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    注射用水及使用的纯水设备与管材的解说

    基本概念
      注射用水指符合中国药典注射用水项下规定的水。  
      注射用水为蒸馏水或去离子经蒸馏所得的水,故又称重蒸馏水。
    注射用水的制备
      注射用水的制备、贮存和分配应能防止微生物的滋生和污染。贮罐和输送管道所用材料应无毒、耐腐蚀。管道的设计和安装应避免死角、盲管。贮罐和管道要规定清洗、灭菌周期。注射用水贮罐的通气口应安装不脱落纤维的疏水性除菌滤器。注射用水的贮存可采用80℃以上保温、65℃以上保温循环或4℃以下存放。
      注射用水的预处理设备所用的管道一般采用ABS工程塑料,也采用PVC、PPR或其他合适材料的。但纯化水及注射用水的分配系统应采用与化学消毒、巴氏消毒、热力灭菌等相应的管道材料,如PVDF、ABS、PPR等,最好采用不锈钢,尤以316L型号为最佳。不锈钢是总称,严格而言分为不锈钢及耐酸钢两种。不锈钢是耐大气、蒸汽和水等弱介质腐蚀的钢,但并不耐酸、碱、盐等化学侵蚀性介质腐蚀的钢,并就有不锈性。
    (一)注射用水的特点
      为了有效控制微生物污染且同时控制细菌内毒素的水平,纯化水、注射用水系统的设计和制造出现了两大特点:一是在系统中越来越多地采用消毒/灭菌设施;二是管路分配系统从传统的送水管路演变为循环管路。
      此外还要考虑到管内流速对微生物繁殖的影响。当雷诺数Re达到10,000形成稳定的流时,才能有效地造成不利于微生物生长地环境条件。相反,如果没有注意到水系统设计及制造中地细节,造成流速过低、管壁粗糙或管路存在盲管,或者选用了结构不适应的阀门等,微生物完全有可能依赖由此造成的客观条件,构筑自己的温床-生物膜,对纯化水、注射用水系统的运行及日常管理带来风险及麻烦。
    (二)注射用水系统的基本要求
      注射用水系统是由水处理设备、存储设备、分配泵及管网等组成的。制水系统存在着由原水及制水系统外部原因所致的外部污染的可能,而原水的污染则是制水系统最主要的外部污染源。美国药典、欧洲药典及中国药典均明确要求制药用水的原水至少要达到饮用水的质量标准。若达不到饮用水标准的,先要采取预净化措施。由于大肠杆菌是水质遭受明显污染的标志,因此国际上对饮用水中大肠杆菌均有明确的要求。其他污染菌则不作细分,在标准中以“细菌总数”表示,我国规定的细菌总数限度为100个/ml,这说明符合饮用水标准的原水中也存在着微生物污染,而危及制水系统的污染菌主要是革兰阴性菌。其他如贮罐的排气口无保护措施或使用了劣质气体过滤器,水从污染了的出口倒流等也可导致外部污染。
      此外在制水系统制备及运行过程中还存在着内部污染。内部污染与制水污染系统的设计、选材、运行、维护、贮存、使用等因素密切相关。各种水处理设备可能成为微生物的内部污染源,如原水中的微生物被吸附于活性炭、去离子树脂、顾虑膜和其他设备的表面上,形成生物膜,存活于生物膜中的微生物受到生物膜的保护,一般消毒剂对它不起作用。另一个污染源存在于分配系统里。微生物能在管道表面、阀门和其他区域生成菌落并在那里大量繁殖,形成生物膜,从而成为持久性的污染源。因此国外一些企业对制水系统的设计有比较严格的标准。
    (三)注射用水系统的运行方式
      纯化水和注射用水系统的运行徐考虑到管道分配系统的定期清洁和消毒,通常有两种运行方式。
      一种是将水像产品一样作成批号,即批量式运行方式。“批量式”运行方式主要是出于安全性的考虑,因为这种方法能在化验期内将一定量的水份隔开来,直到化验有了结论为止。
      另一种是连续制水的“直流式”运行方式,可以一边生产一边使用。
    (四)注射用水系统的日常管理
      制水系统的日常管理包括运行、维修,它对验证及正常使用关系极大,所以应建立监控、预修计划,以确保水系统的运行始终出于受控状态。这些内容包括:
      ①制水系统的操作、维修规程;
      ②关键的水质参数和运行参数的监测计划,包括关键仪表的校准;
      ③定期消毒/灭菌计划;
      ④水处理设备的预防性维修计划;
      ⑤关键水处理设备(包括主要的零部件)、管路分配系统及运行条件便更的管理方法。
    1.对预处理设备的要求
      ①纯化水的预处理设备可根据原水水质情况配备,要求先达到饮用水标准。
      ②多介质过滤器及软水器要求能自动反冲、再生、排放。
      ③活性碳过滤器为有机物集中地,为防止细菌、细菌内毒素的污染,除要求能自动反冲外,还可用蒸汽消毒。
      ④由于紫外线激发的255nm波长的光强与时间成反比,要求有记录时间的仪表和光强度仪表,其浸水部分采用316L不锈钢,石英灯罩应可拆卸。
      ⑤通过混合床去离子器后的纯化水必须循环,使水质稳定。但混合床只能去除水中的阴、阳离子,对去除热原使无用的
    2.对注射用水(清洁蒸汽)制取设备的要求
      注射用水可通过蒸馏法、反渗透法、超过滤器法等获得,各国对注射用水的生长方法作了十分明确的规定,如:
      ①美国药典(24版)规定“注射用水必须由符合美国环境保护协会或欧共体或日本法定要求的饮用水经蒸馏或反渗透纯化而得”。
