制藥用純化水的制備與滅菌方法探討

閆立成（新疆銀朵蘭維藥股份有限公司 830000）

制藥工藝中所用純化水的質量直接關系著藥品的質量和安全。近些年來，隨著我國制藥業的快速興起，制藥用水制備技術得到了快速的發展。在制藥用純化水的制備過程中，應嚴格按照選定原則與工藝標準執行，以保證制藥用純化水的質量，進而為藥品的質量和安全保駕護航。

一、制藥用純化水的制備

1.純化水制備方法選定原則

制藥用純化水一般選自城市自來水或地表水，在水源的選定中，首先要嚴格控制水源水的水質，未達標的水質堅決不能使用；其次按照規范要求來控制水質的化學指標和微粒污染程度，可通過各種物理、化學等方式對水中殘存的微生物進行殺滅；再次，應按照水質變化情況、用戶對純化水質量的要求、投資費用、運行費用等技術經濟指標綜合考慮確定。

2.純化水制備方法

制藥工業所用的純化水又稱去離子水，一般可通過離子交換、電滲析、反滲透等方法，以城市自來水或地表水為源水來進行純化水的工業化制備。

（1）離子交換

離子交換法作為制藥用純化水最為常見的制備工藝，主要是通過樹脂離子的交換功能，來去除水中的金屬離子，因此也被稱作化學除鹽。離子交換工藝需要系統處于一定的酸堿度中，相對來說，需要投入的資金和設備并不大，在用水量要求不高的情況下可以采用。離子交換工藝生產過程中水處于酸或堿性環境中，具備一定的除菌功能，也可以作為控制微生物的技術手段。在工藝設計中既可以單獨設置酸性床和堿性床，也可以以混合床的形式配置工藝。需要注意的是，樹脂交換后產生的廢液需要進行去酸、去堿處理后才能排放，以免對周圍的環境造成破壞。

（2）電滲析法（ED）

電滲析工藝是通過靜電對水中的金屬離子產生物理作用，再透過選擇性滲透膜進行分離濃縮，最后將金屬離子從水流中直接沖洗去除。這種工藝中一般不含有可以去除離子的交換樹脂，效率與電法去離子相比要低很多。為保證電滲析工藝的處理能力，需要經常對系統放電的兩極進行交換和沖洗，工藝維護成本高，一般多用于純化水制備的前處理工序中，不直接作為純化水的終端制備。

（3）電法去離子（EDI）

電法去離子技術是將離子交換與電滲析技術的完美融合，結合了兩種工藝各自的優點，是制備純化水工藝的創新技術。通過EDI工藝處理后的水，基本可以滿足大部分藥用純化水的質量標準。在電法去離子工藝生產過程中，一般不需要二次添加化學制劑，所產生的廢水也無需進行中和處理，對環境的污染程度小，可以連續制備高純度的水。

（4）反滲透

反滲透技術是通過產生一定的壓力使溶液中的溶劑透過反滲透膜而分離出來，以實現提純的目的。反滲透又包括一級反滲透加混床、一級反滲透加EDI、二級反滲透等等；混床由于其再生操作不便和對環境的污染正在被淘汰。由于這種技術與滲透的方向相反，因此被稱作反滲透法。反滲透工藝能夠有效隔離水中存留的金屬離子、有機物、微生物及微生物所釋放的有毒物質，可以作為預脫鹽工藝的首選。反滲透技術主要以分離和去除水中的鹽離子為目的，整個過程中不需要添加其它化學劑就能很好地實現功能。因此，反滲透技術被稱作最節能和環保的提純手段。

二、制藥用純化水系統的滅菌方法

制藥用純化水的消毒滅菌是保證水質的關鍵環節，工業生產中應用的滅菌方法也有很多，主要包括以下幾種。

1.熱力滅菌法

熱力滅菌法包括純蒸汽滅菌、過熱水消毒滅菌和巴氏滅菌等。但純蒸汽滅菌、過熱水消毒滅菌使純化水系統的離子交換樹脂、反滲透、電滲析、電法去離子等裝置產生老化、破碎或損壞。巴士滅菌是目前工業生產中采用較多的工藝方式，通過設置回路，將80℃以上的熱水在回路中反復循環以實現除菌的作用。由于巴氏消毒能有效地控制系統的內源性微生物污染，一個前處理能力較好的水系統，細菌內毒素則可控制在50EU·mL-1的水平。

2.紫外滅菌法

利用紫外線的殺菌作用來去除水中的微生物，一般用于消毒的紫外光波長分別為254nm及158nm，這一波段的紫外線可以降低水中菌落的繁殖速度；但紫外殺菌法不能完全殺滅浮水中的游生物，通過照射，它殺滅水中微生物的量不超過90%。受限于紫外線的穿透力，此種殺菌方法往往難以取得良好的殺菌效果。

3.化學滅菌法

化學滅菌主要是利用化學劑的殺菌作用，工業中采用較多包括氧類和氯類。氯類氧化劑有液氯、次氯酸鈉、次氯酸鈣、二氧化氯等；氧類氧化劑有臭氧、過氧化氫和高錳酸鉀等，其中二氧化氯和臭氧是最常用的化學滅菌劑。二氧化氯在水系統中只發生氧化反應，不發生氯化反應，整個工藝過程不產生氯化物，殺菌特性幾乎不受酸堿度影響，且殺菌效果明顯好于氯氣。二氧化氯在水中的殘留量，可持續殺滅管網中的微生物，同時還可以去除水中的臭味、色素等。二氧化氯的氧化性強，不利于長期儲藏，一般都是在現場制取后使用。臭氧（O3）也是一種強氧化劑，在水處理系統中可以除臭、脫色、殺菌，除酚、氰、鐵、錳等。由于藥品制備中對純水中化學物質極為敏感，因此，在藥廠的純化水制備殺菌工藝中多采用臭氧消毒。

結束語

制藥用純化水的制備工藝有很多種方法，每種方法都有其優勢和適用性，可根據水質的變化和制藥用途的不同針對性地選擇相適應的工藝方法。在純化水的工業制備中，工藝方法的選擇固然重要，但更應該注重純化水制備系統的設計、監控和驗證，從純化水的生產工藝層層把關，以穩定的輸出高質量的制藥用純化水，從而為我國藥品質量和安全提供更多的保障。

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