Giải pháp tách kim loại trong sản xuất dược phẩm đạt chuẩn GMP-WHO

Trong ngành công nghiệp dược phẩm, việc kiểm soát tạp chất kim loại là yêu cầu bắt buộc theo tiêu chuẩn GMP-WHO (Good Manufacturing Practice - World Health Organization). Một viên thuốc chứa mảnh kim loại không chỉ gây nguy hiểm cho sức khỏe người bệnh mà còn có thể dẫn đến thu hồi hàng loạt và hủy hoại uy tín doanh nghiệp. Bài viết này sẽ phân tích chi tiết các giải pháp tách kim loại đạt chuẩn quốc tế cho nhà máy dược phẩm.

---

Tổng quan ngành dược phẩm Việt Nam

Quy mô và tốc độ phát triển

Theo Cục Quản lý Dược (DAV) và IQVIA, ngành dược phẩm Việt Nam có những con số ấn tượng:

Chỉ số	Giá trị hiện tại	Dự báo 2028	Nguồn
Quy mô thị trường	7.5 tỷ USD	11 tỷ USD	IQVIA
Tốc độ tăng trưởng	8-10%/năm	10-12%/năm	BMI Research
Số nhà máy GMP	250+	350+	Cục Quản lý Dược
Tỷ lệ đạt GMP-WHO	65%	85%	DAV
Xuất khẩu	350 triệu USD	600 triệu USD	Bộ Công Thương

Theo WHO: Việt Nam nằm trong top 20 quốc gia có ngành dược phẩm phát triển nhanh nhất thế giới, với yêu cầu nâng cao tiêu chuẩn GMP đang được đẩy mạnh.

Yêu cầu về chất lượng ngày càng cao

Từ năm 2019, Bộ Y tế Việt Nam yêu cầu tất cả nhà máy dược phẩm phải đạt:

Tiêu chuẩn	Yêu cầu	Thời hạn
GMP-WHO	Bắt buộc cho tất cả	Đã áp dụng
EU-GMP	Khuyến khích	Lộ trình đến 2027
PIC/S	Cho xuất khẩu	Theo nhu cầu
FDA	Cho xuất khẩu Mỹ	Theo nhu cầu

---

Nguồn gốc tạp chất kim loại trong dược phẩm

Phân loại tạp chất kim loại

Theo ICH Q3D (International Council for Harmonisation) - Hướng dẫn về tạp chất nguyên tố trong dược phẩm:

Nhóm	Kim loại	Nguồn gốc	Giới hạn PDE (μg/ngày)
Nhóm 1	As, Cd, Hg, Pb	Nguyên liệu, ô nhiễm	15 - 5
Nhóm 2A	Co, Ni, V	Thiết bị, xúc tác	50 - 10
Nhóm 2B	Ag, Au, Pd, Pt	Thiết bị, xúc tác	10 - 100
Nhóm 3	Ba, Cr, Cu, Fe, Mo, Sn, Zn	Thiết bị, mài mòn	130 - 13,000

PDE (Permitted Daily Exposure): Mức phơi nhiễm hàng ngày cho phép theo ICH Q3D.

Các điểm có nguy cơ nhiễm kim loại

QUY TRÌNH SẢN XUẤT THUỐC
         ↓
[Điểm 1: Nguyên liệu thô] ← Mảnh kim loại từ khai thác, vận chuyển
         ↓
[Điểm 2: Cân - Phối trộn] ← Mài mòn cánh khuấy, vỏ thiết bị
         ↓
[Điểm 3: Sấy - Nghiền] ← Mài mòn búa nghiền, lưới rây
         ↓
[Điểm 4: Ép viên] ← Mài mòn chày cối, ma sát
         ↓
[Điểm 5: Bao phim] ← Mài mòn lồng bao
         ↓
[Điểm 6: Đóng gói] ← Kim loại từ bao bì, máy đóng gói
         ↓
THÀNH PHẨM

Thống kê sự cố do kim loại

Theo FDA Recall Database (2020-2024):