      ②欧洲药典(1997年版)规定“注射用水为符合法定标准得饮用水或纯化水经适当方法蒸馏而得。
      ③中国药典(2000年版)规定“本品(注射用水)为纯化水经蒸馏所得的水“。
      可见注射用水用纯化水经蒸馏而得是世界公认的首选方法,而清洁蒸汽可用同一台蒸馏水机或单独的清洁蒸汽发生器获得。
      蒸馏法对原水中不发挥性的有机物、无机物,包括悬浮物、胶体、细菌、病毒、热原等杂质有很好的去除作用。蒸馏水机的结构、性能、金属材料、操作方法以及原水水质等因素,均会影响注射用水的质量。多效蒸馏水机的“多效”主要是节能,可将热能多次合理使用。蒸馏水机去除热原的关键部件是汽-水分离器。
      对蒸馏水水机的要求是:
      ①采用316L医药级不锈钢制的多效蒸馏水机或清洁蒸汽发生器;
      ②电抛光(240粒)并作钝化处理;
      ③装有测量、记录和自动控制电导率的仪器,当电导率超过设定值时自动转向排水。
    3.对贮水容器(贮罐)的基本要求
      对贮水容器的总体要求是防止生物膜的形成,减少腐蚀,便于用化学品对贮罐消毒;贮罐要密封,内表面要光滑,有助于热力消毒和化学消毒并能阻止生物膜的形成。
      贮罐对水位的变化要作补偿,通常有两种方法:一是采用呼吸器;另一个方法是采用充氮气的自控系统,在用水高峰时,经无菌过滤的氮气送气量自动加大,保证贮罐能维持正压,在用水量小时送气量自动减少,但仍对贮罐外维持一个微小的正压,这样作的好处是能防止水中氧含量的升高,防止二氧化碳进入贮罐并能防止微生物污染。
      对贮罐的要求:
      ①采用316L不锈钢制作,内壁电抛光并作钝化处理;
      ②贮水罐上安装0.2μm疏水性的通气过滤器(呼吸器),并可以加热消毒或有夹套;
      ③能经受至少121℃高温蒸汽的消毒;
      ④排水阀采用不锈钢隔膜阀;
      ⑤若充以氮气,须装0.2μm的疏水性过滤器过滤。
    4.对管路及分配系统的基本要求
      管路分配系统的建造应考虑到水在管路中能连续循环,并能定期清洁和消毒。不断循环的系统易于保持正常的运行状态。
      水泵的出水应设计成“紊流式”,以阻止生物膜的形成。分配系统的管路安装应有足够的坡度并设有排放点,以便系统在必要时能够完全排空。水循环的分配排放系统应避免低流速。隔膜阀具有便于去除阀体内溶解杂质和微生物不易繁殖的特点。
      对管路分配系统的要求是:
      ①采用316L不锈钢管材内壁电抛光作钝化处理;
      ②管道采用热溶式氩弧焊焊接,或者采用卫生夹头分段连接;
      ③阀门采用不锈钢聚四乙烯隔膜阀,卫生夹头连接;
      ④管道有一定的倾斜度,便于排除存水;
      ⑤管道采取循环布置,回水流入贮罐,可采用并联或串联的连接方法,以串联连接方法较好。使用点阀门处的“盲管”段长度,对于加热系统不得大于6倍管径,冷却系统不得大于4倍管径。
      ⑥管路用清洁蒸汽消毒,消毒温度121℃。
    5.对注射用水输送泵的基本要求
      ①采用316L不锈钢(浸泡部分),电抛光钝化处理;
      ②卫生夹头作连接件;
      ③润滑剂采用纯化水或注射用水本身;
      ④可完全排除积水。
    6.对热交换器的基本要求
      热交换器用于加热或冷却注射用水,或者作为清洁蒸汽冷却凝用。其基本要求如下:
      ①采用316L不锈钢制;
      ②按卫生要求设计;
      ③电抛光和钝化处理;
      ④可完全排除积水。
    注射用水与纯化水的区别
      纯化水与注射用水二者的区别还在于制水工艺,纯化水的制备工艺可以有各种选择,但各国药典对注射用水的制备工艺均有限定条件,如美国药典明确规定注射用水的制备工艺只能是蒸馏及反渗透,中国药典则规定注射用水的生产工艺必须是蒸馏。这些是各国根据本国的实际情况用以保证注射用水质量的必要条件。制药用水制备方法选定原则制药用水系统除控制化学指标及微粒污染外,必须有效地处理和控制微生物及细菌内毒素的污染。纯化水系统可采用反渗透,而注射用水系统则更多地使用蒸馏法,蒸馏水机往往是纯化水系统分配循环回路(用水回路)中的主要用水点。从制药用水源水的选择上,美国药典有较大的灵活性,按其规定,注射用水可以由饮用水经蒸馏或反渗透制得,并不要求企业必须用纯化水为源水来制备注射用水。当然美国的饮用水标准与中国的并不相同。专家们认为,美国药典的这种灵活性赋予了“条款”广泛的适用性,从其对制药用水系统的论述看,它对水质的控制绝不局限于以往的项目及指标上,而且延伸到了系统的设计、建造、验证及运行监控等各个方面。国内注射用水均采用蒸馏法,这当然与国内反渗透器的质量现状有关。应当指出,不同的蒸馏水机对源水要求不同,不同型号的蒸馏水机,由于性能上的差异,它们可以分别以纯化水、去离子水、深度软水为源水,制备得到符合标准的注射用水。另一方面,以符合饮用水标准的水为源水来制备纯化水,或以符合标准的纯化水来制备注射用水,并不一定能保证出水达到规定的标准,这与所选用设备的性能相关。还应当指出,源水的水质必须监控,取水点应尽可能避开污染源。
     


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