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制药工艺用水的设计、验证、运行和维护廖爱国浙江尖峰药业有限公司2一、概述1、制药工艺用水的定义2、纯化水与注射用水的区别3、GMP对工艺用水系统的要求31、制药工艺用水的定义（2005年版中国药典）工艺用水：药品生产工艺中使用的水，包括：饮用水：符合生活饮用水标准国家GB5749-85。纯化水：为蒸馏法、离子交换法、反渗透法或其他适宜的方法制得的供药用的水，不含任何附加剂。注射用水：为纯化水经蒸馏所得的水。无菌注射用水：为注射用水照注射剂生产工艺制备所得。42、注射用水与纯化水的主要区别/注射用水纯化水制备途径不同上述上述内毒数要求不同0.25Eu./ml/微生物限度10个/100ml100个/ml使用范围见验证指南53、GMP对工艺用水系统的要求（1）GMP第三十四条纯化水、注射用水的制备、储存和分配应能防止微生物的滋生和污染；储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；储罐和管道要规定清洗、灭菌周期；注射用水储罐的通气口应安装不脱落纤维的疏水性除菌滤器。注射用水的储存可采用80oC以上保温、65oC以上保温循环或4oC以下存放。接下页63、GMP对工艺用水系统的要求（2）GMP第七十一条根据产品工艺规程选用工艺用水工艺用水应符合质量标准，并定期检验，检验有记录应根据验证结果，规定检验周期接下页73、GMP对工艺用水系统的要求（3）GMP附录一，第5条水处理及其配套系统的设计、安装和维护应能确保供水达到设定的质量标准。GMP附录一，第4条药品生产过程的验证必须包括工艺用水系统8二、工艺用水（纯化水、注射用水）的设计要求1、水质与水的净化技术与工艺流程。2、纯化水/注射用水制备的设计要求。3、纯化水/注射用水系统的设计要求91、水质与水的净化水中的杂质包括：1）电解质2）溶解气体水中的溶解气体包括CO2,CO,H2s,Cl2,O2,CH4,N2等3）有机物如有机酸，有机金属化合物，在水中常以阴性或中性状态存在，分子量大；通常用总有机碳（TOC）和化学耗氧量度（COD）来反映这类物质在水中的相对含量。4）悬浮颗粒物如泥沙，尘埃，微生物，胶化颗粒，有机物5）微生物包括细菌，浮游生物，藻类，病毒，热原10前处理、脱盐、后处理1.2水的净化技术（一）纯化水的制备以原水（饮用水）为原料，经逐级提纯水质，经适当的贮存和分配使用水点出水，符合药典纯化水的要求；纯化水制备系统+贮存分配系统贮罐，分配，灭菌+111.2水的净化技术——脱盐技术视含盐量用电渗析、离子交换、反渗透技术除盐，或三者的不同组合。反渗透除脱盐外，还能去除大部分微生物、胶体。121.2水的净化技术——后处理技术紫外杀菌，臭氧杀菌，微孔过滤131.2制备工艺饮用水原水泵石英砂过滤器活性碳过滤器5um保安过滤一级RO二级RO高压泵中间水箱纯化水箱紫外杀菌除菌过滤使用点1使用点2使用点3絮凝剂阻诟剂141.2水的净化技术（二）注射用水的制备以纯化水为原料经蒸馏等方法获得，经适当的贮存和分配使用水点出水，符合药典注射用水的要求；注射用水内螺旋多效蒸馏水机纯化水蒸馏+注射用水的贮存、分配灭菌系统152.纯化水/注射用水制备的设计要求。