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一、什么是注射用水
根據《中國藥典》定義,注射用水為純化水經蒸熘制得的水。注射用水水質指標必須滿足藥典要求。目前,注射用水主要應用于生物制藥、醫療器械等行業。
注射用水的主要用途包括:①無菌產品直接接觸藥品的包裝材料最后一次精洗用水;②注射劑、無菌沖洗劑配料;③無菌原料藥精制;④無菌原料藥直接接觸無菌原料的包裝材料的最后洗滌用水。
圖一 凈得瑞注射用水設備
二、法規要求
注射用水對原水的要求包括:《中國藥典》要求為純化水;《歐洲藥典》要求為符合規定的飲用水或純化水;《美國藥典》要求為飲用水;
在制備方式上,《中國藥典》要求使用蒸餾法制備;《美國藥典》和《歐洲藥典》中采用適當的工藝制備。
圖二 注射用水水質指標
中國GMP對制藥用水的要求參考以下:
第九十六條:制藥用水應當適合其用途,并符合《中華人民共和國藥典》的質量標準及相關要求。制藥用水至少應當采用飲用水。
第九十七條:水處理設備及其輸送系統的設計、安裝、運行和維護應當確保制藥用水達到設定的質量
標準。水處理設備的運行不得超出其設計能力。
第九十八條:純化水、注射用水儲罐和輸送管道所用材料應當無毒、耐腐蝕;儲罐的通氣口應當安裝
不脫落纖維的疏水性除菌濾器;管道的設計和安裝應當避免死角、盲管。
第九十九條:純化水、注射用水的制備、貯存和分配應當能夠防止微生物的滋生。純化水可采用循環,
注射用水可采用70℃以上保溫循環。
第一百條:應當對制藥用水及原水的水質進行定期監測,并有相應的記錄。
第一百零一條:應當按照操作規程對純化水、注射用水管道進行清洗消毒,并有相關記錄。發現制藥
用水微生物污染達到警戒限度、糾偏限度時應當按照操作規程處理。
三、設計基礎
注射用水系統的選擇遵循的基本原則為:出水水質應當符合藥典規定的要求,系統運行穩定可靠,操作維護簡單及運行費用低。注射用水最大的污染風險來源是微生物和熱源,因此為了能夠獲得合格注射用水,注射用水設備設計與選擇需要考慮以下因素:原水水質;產水水質、制水量及儲罐大小;工藝的可靠性;微生物的控制和預防;消毒滅菌方式;操作的便捷行;日常運行維護成本;系統的監控能力。
1、原水水質
《中國藥典》要求是符合水質指標的純化水,而《美國藥典》和《歐洲藥典》要求是符合水質指標的飲用水。
2、產水水質、制水量及儲罐大小
產水水質指標參考:《中國藥典》《歐洲藥典》《美國藥典》
制水量及儲罐大小:需要根據客戶的各用水點的使用時段、用水量及持續時間,盡可能做到整個系統各時段用水量的相對均衡,不足或多余部分依靠儲水罐來調節。確保與制備系統的制水量相匹配,即希望能以較小的制備系統更近于理想的連續運行。減少投入成本和設備停機的時間。
3、工藝的可靠性
①純化法(終端超濾法和反滲透法)
②蒸餾法(塔式蒸餾水機,熱壓式蒸餾水機,多效蒸餾水機)
中國藥典要求制備工藝必須為蒸餾法。
4、微生物的控制和預防
①儲存方式:采用70℃以上保溫循環;
②死角:設計和安裝應當避免死角、盲管。死角長度L≤3D;
③流速:確保分配系統管道湍流,控制回水流速大于0.915米/秒、3英寸/秒(ISPE國際制藥工程協會);
④連接方式:連接方式:優先采用焊接。其次采用卡箍連接或法蘭連接。不采用螺紋連接。
⑤排盡:水平安裝管道具有0.5%-5%的排水坡度,利于積液*排出水平安裝隔膜閥傾角安裝。
⑥交叉污染:所有的排水管道均設有空氣阻斷的距離,大于25mm,避免倒吸和交叉污染。
⑦材質的選擇:輸送管道所用材料應當無毒、耐腐蝕。常用材質不銹鋼316L。或聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)等不污染注射用水的材料。
⑧粗糙度的選擇:ASME BPE中建議的管道媒體內表面粗糙度Ra值
5、消毒滅菌方式:
采用純蒸汽消毒的方式,其穿透力強,消毒效果好,具有無殘留、控制簡單等優勢,但是消毒滅菌過程中產生冷凝水排放不及時可能純在滅菌死角。對比過熱水消毒成本和造價更高。
采用過熱水消毒的方式,其消毒效果可靠;采用工業蒸汽作為熱源,無需制備純蒸汽,成本低;無需考慮過程中產生冷凝水排放。它的缺點在于,消毒的穿透力不如純蒸汽。
6、監控和控制系統
液位:設置多個不同液位控制點,對制備系統/分配系統進行啟停控制。當液位低于中高液位時制備系統自動補水至注射用水罐,注射用水罐中低液位自動開啟供水泵,低液位關閉供水泵停機保護。
流速:采集回水流量計的數據,通過輸送泵變頻控制,控制回水流速1~1.5m/s,防止微生物滋生。
壓力:設置輸送泵供水的壓力及回水的壓力在線儀表方便對設備進行調試和監管。
溫度:對注射水產水溫度、儲存溫度、回水溫度、消毒溫度檢測,確保注射用水存儲溫度及滅菌的溫度符合要求。
取樣口:設有必要的取樣口方便水質的離線取樣監測。(原水、產水、儲罐、輸送泵總出口、各用水點、總回水口)
電導率檢測儀/TOC檢測儀:對注射用水設備水質進行檢測分析,根據設立的警戒水平,和糾偏限度對于不合格的水予以處理,避免不合格水進入主循環。
其它:有紙記錄儀;審計功能;權限管理
7、操作的運行條件和便捷性
運行需要的具備的公共工程條件;設計排布合理;儀表/取樣閥設置的位置便于觀察;
8、日常運行維護成本
日常運行維護成本主要包括設備在0.3MPa蒸汽壓力下測得的蒸汽耗量、冷卻水耗量、原水耗量、用電耗量;設備的耗材成本;設備的人員管理成本。
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