Loại sự cố	Số vụ/năm	Chi phí thu hồi trung bình
Mảnh kim loại trong thuốc	45 vụ	2-10 triệu USD
Tạp chất kim loại vượt ngưỡng	120 vụ	500K - 5 triệu USD
Hư hỏng thiết bị do kim loại	200+ vụ	100K - 1 triệu USD

---

Yêu cầu GMP-WHO về kiểm soát kim loại

Quy định của WHO-GMP

Theo WHO Technical Report Series No. 1025 (2020) về GMP dược phẩm:

Điều khoản	Yêu cầu	Phương pháp kiểm soát
Mục 12.7	Ngăn ngừa nhiễm tạp chất	Nam châm, máy dò kim loại
Mục 14.3	Kiểm tra nguyên liệu đầu vào	Rây + Nam châm
Mục 15.8	Kiểm soát trong quá trình (IPC)	Máy dò kim loại liên tục
Mục 17.5	Kiểm tra thành phẩm	Máy dò kim loại 100%

Tiêu chuẩn FDA 21 CFR

Theo FDA 21 CFR Part 211 - Current Good Manufacturing Practice:

Phần	Yêu cầu	Độ nhạy tối thiểu
211.68	Thiết bị phát hiện kim loại	Fe: 1.0mm, SUS: 1.5mm
211.80	Kiểm tra nguyên liệu	Fe: 0.5mm với nam châm
211.113	Kiểm soát quá trình	Liên tục, ghi nhận dữ liệu
211.160	Hồ sơ kiểm tra	Lưu trữ 3-5 năm

Tiêu chuẩn EU-GMP Annex 1

EU-GMP Annex 1 (2022 Revision) - Sản xuất thuốc vô trùng:

Cấp độ sạch	Yêu cầu kim loại	Thiết bị bắt buộc
Grade A	Không có	Nam châm + Dò kim loại + HEPA
Grade B	Không có	Nam châm + Dò kim loại
Grade C	< 0.5mm	Nam châm + Dò kim loại
Grade D	< 1.0mm	Nam châm hoặc Dò kim loại

---

Các thiết bị tách kim loại cho dược phẩm

1. Nam châm lọc sắt dược phẩm (Pharmaceutical Magnetic Filter)

Nam châm lọc sắt dạng ống thiết kế đặc biệt cho ngành dược:

Thông số	Tiêu chuẩn dược phẩm
Vật liệu	Inox 316L đánh bóng
Độ nhám bề mặt	Ra ≤ 0.4μm
Cường độ từ	12,000 - 14,000 Gauss
Chứng nhận	FDA, 3-A, EHEDG
Thiết kế	Easy-clean, không góc chết
Kết nối	Tri-clamp, DIN, SMS

Ưu điểm:

• Không cần nguồn điện (loại vĩnh cửu)
• Tuổi thọ 15-20 năm
• Dễ tháo lắp vệ sinh
• Chi phí thấp

2. Máy dò kim loại dược phẩm (Pharmaceutical Metal Detector)

Theo METTLER TOLEDO và Fortress Technology, máy dò kim loại dược phẩm cần đạt:

Thông số	Yêu cầu GMP
Độ nhạy Fe	≤ 0.5mm
Độ nhạy Non-Fe	≤ 0.8mm
Độ nhạy SUS	≤ 1.0mm
Tốc độ kiểm tra	200-600 viên/phút
Ghi nhận dữ liệu	21 CFR Part 11 compliant
Hệ thống loại bỏ	Tự động, có xác nhận

3. Máy X-ray kiểm tra dược phẩm

Cho các ứng dụng đặc biệt (thuốc đóng bao nhôm, blister):

Thông số	Giá trị
Độ nhạy	≤ 0.3mm (tất cả kim loại)
Phát hiện thêm	Thủy tinh, đá, nhựa cứng
An toàn bức xạ	FDA 21 CFR 1020.40
Ứng dụng	Blister, ống tiêm, lọ thủy tinh

4. Hệ thống kết hợp đa tầng

Đối với nhà máy GMP-WHO đầy đủ, cần kết hợp:

Điểm kiểm soát	Thiết bị	Mục đích
Tiếp nhận nguyên liệu	Lưới nam châm	Loại bỏ sắt thô
Sau cân	Ống nam châm	Loại bỏ sắt mịn
Trước ép viên	Nam châm + Dò kim loại	Bảo vệ chày cối
Sau ép viên	Máy dò kim loại	Kiểm tra 100%
Đóng gói	X-ray hoặc Dò kim loại	Kiểm tra cuối

---

Thiết kế hệ thống đạt chuẩn GMP-WHO

Sơ đồ bố trí chuẩn

NGUYÊN LIỆU API + TÁ DƯỢC
           ↓
    Phòng cân GMP
           ↓
[CCP1: Lưới nam châm 12,000 Gauss]
           ↓
    Phòng trộn (Mixer)
           ↓
[CCP2: [Ống nam châm vệ sinh nhanh](/item/thanh-nam-cham-ve-sinh-nhanh.html)]
           ↓
    Máy sấy tầng sôi
           ↓
[CCP3: Nam châm inline + Máy dò]
           ↓
    Máy ép viên (Tablet Press)
           ↓
[CCP4: Máy dò kim loại 100%]
           ↓
    Máy bao phim
           ↓
[CCP5: Máy dò kim loại cuối]
           ↓
    Đóng blister / Đóng lọ
           ↓
[CCP6: X-ray inspection]
           ↓
THÀNH PHẨM ĐẠT CHUẨN

Yêu cầu về vật liệu và thiết kế

Theo ASME BPE (Bioprocessing Equipment) và EHEDG:

Yêu cầu	Tiêu chuẩn	Kiểm tra
Vật liệu tiếp xúc	Inox 316L	Chứng chỉ vật liệu
Độ nhám bề mặt	Ra ≤ 0.8μm (thường), Ra ≤ 0.4μm (vô trùng)	Profilometer
Mối hàn	Hàn TIG, đánh bóng điện hóa	Endoscope, borescope
Không góc chết	Bán kính R ≥ 6mm	Kiểm tra trực quan
Kết nối	Tri-clamp hoặc DIN	Theo bản vẽ

Validation theo GMP

Theo EU-GMP Annex 15 về Qualification và Validation:

Giai đoạn	Nội dung	Tài liệu
DQ	Design Qualification	URS, FS, DS
IQ	Installation Qualification	Chứng chỉ vật liệu, bản vẽ lắp đặt
OQ	Operational Qualification	Test độ nhạy, test loại bỏ
PQ	Performance Qualification	Test với sản phẩm thực
Revalidation	Định kỳ hàng năm	Hồ sơ kiểm tra

---

Quy trình vận hành và kiểm tra

SOP kiểm tra hàng ngày

Theo hướng dẫn của ISPE (International Society for Pharmaceutical Engineering):

Thời điểm	Hoạt động	Ghi nhận
Đầu ca	Test mẫu chuẩn (Fe, SUS, Non-Fe)	Logbook + Electronic
Mỗi 2 giờ	Kiểm tra hoạt động	Checklist
Cuối ca	Vệ sinh + Test mẫu chuẩn	Logbook
Hàng tuần	Kiểm tra độ nhạy chi tiết	Protocol
Hàng tháng	Hiệu chuẩn	Certificate

Mẫu thử chuẩn (Test Pieces)

Theo ASTM E 1444 và các tiêu chuẩn ngành:

Loại mẫu	Kích thước	Vật liệu	Chứng nhận
Fe sphere	0.5, 1.0, 1.5mm	Sắt 99.9%	NIST traceable
Non-Fe sphere	0.8, 1.2, 2.0mm	Nhôm/Đồng	NIST traceable
SUS sphere	1.0, 1.5, 2.5mm	316L/304	NIST traceable