2.1一般原则以水源水质特性及用水要求为依据应考虑源水一年甚至数年的水质数据选用适当的，经济的技术手段，并非运用上述所有处理技术162.2预处理设计要求（一）预处理设备可据水质情况配备水源中悬浮物含量较高需设置砂滤（多介质）水源中硬度高，需增加软化工序水源中有机物含量较高，需增加凝聚，活性炭吸附水源中氯离子较高，为防止对后工序离子交换，反渗透的影响，需加氧化－还原处理（通常加NaHSO3）水源中CO2含量高时，需采用脱气装置水源中细菌较多，需采用加氯或臭氧，或紫外灭菌172.2预处理设计要求（二）选用多介质过滤器和软化器，则要求有反洗或再生功能，食盐的装卸方便，盐水配制、贮存、输送须防腐。选用活性碳过滤器，要求有反洗，消毒功能。182.3脱盐过程及其后处理设计要求1去离子器，应在线再生；酸、碱的装卸、贮存、输送所需罐、泵、管材、阀门、计量仪表须防腐；若采用反渗透装置，其进口处须装保安过滤器材５或是3；通过混床的直接入纯水罐前，应设微孔过滤器，以防细小树脂流入，过滤器应配有压差表；循环管线应设电导仪（手动／自动记录）；192.3脱盐过程及其后处理设计要求2紫外灯灭菌的光强随时间衰减，应有光强度检测或时间记录仪，以便定期清洗或更换紫外灯管；阴、阳混床及反渗透装置，EDI，应设有定期反洗装置前处理阶段管材选用ＡBＳ工程塑料等耐压，应耐腐蚀材料，在反渗透高压泵后，应选用不锈钢材202.4注射用水系统设计要求蒸馏水机的设计要求A.材质：316L不锈钢材料，抛光并钝化处理B.焊接C.控制D.冷凝器E.排气213.纯化水/注射用水贮存及分配系统设计3.1纯水/注射用水贮存及分配系统设计的重要原则尽量使用新鲜制备的水:贮罐与用水量相匹配流水不腐：保持循环储管和运输管道无死角和盲管：无盲管—3D规则无球阀无玻璃液位计管壁光滑-----贮罐/管道宜用不锈钢材，最好用316L。一个输送泵进入储罐的空气经过过滤：贮罐须安装0.2疏水性呼吸器设有消毒/灭菌装置：贮罐/管道须有灭菌、消毒接口，若采用蒸汽灭菌，应设置足够的疏水器223.2注射用水的贮存，分配系统的设计要求1A、316L不锈钢制作，内壁电抛光并钝化处理。B、贮水罐安装0.2疏水性的过滤器并可加热消毒。C、采用蒸汽消毒时，设有足够蒸汽接口和疏水器相应的湿度、压力表；疏水器的选型要适应压力和凝水流量。D、应设加热夹套。呼吸器应有防止产生或消除冷凝水的措施。E、贮罐内维持一定的压力，并设有安全排放阀，必要时，可有隋性气体维持正压，以预防输送泵吸口发生气蚀。F、输送泵耐受高温，并选择机械密封，为保持管路稳定的压力，泵的性能曲线中扬程随流量变化应较小。电机功率应足够大。G、泵的润滑剂采用水本身。H、管路采用热熔或氩弧焊接连接，或者采用卫生夹水分段连接。233.2注射用水的贮存、分配系统的设计要求２I、管路上有一定的倾斜度，便于排放存水。要避免软管连接的结水问题。J、管路采用循环布置，回水流入贮存罐，回水应装用压力调节阀和流量显示器。K、使用点装阀门处的死角长度不应大于支管内径的3倍。L、管线上主管、支管上的阀门宜采用不锈钢隔膜材料应耐受高温消毒，常为聚丙氟乙烯材质。M、贮存、分配系统应配备压力，温度、流量、电导等仪器表，必要的控制调节器。N、用蒸汽消毒时，保证最冷点消毒温度在121oC以上。P、整个系统设置必要的取样阀，取样阀应避免死角，耐受灭菌操作。