. - Terdapat lapisan anaerob di bawah lapisan aerob. - Jika telah mencapai ketebalan tertentu, adanya turbulensi akan menyebabkan terlepasnya bagian biofilm menjadi planktonik dan membentuk koloni di tempat yang baru
  11. 11. PENGGUNAAN AIR DALAM PRODUKSI SEDIAAN FARMASI Hal-hal yang perlu diperhatikan :  Proses yang dilakukan : - Pencucian - Preparasi - Sintesis - Produksi - Formulasi  Bahan yang digunakan - Bahan awal - Produk jadi TINGKAT KEMURNIAN AIR YANG DIGUNAKAN??
  12. 12. JENIS-JENIS AIR MENURUT USP Jenis Air Penggunaan Sumber Persyaratan Drinking Water Digunakan untuk tahap awal preparasi kimia dan tahap awal pembersihan dari peralatan produksi farmasi Purified Water Drinking Water Harus divalidasi Sterile Purified Water Merupakan purified water yang dikemas dan disterilkan Purified Water Tidak digunakan untuk sediaan parenteral, hanya jika diperlukan Water for injection Harus divalidasi Sterile Water for injection Merupakan water of injection yang dikemas dan disterilkan Water for injection Digunakan sebagai pelarut untuk sediaan steril Water for injection Digunakan sebagai pelarut untuk sediaan steril Dapat diperoleh dari berbagai sumber, misalnya Air minum publik (PAM), sumur, atau kombinasinya Tidak dibatasi oleh kompedia/farmakope, namun harus memenuhi syarat dari EPA NPDWR atau European Union/Japan Sebagai bahan tambahan produksi sediaan farmasi, pembersihan peralatan tertentu. Harus memenuhi persyaratan ion dan senyawa organik dan harus dilindungi dari pertumbuhan mikroba Merupakan bahan tambahan yang digunakan untuk produksi sediian farmasi steril, pembersihan peralatan steril , dan bahan tambahan untuk pembuatan produk ruahan. Drinking water yang telah dipurifikasi terlebih dahulu dan dilakukan reverse osmosis atau destilasi Harus memenuhi semua persyaratan purified water dan harus bebas endotoksin Bacteriostatic Water for injection Merupakan Water of injection yang ditambahkan satu atau lebih zat pengawet yang sesuai
  13. 13. JENIS-JENIS AIR MENURUT WHO Jenis air Sumber Persyaratan Dilindungi dari re-kontaminasi Dilindungi dari pertumbuhan mikroba Memenuhi persyaratan European pharmacopeia Potable Water/Drinki ng Water Air publik (PAM) atau sumber alam Harus memenuhi spesifikasi dari WHO, ISO dan agensi nasional/internasional Kualitas sumber air menentukan treatment yang diperlukan Purified water Potable water/drinking water Memenuhi persyaratan farmakope-farmakope baik secara kemurnian kimia maupun mikrobiologi Highly Purified Water Potable water/drinking water Standar kualitas seperti water for injection, termasuk batas endotoksin Water for Injection Potable water/drinking water Tidak steril dan bukan merupakan sediaan final. Bebas endotoksin
  14. 14. METODE PURIFIKASI AIR Hal-hal yang harus diperhatikan : – Hasil (efisiensi) dari sistem – Kualitas feed water – Reliabilitas dan ketangguhan dari sistem penanganan (treatment) – Dukungan supplier, pemeliharaan dan biaya operasional
  15. 15. SISTEM PURIFIKASI AIR  Hal-hal yang harus diperhatikan :  Leaching dari kontak dengan bahan  Adsorpsi  Higienitas dan sanitasi  Ketahanan terhadap korosi  Kebocoran  Pertumbuhan mikroba  Toleransi agen pembersih dan sanitasi  Kemampuan dan kapabilitas output  Instrumen, sensor, kontrol dan poin sampling  Ruang yang dibutuhkan untuk instalasi peralatan  Akses yang dibutuhkan untuk pemeliharaan  Regenerasi dan sanitasi
  16. 16. TAHAP PRE-TREATMENT  Filtrasi primer dan multimedia  Koagulasi atau flokulasi  Desalinasi  Softening
  17. 17. raw water in air filter « S” trap to sewer Water is kept circulating To water softener & DI plant Pretreatment – schematic drawing cartridge filter 5 micrometers activated carbon filter spray ball break tank air break to drain centrifugal pump float operated valve sand filter excess water recycled from deioniser
  18. 18. brine and salt tank "soft" by pass valve water to deioniser brine "hard" water in zeolite water softener -exchanges -Ca and Mg for Na drain
  19. 19. TAHAP FINAL TREATMENT  Filtration  Disinfection  Reverse Osmosis (RO) dan Deionisasi (DI)  Destilasi dan Ultrafiltrasi
  20. 20. 6 5 3 4 2 6 3 45 2 Cationic column Anionic column Hygienic pump Outlets or storage. Ozone generator UV light HCl NaOH Eluates to neutralization plant Drain line Air break to sewer from water softener Water must be kept circulating Typical deionizer schematic 1 1 Return to deionizer Cartridge filter 5 μm Cartridge filter 1 μm