Xử lý sản phẩm bị loại

SẢN PHẨM BỊ LOẠI BỞI MÁY DÒ KIM LOẠI
              ↓
     [Cách ly vào thùng khóa]
              ↓
     QC kiểm tra xác nhận
              ↓
    ┌─────────┴─────────┐
    ↓                   ↓
 Có kim loại      Không có (Sai)
    ↓                   ↓
  Hủy bỏ         Điều tra nguyên nhân
    ↓                   ↓
  Ghi nhận        Hiệu chỉnh máy
    ↓                   ↓
  CAPA             Tái kiểm tra

---

Chi phí đầu tư và hiệu quả

Bảng giá thiết bị

Thiết bị	Công suất	Giá (VNĐ)	Nhà sản xuất
Ống nam châm Pharma	2-5 tấn/h	15-40 triệu	Hoàng Nam, Eriez
Lưới nam châm Pharma	5-15 tấn/h	50-120 triệu	Bunting, Eriez
Máy dò kim loại Pharma	100-500 viên/phút	300-800 triệu	Mettler, Fortress
X-ray Pharma	100-300 sản phẩm/phút	1-3 tỷ	Mettler, Anritsu

Phân tích ROI

Theo số liệu từ PDA (Parenteral Drug Association):

Kịch bản	Chi phí thiệt hại	So với đầu tư
Thu hồi 1 lô thuốc	500 triệu - 5 tỷ VNĐ	Gấp 10-50 lần
Mất chứng nhận GMP	2-10 tỷ VNĐ (3-6 tháng dừng SX)	Gấp 20-100 lần
Kiện tụng bồi thường	5-50 tỷ VNĐ	Không thể tính
Mất uy tín thương hiệu	Không thể đo lường	Vô giá

Thời gian hoàn vốn: 6-12 tháng dựa trên chi phí tránh được.

---

Case Study: Công ty Dược phẩm ABC

Thông tin dự án

Thông số	Chi tiết
Loại hình	Nhà máy sản xuất thuốc viên nén
Công suất	100 triệu viên/tháng
Tiêu chuẩn mục tiêu	EU-GMP, FDA
Vấn đề	Phát hiện mảnh kim loại trong 2 lô

Giải pháp triển khai

Lắp đặt hệ thống nam châm công nghiệp và máy dò kim loại:

1. Tiếp nhận nguyên liệu: Lưới nam châm 7 thanh, 14,000 Gauss
2. Sau cân: Ống nam châm 316L, easy-clean
3. Trước ép viên: Nam châm inline + Máy dò Fortress
4. Sau ép viên: Máy dò Mettler Toledo Safeline
5. Đóng gói: X-ray Anritsu cho blister

Kết quả đạt được

Chỉ số	Trước	Sau	Cải thiện
Sự cố kim loại	2 vụ/năm	0 vụ	100%
Đạt EU-GMP	Không	Có
Đạt FDA inspection	Không	Có
OEE máy ép viên	75%	92%	+17%
Khiếu nại khách hàng	5 vụ/năm	0 vụ	100%

---

Xu hướng công nghệ mới

Công nghệ 4.0 trong kiểm soát kim loại

Theo ISPE GAMP 5 và FDA 21 CFR Part 11:

Công nghệ	Ứng dụng	Lợi ích
AI/ML	Phân tích dữ liệu, dự đoán	Giảm 30% false reject
IoT monitoring	Giám sát từ xa, cảnh báo	Phản ứng nhanh 24/7
Cloud data	Lưu trữ, phân tích big data	Compliance dễ dàng
Digital twin	Mô phỏng, tối ưu hóa	Giảm thời gian validation

---

Kết luận

Hệ thống tách kim loại là yêu cầu bắt buộc cho mọi nhà máy dược phẩm đạt chuẩn GMP-WHO. Với sự đầu tư phù hợp vào nam châm lọc sắt và máy dò kim loại, doanh nghiệp dược phẩm có thể:

• Đạt và duy trì chứng nhận GMP-WHO, EU-GMP, FDA
• Bảo vệ sức khỏe người bệnh
• Tránh các sự cố thu hồi sản phẩm
• Nâng cao uy tín thương hiệu trên thị trường quốc tế

---