243.3、灭菌方法通常有下列灭菌方法1）热力消毒------巴氏消毒，800C保温循环，1小时以上纯化水系统采用2）热力灭菌------1210C以上，30分钟以上，注射用水贮存分配系统采用3）化学消毒，如双氧水，甲醛，次氯酸钠，多用于前处理阶段4）臭氧消毒5）紫外线消毒热力灭菌时，要求系统的各个角落均要达到蒸汽的设定温度并保持一定时间，若疏水器造用不当，冷凝水不能排出，管网中出现多处冷点，该处不能有效灭菌，系统运转后，可能污染整个系统或使灭菌周期缩短。活性炭可采用巴氏消毒254、纯化水、注射用水系统的验证1、系统安装确认1.1文件准备-流程图、设计参数、调试记录、仪表鉴定记录、操作SOP1.2装置确认-对照图纸、规范检查装置及水电汽气、仪表等安装、连接情况1.3管道确认-焊接质量、清洗（纯化水、碱液、冲洗）、钝化、消毒1.4仪器仪表确认-准确度、灵敏度2、系统运行确认2.1检查设备运行-按设备逐个检查2.2操作参数检测-按设计和操作手册检测2.3检查管路管件-管道、阀门、密封圈26纯化水、注射用水系统的验证3、系统验证验证时间-一周（5天或7天）为一周期，连续3次取样频率-储水罐、总送回水口天天取，各使用点一周期1次，连续3次合格标准-按药典4、系统监控取样点水质不合格应重新取样验证验证合格后，应持续监测1年。储罐、总管、使用点每周1次，最远点每天1次系统改建、长期停产后要重验证考察在全年四季源水水质波动及全年操作条件下系统具有可靠性和一致性。三个阶段共计一年时间。275、纯化水、注射用水系统的日常维护部位维护项目维护周期1、原水箱罐内清洗一次/季2、机械过滤器正洗反洗△P＞0.08MPa或SDI＞43、活性碳过滤器清洗△P＞0.08MPa或每3天4、活性碳过滤器余氯＜0.05mg/L5、活性炭消毒更换消毒/3月更换/年定期补充6、RO膜2％柠檬酸清洗△P＞0.4MPa或每半年7、RO膜消毒剂浸泡停产期8、纯化水罐、管道清洗消毒一次/每月9、紫外灯管定时更换进口7000h国产2000h10、注射用水罐、管道清洗灭菌一次/每周11、除菌过滤器在线消毒灭菌更换每月检测每年更换12、呼吸器在线消毒灭菌更换每两月检测每年更换28纯化水、注射用水系统的日常检查部位检查项目检查周期1、饮用水防疫站全检至少一次/每年2、机械过滤器△PSDI一次/2h3、活性碳过滤器△P一次/2h4、活性碳过滤器余氯一次/2h5、RO膜△P电导率流量一次/2h6、紫外灯管计时器时间二次/每天7、纯化水电导率酸碱度氨氯化物一次/2h8、纯化水全检每周9、注射用水电导率PH氨氯化物一次/2h10、注射用水全检每周11、注射用水温度储灌回水温度一次/2h29疏水性呼吸器的积水问题1、呼吸器作用：向贮罐注水水时，空气向外排出，贮罐出水，外部空气经呼吸器进入贮罐，使其不至于成真空状态。2、疏水性材质:聚四氟乙烯3、过滤器底部结水的质量风险：微生物的生长、罐体吸扁、冷凝水倒流4、采取的防止措施a滤器顶部不易直通上端，易改用弯头b滤器底部加排液阀c在过滤器的外壳，加一柔性加热隔热套，可以防止冷凝水的产生。40℃db与c结合使用排液阀冷凝积水防冷凝积水弯头30降低注射用水中的热原风险1、多效蒸馏水机会由于供水阀及蒸馏水机液面控制不当造成未汽化的水混入蒸馏水机或者停运一段时间后冷凝器中注射用水的滞留。2、热交换器会由于热交换器的泄漏而引起水的污染3、储灌上的呼吸器是否完好、密封和无泄漏直接影响水质。4、关注纯化水的水质稳定性情况。5、应重点关注注射用水系统设计与使用过程中有无盲管或积水的问题。6、管道、储灌是否在最低点有排放装置，或可排尽管道或储灌中的余水。7、要确认系统最冷点的灭菌效果以及清洗的合理性。