紫外线技术在制药纯化水制备、储存及分配系统中的应用

紫外线技术在制药纯化水制备、储存及分配系统中的应用新版GMP对制药企业水系统的要求第九十六条制药用水应当适合其用途，并符合《中华人民共和国药典》的质量标准及相关要求。制药用水至少应当采用饮用水。第九十七条水处理设备及其输送系统的设计、安装、运行和维护应当确保制药用水达到设定的质量标准。水处理设备的运行不得超出其设计能力。第九十八条纯化水、注射用水储罐和输送管道所用材料应当无毒、耐腐蚀；储罐的通气口应当安装不脱落纤维的疏水性除菌滤器；管道的设计和安装应当避免死角、盲管。第九十九条纯化水、注射用水的制备、贮存和分配应当能够防止微生物的滋生。纯化水可采用循环，注射用水可采用70℃以上保温循环。第一百条应当对制药用水及原水的水质进行定期监测，并有相应的记录。第一百零一条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。国产紫外设备市场现状议程一、紫外线理论介绍二、在线紫外消毒原理三、纯化水余氯脱除新技术四、在线紫外分解臭氧原理五、在线紫外消毒设备的设计及验证什么是紫外线及其特征（1/2）UV…电磁波的一种介于X射线和可见光之间波长范围5到400nm之间电磁波谱gRaysX-RaysUltravioletVisibleInfrared10-1310-1110-910-710-610-310-121010-10105RadioFrequencies波长(m)穿透能力增强能量增加VUVUVCUVBUVA100nm200280315400nm什么是紫外线及其特征（2/2）紫外线技术分类低压紫外灯管气压＜103pa,单色紫外光谱输出，单只灯管功率小于100W中压紫外灯管气压104～106pa,多谱段连续紫外光谱输出单只灯管功率高达7000W汞齐灯管基于汞合金，单色紫外光谱输出，单只灯管功率可达500W不同紫外科技的光谱特征中压紫外汞齐紫外低压紫外DNA吸收曲线溶解性物质悬浮物10mm20mm30mm40mm50mm90%81%73%65%60%100%100%100%100%100%60%100%100%100%术语解释—UV穿透率T10（1/3）D10：杀灭90%（即1Log）微生物所需要的紫外线剂量.e.g-Ecoli5.4mJ/cm-2=90%kill10.8mJ/cm-2=99%kill16.2mJ/cm-2=99.9%killetc...术语解释—微生物D10值（2/3）细菌BacteriaD10DoseBacillusSubtilis(spores)12ClostridiumTetani4.9ClostridiumBotulinum12DysenteryBacilli2.2(1)EscherichiaColi5.4LeptospiraSPP(Jaundice)3LegionellaPneumophila2.04ListeriaMonocytogenes3.4PseudomonasAeruginosa5.5SalmonellaEnteritidis7.6ShigellaDysenteriae(Dysentery)4.2ShigellaParadysenteriae1.68StaphylococcusAlbus1.84StaphlococcusHaemolyticus(A)6.7StreptococcusSalivarius2StreptococcusFaecalis4.5TuberculoseBacillus10VibrioComma3.1VibrioCholerae6.5病毒VirusesD10DoseAdenovirus1.5Bacteriophage(EColiVirus)3HepatitusBVirus11InfectiousHepatitusVirus5.8/8Influenza3.4Poliovirus(Poliomyelltis)3.1/6.5酵母菌YeastsD10DoseBakers3.9Brewers10藻类AlgaeD10DoseBlue-Green300-600其他致病菌OtherPathogensNematodeEggs51Paramecium110Protoza60-100霉菌孢子MouldSporesD10DoseAspergillusNiger132PenicilliumChrysogenum30-50PenicilliumRoqueforti13RhizopusNigricans110ScopulariopsisBreicaulis(Cheese)50-80UV剂量=UV强度X停留时间(mJ/cm2ormW·s/cm2)(mW/cm2)(s)灯管输出功率(W)水质(T10)处理量(m3/h)反应器尺寸紫外线照射剂量：单位mJ/cm2，如同化学处理时的药剂浓度！术语解释—UV剂量（3/3）议程一、紫外线理论介绍二、在线紫外消毒原理三、纯化水余氯脱除新技术四、在线紫外分解臭氧原理五、在线紫外消毒设备的设计及验证紫外消毒机理（1/2）典型细菌结构DNACellmembraneNuclearmaterialCapsuleCellwallAdenineThymineCytosineGuanine完整DNA破坏后DNA紫外消毒机理（2/2）市政用水多介质活性炭保安过滤器反渗透EDI储罐POUPOUPOU泵用水点换热器TOC检测电导率检测流量计消毒紫外线安装原则：-就近原则（接近用水点）-全线控制微生物纯化水制备、储存与分配系统安装点介绍紫外线消毒部分知名业绩…….