USP-1231制药工艺用水

USP <1231>制药工艺用水

在药物制品的生产、流程和合成中，水是最常用的一种物质，原料或者成分。在水净化、贮存、输送期间，无处不在的微生物有可能在水中扩散，因此对制品上述过程中的水中的微生物质量控制是极其重要的。如果未经控制即直接用于最终产品上，那些微生物或者它们的代谢产物最终对药品产生不利的后果。

用在药品早期阶段和作为各种净化水的原料或供水者必须达到环境保护组织（EPA）公布的国家饮用水标准（NP DWR）（40 CFR 141）。欧盟或日本类似的饮用水规定也是可以接受的。这些规定保证水中不含有大肠杆菌。如果确定水中含有这种污染源，这也许预示或者表明还存在其它微生物污染源，其中包括使人致病的一些病菌。另外，达到国家饮用水标准并不排除没有考虑到水中含有现在认为还不是关系公众健康的其它的微生物，这些微生物是药品成分和产品合成的一个危害因素，或影响其药品效果。基于这个原因，现在把制药工艺用水分为不同的级别。

水的归类

饮用水——虽然饮用水没有通过专题来论述，但它必须遵循EPA NPPWR（见上）或者欧盟和日本有类似的标准。饮用水可以从不同的水源获得，其中包括公共事业用水或私人使用水（例如：水井）或者多种方式相结合。饮用水可以用在化工合成的初期阶段和制药设备初期阶段的清洗。它是作为生产制药用水指定的供水源。饮用水的质量的差异受季节变化的影响，因此，生产制药用水的操作步骤应考虑到这一点而进行设计。

净化水——净化水（参见美国药典专著）在成药的正式生产中作为赋形剂，同样用于制药方面和清洗一定的机器设备和化学药用原料的成药。净化水必须达到离子有机化学药品纯度的要求，同时还要避免微生物扩散。通常使用饮用水作为供给水，通过一系列操作使水纯化。这些操作包括去离子、蒸馏、离子交换、反向渗透、过滤或者其它适宜的程序。净化水系统必须通过证实。

净化水系统是在环绕的环境中对水进行生产、贮存和循环，因而极易受粘性微生物膜的感染。这些膜是活性微生物偏离正常水平或者废水中无毒素的污染源。这些系统须经常的卫生处理微生物监测以确保水中微生物质量保持正常的状态。

无菌净化水——无菌净化水[美国药典专题论述]是通过无菌提炼和包装的水。它使用在非注射药用药剂配料的成药中，这阶段要求一种无菌形式的净化水。

注射用水——注射用水（参见美国药典专著）是注射产品中的一种赋形剂，同时用于制药中如清洗一定设备和化学药用原料的成药中。它的水源或供水是饮用水，虽然饮用水已经过初步的净化，但最后还需要经过蒸馏和反向渗透。注射用水须达到净化水对化学物质含量的要求并且通过细菌性内毒素检测<85>，它须避免微生物污染。用来生产、存贮、输送，注射用水的系统的设计要符合防止微生物污染和微生物内毒素的形成和目的，同时该系统还须经过证实。

灭菌注射用水——无菌注射用水（参见美国药典专论）是经过封装和无菌提炼的

注射用水。无菌注射用水是按无菌剂量输送一种临时的药物的结合品。它是注射用药物的稀释剂，它保存在不大于一公升的单剂量容器内。

抑菌性注射用水——抑菌性注射用水（参见美国药典专论）是加入一种或多种适量的抗微生物的防腐剂的无菌注射药用水。它是注射用药准备阶段的一种稀释剂，常保存于不大于30毫升的单剂或多剂量容器内。

无菌冲洗用水——无菌冲洗用水（参见美国药典专论）一种被无菌提炼的存于不大于一公升容量的容器内，以便迅速传送的注射用水。它不需要达到微粒问题章节<788>中小容量注射液的要求。

无菌吸入剂药用水——无菌吸入剂药用水（参见美国药典专论）是一种经过封装和无菌提炼的；用于吸入剂中和吸入溶液准备阶段的注射药用水。

水纯化、存贮和输送系统的证实和鉴定

确定药用水纯化、存贮和输送体系的可靠性，需要适当的监测和观察期。通常在维持净化水和注射药用水的化学物质和纯度方面几乎不存在什么问题。然而，困难的是一直保持已建立的微生物质量标准。从抽样分析的角度上，一个涉及日常抽样和至少在操作标准运行一月后主要流程检测的一个程序已经确立了。

