اهمية تدوير الماء في الصناعات الدوائية: كيف يمنع النظام المغلق تكوين الأغشية الحيوية

تستكشف هذه المقالة الأهمية الحيوية لتدوير الماء في صناعات الأدوية، مع التركيز على كيفية استخدام النظام المغلق للتدوير في الحفاظ على جودة المياه ومنع تكوين الأغشية الحيوية. تُظهر المقالة أهمية الماء في عمليات صناعة الأدوية، وتبين كيف يتم توزيع وتدوير الماء الصيدلاني في نظام مغلق، وتشرح الأسباب التي تجعل التدوير المستمر ضروريًا لضمان جودة الماء. كما تسلط الضوء على العوامل التي قد تؤدي إلى تكوين الأغشية الحيوية وكيفية تجنبها باستخدام النظام المغلق. يتم توضيح هيكل وعناصر نظام تخزين وتوزيع الماء الصيدلاني، بما في ذلك دور الخزانات والأنابيب والمضخات والصمامات، وكيفية الحفاظ على جودة المياه داخل النظام. تُعتبر هذه المقالة مرجعًا هامًا لفهم كيفية تحسين عمليات إنتاج الأدوية من خلال الحفاظ على جودة الماء وضمان سلامة المنتج النهائي

يمتلك الماء أهمية كبيرة في صناعات الأدوية حيث يُستخدم في جميع أنشطة الغسيل ويُستخدم أيضًا في مختلف عمليات التصنيع.

ومن الشائع أن الماء الصيدلاني يتم توزيعه ودورانه من خلال نظام مغلق، ويظل هذا الماء في دورة مستمرة خلال 24 ساعة من اليوم و7 أيام في الأسبوع.

تدور مياه الصيدلانية بشكل مستمر حتى عند إغلاق الوردية أو في حالة إجازة مصنع التصنيع.

هل فكرت يومًا في سبب هذا الدوران المستمر على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع؟

الماء مصدر جيد لنمو الكائنات الدقيقة، وهذه الكائنات الدقيقة ذات طابع مرضي عالي، والتي قد تسبب أمراضًا خطيرة بعد استهلاك هذا الماء الملوث.

المياه الراكدة هي وسيلة لنمو الكائنات الدقيقة ونموها. إذا تركت الماء راكدة في وعاء أو أنابيب، فإن الكائنات الدقيقة تكوّن طبقة على سطح الأوعية أو الأنابيب. وتعرف هذه الطبقة بالأغشية الحيوية.

من الصعب جدًا إزالة هذه الأغشية الحيوية بمجرد تكونها. عندما تتلامس المياه مع هذه الأغشية الحيوية، تتلوث بالكائنات الدقيقة وتؤدي إلى آثار ضارة.

لماذا التدوير على مدار الساعة؟

يتم تخزين الماء الصيدلاني في صناعات الأدوية في أوعية من الفولاذ المقاوم للصدأ. يُزود من خلال نظام التدوير المغلق ويُحافظ على التدوير المستمر للتغلب على مشكلة تكون الأغشية الحيوية.

لا يستطيع الكائنات الدقيقة النمو أو تكوين الأغشية الحيوية بسبب الحركة المستمرة.يتم الاحتفاظ بسرعة الماء في نظام التدوير المغلق عند 1.4 متر في الثانية.

إذا ترك الماء راكدًا لمدة 3 إلى 4 ساعات، فسيؤدي ذلك إلى تكوين أغشية حيوية، ولهذا السبب يتحرك الماء في الخزانات عبر الانابيب ويعود إلى الوعاء التخزيني من خلال الدورة المغلقة.

يُستخدم مضخة لتدوير هذا الماء ويتم فحص سرعة الماء أيضًا في فترات زمنية محددة.

أسباب تكوين الأغشية الحيوية

هناك العديد من الأسباب التي قد تسبب تكوين الأغشية الحيوية ولكن بعض العوامل الرئيسية كما يلي:

– الماء الراكد

– تدفق ساكن

– القسم الأعمى في الأنابيب dead leg

– تسرب الأنابيب

– درجة حرارة باردة

يُلاحظ أن الماء الراكد هو السبب الرئيسي في تكوين الأغشية الحيوية. كما يعزز التدفق الساكن النمو الميكروبي داخل الأنابيب. القسم الأعمى dead leg هو المنطقة داخل الأنابيب حيث تكون سرعة الماء أقل أو يكون الماء راكدًا.

يمكن تقليل هذه الاقسام باستخدام تدفق مضطرب وبالحفاظ على سرعة الماء في الأنابيب عند 1-2 متر في الثانية، أو عادة ما تكون عند 1.5 متر في الثانية.

وفقًا لتقرير منظمة الصحة العالمية TRS 970، يجب ألا تتجاوز dead leg ثلاث مرات قطر الأنبوب الداخلي.

يلعب الرقم اللاسكتلندي دورًا مهمًا في تقليل الأقسام وتكوين الأغشية الحيوية أيضًا. الرقم اللاسكتلندي هو مقياس لنمط تدفق الماء أو السائل سواء كان تدفقًا لاميناري laminar أو مضطربًا turbulent

رقم رينولدز أقل من 2300 يعتبر تدفقًا لاميراني وهذا الرقم يعزز تكوين الأغشية الحيوية. الرقم اللاسكتلندي بين 2300-4000 هو بين التدفق اللاميناري والتدفق المضطرب والقيمة التي تزيد عن 4000 هي تدفق مضطرب. لذا في نظام دورة مغلقة، يجب أن يكون الرقم اللاسكتلندي أكثر من 4000 لمنع تكوين الأغشية الحيوية.

تسرب الأنابيب يعزز انتشار الكائنات الدقيقة داخل الماء وقد يؤدي هذا إلى تكوين أغشية حيوية.

لذا لتجنب تكوين الأغشية الحيوية يجب أن يبقى الماء في حركة مستمرة وتدوير. لهذا الغرض، يتم استخدام نظام دورة مغلقة لتوزيع الماء من خزان التخزين.

نظام تخزين وتوزيع الماء

نظام تخزين وتوزيع الماء يتكون من العناصر التالية.

– خزان تخزين

– أنابيب من الفولاذ المقاوم للصدأ أو نظام دورة مغلقة

– مضخة الطرد المركزي

– صمامات

– نظام التسخين / مبادل حراري

– أجهزة استشعار الحرارة

– عداد تدفق

– أجهزة استشعار التوصيلية

خزان التخزين

يتم تخزين الماء المنقى الذي يتم إنتاجه من محطة RO في خزان تخزين. يتوفر خزان التخزين بسعات مختلفة اعتمادًا على استخدام الماء. يتم تصنيع خزان التخزين من الفولاذ المقاوم للصدأ 316L. يكون عادة مزدوج الجاكيت لمنع التآكل ولأغراض التسخين. يتم ملء الماء في الخزان من خلال كرة الرش التي ترش الماء داخل جميع أسطح الخزان.

يتم تجهيز الخزان بمرشح تهوية بقياس 0.22 ميكرون. يجب تجهيز خزان التخزين بنظام يسمح بتطهيره حراريًا أو كيميائيًا ويجب أن يكون لديه نقاط عينات للتحقق من الصحة. يجب أن تكون السطح الداخلي للخزان ناعمًا لأن الأسطح الغير منتظمة تسمح بنمو الكائنات الدقيقة عن طريق الالتصاق بالسطوح الغير منتظمة.