制药用水是指用于药品生产过程及药物制剂的一种辅料。2010版GMP收载的制药用水根据使用的范围不同分为饮用水、纯化水、注射用水及灭菌注射用水。制药用水的原水通常为饮用水。

 

在GMP中第101条规定：应当按照操作规程对纯化水、注射用水管道进行清洗消毒，并有相关记录。发现制药用水微生物污染达到警戒限度、纠偏限度时应当按照操作规程处理。

 

消毒≠灭菌

 

在2010版的GMP中，对纯化水和注射用水的水质提出了明确要求——纯化水系统中要求对微生物的主要控制方式为消毒，对注射用水的控制方式为灭菌。由此，消毒和杀菌并不是一回事儿，二者主要区别在于目标微生物的种类与杀灭程度。在水纯化系统中，常用的消毒方式主要包括巴氏消毒法、紫外线消毒法与臭氧消毒法，但无论哪一种消毒方式都不能彻底消灭细菌。消毒能够通过物理或化学方法消灭或清除传播介质上的病原微生物，只能杀灭微生物和繁殖体，但不能杀灭芽孢，使其达到无害化即可，因此不能代替灭菌。

今天小编就为大家介绍一下制药用水的常用的4种灭菌方式及注意事项。

 

1.巴斯德灭菌

 

巴斯德灭菌（Pasteurization），亦称低温消毒法、冷杀菌法，是一种利用较低的温度既可杀死病菌又能保持物品中营养物质风味不变的消毒法，常常被广义地用于定义需要杀死各种病原菌的热处理方法。

巴氏杀菌是目前纯化水储存和分配系统中使用最多的消毒方式，在制药用水领域已经得到了广泛推广，标准工况主要是61.1-62.8℃ 30min 或 71.7℃ 15-30min，作为一种通过热处理来杀死各种病原菌的消毒方法，需要采用不锈钢等耐高温材质进行安装。此外，需要注意的是，只有在整个水系统微生物水平失控的情况下，才能紧急启动超过70℃以上的高温消毒，频繁的热消毒将会对不锈钢的抗腐蚀性带来极大的破坏，并会带来突出的红锈现象。

在一定温度范围内，温度越低，细菌繁殖越慢；温度越高，繁殖越快。但温度太高，细菌就会死亡。巴氏消毒利用病原体不是很耐热的特点，用适当的温度和保温时间处理，将其杀灭。在水系统中，一般用65°C-80°C温度维持纯水的温度一段时间，以达到消毒的目的。

 

经巴氏消毒后，仍保存小部分无害或有益、较耐热的细菌或细菌芽孢，因此，巴氏消毒不是“无菌”过程。

 

对于纯化水设备而言，巴氏消毒有两个主要功能：

 

1、用于纯化水设备中的活性炭等预处理单元周期性消毒，RO/EDI单元的周期性消毒，以及存储与分配管网单元的周期性消毒。

 

2、用于注射用水系统正常运行时的微生物抑制。

 

2.臭氧杀菌

 

影响紫外线消毒效果的决定因素主要包括紫外线强度、紫外线光谱波长以及照射时间。有研究表明，波长在254nm的在线低压消毒紫外灯在连续化生产的制药用水系统中效果并不理想，中压紫外灯发出的紫外线集中在253.7nm，用作水系统的紫外消毒灯，虽然不能直接控制装置上游或下游已形成的顽固生物膜，但当与传统的热消毒或化学消毒技术相结合，或直接位于微生物截留过滤器的上游时是最有效的。

 

注意事项

 

1.臭氧最适用于水质及用水量比较稳定的系统。水中有机物含量对灭菌效果有一定影响;水中浊度小于5mg /L影响极微，增大时臭氧的消耗量将会升高，其消毒能力降低。

 

2.污染有机物的水中用臭氧处理 后，大的有机物分子会破裂成微生物新陈代谢的营养源，因此，在没有维持管网臭氧浓度+的情况下会使水质恶化。

 

3.紫外线消毒

 

微生物、病毒、噬菌体内都含有RNA和DNA，而RNA和DNA 具有多核苷酸链，它对紫外光具有强烈的吸收作用并在260nm有最大值吸收。

 