证实是一个高度保证性的程序，这为确保每一个具体的操作按已确立的一套质量规则进行产品生产。这个证实程序需要通过证实和证明。证实限定了关键的程序参数和操作范围。证实规定了设计、装备、操作和装备的使用。当系统被确定并运行了几个阶段时，证实就已开始了。这些阶段包括：设备的鉴定（IQ），操作鉴定（OQ）和工作情况鉴定（PQ）。水循环系统在图一表（1）中已清晰地显示出来。有关制药用水系统的证实计划通常包括下列步骤：

（1）确立质量属性和操作参数标准。

（2）确保主系统和支系统能够从可获得的水源条件下，制出达到预期质量标准的水。

（3）设备及其控制的选择和检测技术。

（4）发展设备鉴定范围，包括仪器校准、检查，以证明水处理系统准确地按设计图配置。同时还要必须的、专门的检测以证明装备符合设计要求。

（5）发展操作鉴定范围包括检测和检查以证明设备、警报系统和控制的可靠性和证明警戒和行动水平已确立。这个阶段与下一步某些方面可能有些重叠。

（6）发展一个预期的工作情况鉴定范围以确定关键的程序参数的操作范围的合理度。同时和预期的工作情况鉴定用来显示一段时期内系统的生产能力。对关键质量属性的警戒和行动水平同样要通过证明。

（7）补充维护程序证实（又称为持续的寿命周期证实）它包括水处理系统的机械控制装置改变，确立和执行预防维护程序，其中包括仪器的重新校准。此外，维护证实还包括对关键程序参数的监测程序和修正方案。

（8）制定一个对系统操作和鉴定的定期复查安排。

（9）完成一个调查书，并把1-8步骤登记入案。

制药用水系统

水的质量属性的特定运用依水的使用要求而定。在图表2中已显示了不同的药用目的，对水采取了一系列不同的步骤。为特定的药用目的而选择合适的水质的评估过程在图表3树形决定图中得到体现。这些图表用来确定水的具体用途要求和操作单位的选用。

净化水和注射用水系统

生产净化水和注射药用水的设计、安装操作系统包括与其类似的部件，控制技术和程序。两类水的质量属性差别不仅在于注射用水有细菌性内毒素的存在和它们的成药方法，至少是在成药的最后阶段；它们相似点在于它们为满足质量属性，为水系统的设计提供了大量的共同的基础。最关键的区别在于为保证细菌和细菌性内毒素的排除而对水系统的所需的控制程度和最后的纯化步骤。

药用水的生产采用了连续的单元运行（操作步骤），这种单元运行追求特定的水质属性和保护随后的处理步骤。生产注射药用水的最后单元运行只通过蒸馏和反向渗透。蒸馏的可靠性操作已有一段历史了，而且能够成为注射药用水生产的一个单元运行。其它技术如超滤也在注射药用水生产中是适用的，但目前关系此操作的经验还没有推广。

证实方案应设计出来以确定系统的相容和提供涉及净化机械装置，操作环境的范围，要求的预处理和最可能的失败模式的充分信息。另外，对监测程序的有效性的证实和确立维持证实的标准是必要的。在试验性基础上进行的试验操作对确立操作参数，预期水质和证实失败模式等意义重大。然而，对特定的单元运行只作为安装操作系统证实的一部分内容。对特定单元运行的选择和为水处理系统的自身特点的设计应当考虑到供水的质量，随后操作步骤的技术选择，水输送系统的范围的复杂性和正常操作的基本要求。以注射用水处理系统的设计为例，最后的程序（蒸馏或者反向渗透）必须确保有效的细菌内毒素减少并且还必须通过证实。

过滤技术在水处理系统中起重要的作用，过滤单位可以通过一系列不同的设计，以满足不同的运用要求。滤除有效性对不同的粗滤过器来说差别很大，例如：无烟煤粒，石英或沙适用于大型的水处理系统，而深筒式过滤器适用于小型水处理系统，膜面滤过器适用于微粒控制。装置和系统结构因不同类型的过滤介质和操作位置差异明显。（膜滤过器将在后一段讨论）。

