製藥水箱清潔的補救措施
製藥水箱清潔的補救措施
重點:
• 活性藥物成分
• 原位清潔系統
• 製藥罐
技術:
• 吸收率
應用:
• 蛋白質監測
• 溶液水箱清洗控制
如果有一個藥丸可以解決所有的問題，那不是件好事嗎?在今日，可以說快要達成這樣的好事。事實上，超過66%的美國成人服用每日處方用藥1，這使得藥品成為了一種大眾的消費商品。而隨著製藥業的發展，令人興奮的新技術不斷湧現，這些技術可以改善或重塑這行業的各個方面，而光譜學就是其中一個發展的領域。
我們都會擔心我們居住的地方以及購買的商品的清潔，這種意識在現今的情況比以往還要旺盛。我們花更多的錢在沒有農藥的有機食物上，我們購買有著懸浮粒子過濾器的空氣清淨機在家中，以及我們會過濾從水龍頭中流出的水。所以，當美國人天天都服用藥物時，確保這些商品保持著合格的清潔度是同樣重要的。
藥物的兩種主要形式是固體（丸劑）和液體（糖漿、酊劑等），每種形式都有自己的製程清潔度考量。粉末會被壓縮成藥丸，這有可能會有粉末殘留在模具裡，而在處理液體的大型水箱會有極大的表面區域需要被細緻清潔。製藥清潔有點像是檢查並清理你的汽車機油:你事先檢查來了解東西有多髒，然後再檢查來確保它看起來足夠乾淨。寬帶光譜技術讓你能在製藥模具及水箱中做檢查，來評估定點清潔過程前後的清潔度2。
測量
大部分常見的APIs(活性藥物成分)在紫外光會有光學活性，並且在該區域有著強烈的吸收。這可能沒辦法藉由NIR區域的特異性來準確確定有哪些API存在，但確實可以更全面的表示在低濃度下是否存在該成分。讓我們來看一個例子是在不銹鋼上佈滿苯海拉明粉末，然後從高API粉末量測到乾淨鐵板區域(圖一)。
圖一: 寬帶光譜技術是個絕佳的工具來監測不鏽鋼上的粉末殘留，這與在清洗製藥水箱的過程中遇到的情況類似。
請注意，當探頭移往乾淨的鐵板時穩定降低的紫外吸收度，最終在相當乾淨的區域時低至令人滿意的零訊號。藉由在水箱表面上已知的乾淨區域來做光參考，這個子外吸收能被用來評斷有多少固體殘留物存在這個水箱的其他區域。
液體是 API 的另一種常見形式。我們大多數人都曾在一生中的某些時候服用過止咳糖漿，所以讓我們來看看一個液體例子是使用常見的右美沙芬止咳糖漿裝在一個1cm光程的標準比色皿。對水箱清洗來說，水箱通常會經過酸洗和鹼洗的循環，然後可以分析這些清洗溶液和之後的沖洗水中有沒有API存在來做為清潔度的指標2。但是在我們看不同的沖洗水的光譜之前，我們需要知道關於吸收度和API濃度的關聯性。圖二顯示了三種不同稀釋程度的止咳糖漿以及在右上角的大略校準趨勢。藉由觀察在315nm的吸收度，我們得到了不錯的關於糖漿濃度的線性關係。
圖二: 紫外-可見光光譜技術是個理想技術用在監控液體藥物樣本的監控上，包含此止咳糖漿例子。
圖表裡的虛線標示出水箱的前幾次沖洗都會使API濃度急遽降低。但是讓我們來仔細了解在這次研究中全部七次沖洗中發生的情況。在圖三的圖表(在下一頁)向我們顯示在第四次的沖洗時我們有著非常接近零濃度的API但是仍然還有著低濃度殘留。即使是第五次和第六次沖洗仍有著一些統計上非零濃度的API，但是在第七次沖洗後消除的痕跡就超出了檢測極限。
圖表是個很好用來視覺展示，但是可以從這些趨勢中提取實際的吸收度值，並根據我們的校準相關性來進行處理，來獲得API殘留度的更精確的數據。表一(在下一頁)展示了API濃度在每一次沖洗後穩定下降，在六次沖洗後降低到1PPM，並且在第七次後統計上檢測不到。
圖三: 在這圖表中，吸收度量測顯示出樣品在數次沖洗後的剩餘物。
| Rinse | API Percent | API PPM |
| 1 | 3% | 30,000 ppm |
| 2 | 0.40% | 4000 ppm |
| 3 | 0.03% | 320 ppm |
| 4 | 0.00% | 25 ppm |
| 5 | 0.00% | 8 ppm |
| 6 | 0.00% | 1.6 ppm |
| 7 | < LOD | < LOD |
表一
其他須注意事項
兩個採樣方式需要去注意確保是正確的量測方式並且盡可能的增強檢測的極限。對固體樣品的處理會使用反射探頭，探頭位置的重複性要注意距離以及角度，這會決定了量測的重複性和準確性。
一般來說，脆弱的夾具會導致脆弱的讀數。也就是說，有些軟體技術包括了基線和SNV歸一化可以幫助校正來自現實世界設定帶來的變數。
對液體樣品的處理會使用穿透式樣品槽，加長的光程會等比例的提升檢測的極限。同時，樣品槽的清潔度將是一項影響讀數的因素，因為清潔印品槽的壁的難度與清潔水箱壁的難度相同。這會導致決定要使用單獨的樣品槽(液體手動加入或移除)或是與清洗過程相關的連續迴流池。獨立的樣品槽能夠更輕鬆的清潔，也許能增加讀值的正確性，而連續的迴流池通常不需要人工操作，但可能需要更多的定期維護。
總結
考慮到製造出汙染的藥物帶來的經濟與名聲上的損失，許多製藥公司選擇過度清潔的方式，他們使用溶劑清洗大桶超過必要的數個小時甚至是數天，來確保逕流中不含有意外的試劑。儘管這達成了逕流規範的目的，但這也浪費了大量的時間、精力和資源。
但是透過在製造過程中實施強大的光譜解決方案，像是來自Ocean Optics的HR6光譜儀，製藥公司將更有能力去監控正在進行的API反應並且簡化清潔的驗證流程。
參考
1. Anne Jacobson, MD. Prescription Drug Statistics 2023. SingleCare. [Online] 2023. https://www.singlecare.com/blog/news/prescription-drug-statistics/.
2. Aipak. What Is CIP and SIP System? Aipak Pharmaceutical Packaging Equipment. [Online] 2022. https://www.icapsulepack.com/what-is-cip-and-sip-system/.