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(zhì)量直接關系著藥品的質(zhì)量和安全。近些年來，隨著我國制藥業(yè)的快速興起，制藥用水制備技術(shù)得到了快速的發(fā)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(zhí)行，以保證制藥用純化水的質(zhì)量，進而為藥品的質(zhì)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(zhì)，未達標的水質(zhì)堅決不能使用；其次按照規(guī)范要求來控制水質(zhì)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(zhì)變化情況、用戶對純化水質(zhì)量的要求、投資費用、運行費用等技術(shù)經(jīng)濟指標綜合考慮確定。

2.純化水制備方法

制藥工業(yè)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(yè)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(tǒng)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(chǎn)過程中水處于酸或堿性環(huán)境中，具備一定的除菌功能，也可以作為控制微生物的技術(shù)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(chǎn)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(huán)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(chǎn)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(jīng)常對系統(tǒng)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(shù)是將離子交換與電滲析技術(shù)的完美融合，結(jié)合了兩種工藝各自的優(yōu)點，是制備純化水工藝的創(chuàng)新技術(shù)。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(zhì)量標準。在電法去離子工藝生產(chǎn)過程中，一般不需要二次添加化學制劑，所產(chǎn)生的廢水也無需進行中和處理，對環(huán)境的污染程度小，可以連續(xù)制備高純度的水。

（4）反滲透

反滲透技術(shù)是通過產(chǎn)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(xiàn)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(huán)境的污染正在被淘汰。由于這種技術(shù)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(zhì)，可以作為預脫鹽工藝的首選。反滲透技術(shù)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(xiàn)功能。因此，反滲透技術(shù)被稱作最節(jié)能和環(huán)保的提純手段。

二、制藥用純化水系統(tǒng)的滅菌方法

制藥用純化水的消毒滅菌是保證水質(zhì)的關鍵環(huán)節(jié)，工業(yè)生產(chǎn)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(tǒng)的離子交換樹脂、反滲透、電滲析、電法去離子等裝置產(chǎn)生老化、破碎或損壞。巴士滅菌是目前工業(yè)生產(chǎn)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(huán)以實現(xiàn)除菌的作用。由于巴氏消毒能有效地控制系統(tǒng)的內(nèi)源性微生物污染，一個前處理能力較好的水系統(tǒng)，細菌內(nèi)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(yè)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(tǒng)中只發(fā)生氧化反應，不發(fā)生氯化反應，整個工藝過程不產(chǎn)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(xù)殺滅管網(wǎng)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(xiàn)場制取后使用。臭氧（O3）也是一種強氧化劑，在水處理系統(tǒng)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(zhì)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(jié)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(yōu)勢和適用性，可根據(jù)水質(zhì)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(yè)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(tǒng)的設計、監(jiān)控和驗證，從純化水的生產(chǎn)工藝層層把關，以穩(wěn)定的輸出高質(zhì)量的制藥用純化水，從而為我國藥品質(zhì)量和安全提供更多的保障。

[1]賈黎暉，李強名，孫巨燕.純化水系統(tǒng)中滅菌方法的應用及比較[J].工業(yè)水處理.2007(06).

[2]李斌，楊明明.制藥純化水電導率及其制備[J].黑龍江科技信息.2010(08).