影响紫外线消毒效果的决定因素主要包括紫外线强度、紫外线光谱波长以及照射时间。有研究表明，波长在254nm的在线低压消毒紫外灯在连续化生产的制药用水系统中效果并不理想，中压紫外灯发出的紫外线集中在253.7nm，用作水系统的紫外消毒灯，虽然不能直接控制装置上游或下游已形成的顽固生物膜，但当与传统的热消毒或化学消毒技术相结合，或直接位于微生物截留过滤器的上游时是最有效的。

 

紫外消毒方式：紫外线消毒属于物理消毒法，此方式具有广谱杀菌能力，无二次污染，利用特殊设计的高效率、高强度和长寿命的UVC波段紫外光照射流水，将水中各种细菌、病毒、寄生虫、水藻以及其他病原体直接杀死，达到消毒的目的。

 

紫外线消毒不向水中增加任何物质，无副作用，这是它优于氯化消毒等化学消毒方式的地方，目前能够输出足够的UVC强度用于水系统消毒的只有人工汞（合金）灯光源。

 

紫外线杀菌灯灯管是由石英玻璃制成，汞灯根据点亮后的灯管内汞蒸气压的不同和紫外线输出强度的不同，分为三种：低压低强度汞灯、中压高强度汞灯和低压高强度汞灯。杀菌效果是由微生物所接受的照射剂量决定的，同时，也受到紫外线的输出能量，与灯的类型，光强和使用时间有关，随着灯的老化，它将丧失30%-50%的强度。

 

2.1分类

 

根据生物效应的不同，将紫外线按照波长分为四部分;A波段波长范为400 nm-320nm;

 

B波段波长范围为320 nm-275nm;

 

C波段波长范275nm-200nm;

 

D波段波长范围为200nm -10nm;

 

波长在200-300nm之间的紫外线具灭菌作用，其中以254-257nm波段灭菌效果最好。C波段的紫外线会使细菌、病毒、芽孢及其他病原菌的DNA丧失活性，从而破坏它们的复制和生存的能力。

 

2.2注意事项

 

1. 为取得最佳杀菌效果使用紫外线灯的辐射光应在253.7nm左右。

 

2. 紫外线杀菌器的安装位置一般离使用点越近越好但应留有一定的操作空间。

 

3. 由于被杀死的细菌尸体污染纯水，因此要在紫外杀菌器后面安装过滤器，一般要求滤膜孔径为0.22µm 。

 

4. 当紫外杀菌器功率不变、水中微生物污染波动小时，流量对杀菌效果有显著的影响，流量越大、流速越快，被紫外线照射的时间就越短；细菌被照射的时间缩短，被杀菌的概率也因而下降。

 

5. 水的色度、浊度、总铁含量对紫外光都有不同程的吸收，其结果是降低杀菌效果。

 

紫外线杀菌器对水质的要求一般为：

色度＜15

浊度＜5

总铁含量＜0.3mg/L

细菌含量≤900个/ml。

 

6. 水的吸收系数越高，辐射强度就越弱，杀菌能力降低。由于光能透过固体物质，故水中悬浮颗粒会降低紫外线的杀菌效率，水中钙镁离子对紫外线吸收很小。

 

7. 灯管实际点燃功率对杀菌效率影响很大。随着灯点燃时间的增加，灯的辐射能量随之降低，杀菌效果亦下降。试验证明，1000W的紫外线灯点燃1000h后，其辐射能量将降低40%左右。随着时间的推移，紫外灯的功率会逐渐减弱，一般低于原功率的70%即应更换。

 

8. 紫外线灯管辐射光谱能量与灯管管壁的温度有关。当灯管周围的介质温度很低时，辐射能量降低，影响杀菌效果。

 

4.蒸汽灭菌

 

对制药用水而言，蒸汽灭菌有其特定的对象—主要适用于注射用水系统。因此，蒸汽灭菌系指采用纯蒸汽对注射用水系统（包括贮罐、泵、过滤器使用回路等）内部和进行巴氏消毒不同，纯蒸汽灭菌要求被灭菌的回路必须耐0.103MPa以上的压力。

 

组细胞的蛋白质分子的功能取决于它的特殊结构，在一定高温条件下受热时，蛋白质分子内氢发生断裂，影响了分子空间构型的重排，从而导致微生物的死亡。因些，蒸汽灭菌中使用饱和蒸汽是至关重要的。

参考文献：[1] 中华人民共和国卫生部. 药品生产质量管理规范(2010年修订)[S]. 北京: 中华人民共和国卫生部, 2010.

来源：Internet

关键词： 制药用水 GMP