  21. 21. Reverse osmosis (RO) theory raw water High pressure Feed water under pressure Reject water Semi-permeable membrane Permeate water drain or recycle Low pressure Purified water
  22. 22. Typical 2-stage RO schematic Branch Second stage reject water goes back to first stage buffer tank Branch 2nd stage buffer tank Cartridge filter 1 μm First stage filtrate feeds second stage RO with excess back to 1st . stage buffer tank Second stage RO cartridge 1st stage reject concentrate Air break to sewer Second stage RO water meets Pharmacopoeia standards Outlets or storage 1st stage buffer tank Water from softener or de-ioniser Hygienic pump Water returns to 1st stage buffer tank First stage RO cartridge High pressure pump
  23. 23. PEMBUATAN JENIS-JENIS AIR Jenis Air Treatment Filtrasi, Softening Disinfeksi atau sanitasi Pembuangan logam besi Presipitasi Pengurangan jumlah senyawa inorganik/organik Potable Water/Drinking Water Purified water Disinfeksi dengan UV Sanitasi dengan pemanasan Sanitasi secara kimia (ozon) Highly Purified Water Ion exchange Ultrafiltration Reverse Osmosis Water for Injection Destilasi (International and European Pharmacopeias)
  24. 24. SPESIFIKASI DESAIN Material yang kontak dengan WPU (Water for Pharmaceutical Use) - Pipa - Valve dan fitting - Seals - Diapraghma dan instrumen - Tangki - Pompa
  25. 25. SPESIFIKASI DESAIN Faktor-faktor yang perlu diperhatikan :  Kompabilitas - Terutama dengan suhu dan bahan kimia yang digunakan pada sistem  Leaching effect - Tidak leaching pada rentang temperatur tertentu  Ketahanan terhadap korosi - PW, HPW dan WFI sangat korosif - Sebaiknya menggunakan stainless steel 316 L - Melakukan sistem pasivasi setelah instalasi dan modifikasi sesuai SOP
  26. 26. SPESIFIKASI DESAIN  Penghalusan permukaan - Mencegah kontaminasi biofilm dan mikroba - Retakan dan permukaan tidak rata berasosiasi dengan kontaminasi dan korosi - Jika menggunakan stainless steel dapat dihaluskan dengan cara mekanis dan electropolishing  Sambungan - Proses penyambungan dilakukan dengan welding (las) dapat dikontrol dengan cara :  Kualifikasi operator, dokumentasi, weld logs, inspeksi visual dari hasil welding
  27. 27. SPESIFIKASI DESAIN  Tangki penyimpanan - Desain dan ukuran  Merupakan tempat 'buffer' antara generation dan penggunaan  Avoid ineffeciencies and equipment stress during frequent on-off cycles  Waktu penyimpanan tidak terlalu lama - Kontrol kontaminasi  Headspace (selalu dibasahi dengan spray ball/distributor)  Nozzles (tidak ada dead zone)  Vent filters (tipe, pengujian, pemanasan)  Valve bertekanan dan burst discs (desain sanitasi)
  28. 28. SPESIFIKASI DESAIN  Pipa dan heat exchangers (distribusi) - Loop harus terus bersirkulasi - Filtrasi tidak dilakukan pada loop dan 'take-off point' - Heat exchangers :  Double tube plate, double plate dan frame type  Didesain untuk memastikan tidak ada air yang stasis - Jika air didinginkan sebelum digunakan: dilakukan dalam waktu minimum, dan proses tervalidasi
  29. 29. SPESIFIKASI DESAIN  Pompa sirkulasi (circulation pump) - Desain sanitasi dengan seals yang baik - Stand by pump :  Dapat juga digunakan  Dikonfigurasi sedemikian rupa agar mencegah air terperangkap atau terbentuk dead zone
  30. 30. KONTROL BIOKONTAMINASI  Aliran sirkulasi membentuk turbulensi yang berkesinambungan - Dengan kecepatan yang telah dispesifikasi dan dimonitor  Menghindari adanya dead legs  Pola valve yang higienis : diapraghma  Panjang pipa mengikuti jalur yang sependek mungkin  Pipa untuk sistem suhu ambient, diisolasi dari pipa panas.
  31. 31. KONTROL BIOKONTAMINASI  Dead legs Flow direction arrows on pipes are important Water scours dead leg If D=25mm & distance X is greater than 50mm, we have a dead leg that is too long Dead leg section >1.5D Sanitary Valve D X
  32. 32. KONTROL BIOKONTAMINASI  Pressure gauges dipisahkan dari membran sistem  Pipa dipasang dengan kemiringan tertentu – memungkinkan untuk self drainage  Sistem dijaga pada temperatur tinggi (di atas 70° C)  Menggunakan lampu UV - Perhatikan :Kecepatan aliran, life-cycle dari lampu  Bahan material yang cocok
  33. 33. KONTROL BIOKONTAMINASI  Sanitasi periodik dengan air panas  Sanitasi periodik dengan 'super-heated hot water' atau uap yang bersih - Reliable - Monitor suhu selama siklus  Sanitasi rutin dengan bahan kimia, misalnya ozon - Penghilangan agen sebelum air digunakan sangat penting

×