藥用純化水設備中的常見問題

　　純化水是藥品生產、處理和配方中最廣泛使用的物質、原料或起始物料。水具有溶解、吸收、吸附許多不同化合物的特點。純化水制備系統的配置方式包括去離子、蒸餾、離子交換、反滲透、過濾或其他適當的純化程序來制得。

 

　　作為關鍵的物料，其質量是保證藥品質量的前提，在各國的藥典中對純化水都制定了嚴格的質量標準，以保證藥品生產的質量。在水系統的設計、驗證和運行過程中，往往會遇到各種各樣的的問題，本文將從制備純化水所需原水、制水設備、運行、純化水的檢測進行歸類并分析常見問題，對常見問題進行了討論。

 

　　一、純化水所需原水

　　制藥用水至少應采用飲用水，純化水制備是將飲用水進一步處理，使其達到純化水質量標準，在純化水系統設計之初，重要的是要了解水源的實際情況，從不符合國家飲用水標準的水制成符合國家標準的飲用水的過程，以及將飲用水制備成純化水的過程。

 

　　這兩個過程所設計的系統可以是沒有明顯的分界。純化水系統設計應依據原水的離子含量及微生物指標等水質情況，以及要設計的純化水系統的產水量，原水應滿足或處理成飲用水標準，其供給能力大于純水設備的生產能力。

 

 

　　二、制水設備選材

　　制藥用純化水系統所用的的儲存罐和管道凡是純化水接觸的材料一般采用316L或其他與之性能相符的材料如有更高抗熱性的聚偏氟乙烯(PVDF)，其優點可為定期鈍化操作帶來便利，在純化水系統中采用無毒無脫落的制藥級別的材質作為密封材質，如硅膠或三元乙丙橡膠，通常在反滲透(RO)之前，從成本的角度考慮，可以使用較便宜的塑料如聚丙烯(PP)和聚氯乙(PVC)等。

 

　　同時，與純化水接觸的設備及管道表面應采用電拋光并進行酸洗鈍化處理，拋光的方式有電解拋光及機械拋光，電解拋光在制水系統拋光工藝的優選。經電拋光鈍化處理的設備光潔度可做到0.5μm以下，表面形成氧化膜，提高抗腐蝕能力，減少了微生物在表面滯留。粗糙度越小越好，一個基于合理成本的范圍應是0.4-1μm。

 

　　純化水管道的設計和安裝應當避免死角、盲管。死角可導致微生物負荷增加，由于CFR212、WHO、ISPE等指南文件對其規定不一，沒有絕對的要求，好的工程規范是在有可能的情況下盡量減少或去除死角。呼吸器用于純化水儲罐上，目的是為了減少來自空氣的污染。此裝置由疏水性的PTFE或PVDF濾芯，為防止浸濕、冷凝，用電加熱濾殼解決， 一般標稱在0.1-0.2μm。為保證濾芯的使用前的安好性，應該在使用之前和定期做完整性測試。

 

 

　　對于設計純化水的流量及流速工程上是以達到湍流的狀態為目的，一般要求雷諾數大于4000，實際上常常是要求不低于0.9m/s。一般也不會使用高于3m/s以上的流速，因為過高的流速會導致壓力損失加大、管道振動、自動閥門開關沖擊大等一系列問題。如前所述經典純化水制備系統中，不推薦用在線備用循環泵，因為其很難避免出現死角的情況，目前較多的使用是隔膜閥。

 

　　三、設備運行

　　為能夠持續、穩定地生產出達標的純化水，在運行過程中應注重對已有狀態的維持，對儲存和分配系統，一般要求定期消毒。消毒方式有化學品消毒、臭氧消毒、熱消毒。在不銹鋼系統鈍化后，系統應進行初始消毒。一般采用高溫(80℃±5℃)的工藝水沖洗系統，并打開所有閥門沖洗使用點。一般需要達到沖洗水檢測結果表明沒有檢出鈍化化學品或者進出水的電導率相同或相當。在每個組件、使用點及儲存灌之后取樣測定微生物，活菌沒有存活即達到標準。

 

　　制藥用水一般在常溫下儲存和分配水并進行周期性的熱消毒是安全和節約成本的。化學品消毒濃度為5%的過氧化氫或1%或更低一點的過氧乙酸。制藥企業較多采用化學消毒方式與熱消毒方式間隔使用，化學消毒間隔周期長。

 

　　將水處理系統加熱來進行定期消毒非常安全有效。消毒的頻率將取決于設計原理、分配量、組件構成，同時，系統中水量、使用頻率、水的溫度等因素也決定消毒的頻率。消毒最簡單的方法是將分配系統中的循環處理水加熱到80℃左右并保持一段時間。

 

 

　　純水儲罐的大小一般依據經濟考慮以及預處理量。儲罐越小越好，它的優點是循環率高，這就降低了細菌生物的可能性。一般的實踐是每小時周轉1~5罐。

 

　　四、純化水的檢測

　　我國藥典2015版關于制藥用水的質量標準和檢測方法經過幾次的標準升級與國際組織藥典逐步趨于一致。對于離線測量和在線測量可能存在測量值有較大差別的項目主要是電導率和TOC。電導率、TOC可使用在線或離線兩種測定方法， 測量值有較大差別可能最大的影響因素是空氣中的CO2溶入水中由于離子的作用產生導電性。同樣，TOC離線測定從被采樣、采樣容器以及環境因素等污染的可能性，與在線值有較大出入。從數據的準確性及技術發展的趨勢，在線測量優于離線測量。

 

　　在制藥用純化水的制備全過程中，由于水極易滋生微生物并助其生長，應本著如何有效控制微生物指標，對應其制備過程的常見問題，在設計、安裝、驗證、運行、測量等方面采取有效的應對措施，達到制藥對純化水的質量要求。