议程一、紫外线理论介绍二、在线紫外消毒原理三、纯化水余氯脱除新技术四、在线紫外分解臭氧原理五、在线紫外消毒设备的设计及验证目前脱除余氯的主要方法及缺点(1/2)亚硫酸氢钠还原法主要缺点：●需在生产工艺中添加新的化学品●后续RO系统的硫酸盐结垢问题●加药系统带来的硫酸盐还原菌问题●定量投加装置的维护问题投加软化器储罐保安过滤器多介质过滤反渗透NaHSO3反渗透亚硫酸氢钠还原法目前脱除余氯的主要方法及缺点(2/2)活性炭法主要缺点：●微生物滋生的温床，造成反渗透微生物和后段微生物超标●碳床不可预知的穿透点●水头损失较大●再生费用及定期维护的问题●占地空间大活性炭软化器反渗透储罐保安过滤器活性炭多介质过滤反渗透活性炭法2Cl2+H2O+C1CO2+4HCl1=Carbonsurface海诺威中压多谱段紫外线脱除余氯紫外线强度监测石英套管自动清洗系统316L不锈钢腔体中压多谱段紫外线强度监测器注意：强度监测器应每年校准一次！紫外线脱除余氯原理2HOCl+h→O2+2HCl2OCl-+h→O2+2Cl-自由氯在水中主要以HOCl或ClO-形式存在，HClO和ClO-主要吸收波长在260nm-320nm之间的紫外线，分解为O2和HCl。脱除90%(1个log)余氯所需紫外线剂量1700mj/cm2。ISPE推荐的在线紫外消毒剂量30mj/cm2。050100150200250200220240260280300320340360380400Wavelength/nmMolarAbsorptionCoefficient/M-1cm-1HOClClO-中压多谱段紫外线脱除余氯的技术优势●高剂量紫外线在脱除余氯的同时达到彻底消毒目的●避免RO系统微生物污染问题●无需化学品添加，避免RO系统的结垢问题●紫外线系统非常洁净，无需定期清洗和消毒●工作过程可定量化监控，实现高智能化运行●从源头改善RO系统的进水水质，减少RO系统清洗频率中压多谱段紫外线脱氯工艺流程活性炭软化器反渗透储罐保安过滤器多介质过滤反渗透紫外线脱氯部分知名业绩议程一、紫外线理论介绍二、在线紫外消毒原理三、纯化水余氯脱除新技术四、在线紫外分解臭氧原理五、在线紫外消毒设备的设计及验证紫外线分解臭氧原理O3分子吸收200-300nm范围内的紫外线发生如下反应：O3+h→O2+OO+H2O→[2OH]→H2O2O3分解所需UV剂量：120mJ/cm2议程一、紫外线理论介绍二、在线紫外消毒原理三、纯化水余氯脱除新技术四、在线紫外分解臭氧原理五、在线紫外消毒设备的设计及验证UV剂量计算模式数学平均计量模式CFD（计算机流体力学软件）平均计量模式CFD（计算机流体力学软件）RED计量模式RED--ReductionEquivalentDose等效还原剂量生物验证剂量灯管半径19mm腔体半径79mm8897912906918925927944942963965982910010019IntensitymW/cm2RadiusmmT1065%T1098%透光率紫外线在腔体内分布S形腔体L形腔体水在腔体内分布CFD平均剂量和CFDRED剂量计算CFD平均剂量和CFDRED剂量差异紫外线设备验证1—设计验证2、所有与介质接触部件材质证明腔体材质证明，石英套管材质证明，与介质接触的密封圈材质证明1、设备详细尺寸图是否符合卫生设计要求，如3D要求Sectiontitle•选取挑战性微生物，分别用PharmaLinePQ系统和实验室准直光束实验测定其对挑战性微生物的杀灭效率；•将PharmalinePQ系统杀菌效率与实验室准直光束实验杀菌效率进行对比，确定紫外线系统的实际照射剂量。紫外线设备验证2—性能验证提供独立第三方验证报告PharmaLinePQ不但在设计过程中采用最新的技术，确保在满足已有工业标准的同时将性能最优化，而且其消毒性能已根据USEPA《紫外线消毒指导手册》的要求，由CarolloEngineers独立进行测试和认证，以满足USEPA2006规范要求。在线显示经验证的紫外线有效剂量产品性能曲线产品证书和测试报告所有与介质接触部分的材质证明（FDA允许的材质）海诺威公司证书经过Carollo工程师阐明了其有效性能结合ASMEBPE和cGMP的要求而“量身定制”符合国际标准包括UL、NSF61及IEC灯管输出证书性能曲线经过验证的紫外消毒系统所具备的资质证书-UL–independentlytestedbyETLIntertek美国保险商实验所—由ETLIntertek独立检测-CE–supportedbyindependenttesting(Intertek)SafetytoIEC61010EMCtoEN61000EnvironmentaltoEN60529/IP65-NSF61(WQA)美国NSF61饮用水标准Chambermaterialsapprovalforpotablewater-USEPA(Carollo’s)Performance&algorithm-DVGW(sensor)-ASMEBPE和cGMP海诺威英国豪迈国际集团一级子公司；豪迈集团是伦敦交易所FTSE250指数公司之一；1924年在英国伦敦成立，从事紫外系统研发近百年历史；完美整合中压和低压紫外科技，提供消毒、余氯脱除及臭氧分解最优化紫外解决方案；全球唯一一家自己开发生产中压紫外灯管和监测设备的系统供应商；遍布全球一百多个国家服务网络；数十万套系统的稳定运行；分别在上海、北京、广州、成都设立办事处，结合各区域经销商，为客户提供强大可靠的售后保障。紫外线技术领导者海诺威中国:上海、北京、广州、成都制药行业-高级销售工程师张少林手机：[phone]Email：[e-mail]谢谢宝贵的时间！欢迎讨论