粒状或筒式滤过器用于预过滤。它们从供水中滤除固状的污染质以保护下游设备部件免受污染，这些污染会抑制设备操作和缩短其使用寿命。那些影响过滤深度的操作的设计和操作事项包括过滤质的沟流，沉淀物的阻塞，微生物生长和过滤质的损失。控制措施涉及压力和流量监测，回流法，清洁维持和过滤质的更换。一个重要的设计考虑事项就是过滤器的尺寸应达到足比防止因不适量的水流量而导致沟流和滤质损失。

活性炭层吸附分子量低的有机物和氧化添加剂。例如，氯化物，并把它们从水中清除。使用活性炭层是为了使水达到一定的质量属性和防止与下游的设备的不锈钢表面，树脂和薄膜发生反应。对活性炭层的主要考虑事项包括支持微生物生长的倾向，潜在的沟流、不

能在原处再生的特性和细菌内毒素、有机化学物和细炭粒的脱落。控制措施涉及合适的水流量，使用热水和蒸汽的清洗、回洗、吸附力的检测和经常的炭层的更换。可替换技术，例如，化学添加剂和再生有机物清除装置，可以用来替代活性炭层。

化学添加剂用于水处理系统，可以通过使用氯化物和臭氧以控制微生物；通过使用絮凝剂提高悬浮固状物的清除效果，清除氯化物，调节pH值和清除炭化物。随后的操作步骤须进行添加化学物质的清除。对添加剂的控制和确保添加剂及其反应物的清除为随后监测都需考虑入系统设计并成为监测程序的内容。

有机物清除装置使用大网状阳离子交换树脂能够从水中清除有机物和内毒素。通过使用适当的腐蚀性的生物杀伤剂液，装置的功能又可以重新恢复。要考虑到操作与清除力和树脂碎块脱落有密切联系，控制措施包括废水的检测，操作监测和为清除树脂而使用下游过滤器。

水软化器清除阳离子例如钙和镁，它们会对下游操作设备如反向渗透膜，去离子柱和蒸馏装置造成干扰。离子交换树脂层水软化器可以通过使用氯化钠液（盐水）得到再生，要考虑到微生物扩散，不适当的水流量造成的沟流，树脂的有机物污垢，树脂珠的碎片，为再生而使用盐液所致的污染。控制措施包括低量水的使用的再循环，树脂和盐水系统的定期的再生处理，微生物控制设备（紫外线和氯），适度的再生频率为废水的监测（硬性）和清除树脂细粉下游过滤器的使用。

去离子（DI）电解去离子（EDI）和电渗析（EDR）都是清除阴阳离子而提高水质属性的有效方法。去离系统内有带电的树脂，这种树脂需要通酸和碱进行定期的再生。通常，阳离子树脂通过盐酸或硫酸来再生，这个过程用氢离子取代被俘获的阳离子；阴离子树脂通过钠或者氢氧化钾来再生，这个过程用氢氧离子取代俘获的阴离子。两种化学再生剂都具有生物杀伤性，它们属于一种微生物控制的措施。这个系统可以按阴阳离子树脂分离，形成一个混合层的方式来设计。再冲电式树脂也适用于此系统。

电解去离子系统使用一种混合树脂的结合物，精选的可渗透性膜和能够提供连续的流量（产品和废物浓缩物）和持续不断的再生的电荷。水通过树脂区域和废料浓缩物区域，去离后成为产品用水。树脂作为导体用来促使电势驱动阴阳离子通过树脂和专用的薄膜以便在废水流中浓缩和清除。电势把树脂（产物）区域的水分解为氢离子和羟离子。这样，就不需要再生添加剂，树脂也能连续不断地再生。

电渗析与上面的操作有些相似，它利用电和精选的可渗透薄膜来进行分离。浓缩和冲走从水中被清除的离子。然而这种系统的有效性不及电解去离子系统；是因为它没使用树脂来提高离子清除力和流体的流通性。电渗析装置需要定期的极性转换和冲洗的维护操作程序。

对各种去离子装置不需考虑到微生物和内毒素控制化学添加剂对树脂和滤膜的影响及其损耗、降解和树脂污垢。对特定普通去离子装置应考虑到的相关事项包括再生频率、沟流，树脂与混合再生层完全分离，混合空气污染（混合层）以及相关的措施有所不同，但通常应包括再循环环路，通过紫外光对微生物的控制，运行监测，不定期的再生以减少和控制微生物的增长，为装置供给适量的水量，使用高温。作为混合层装置的再生管道应确保化学再生剂能完全接触装置内树脂和表面。再充式罐有可能成为一种污染源，应对其细心监测。

对前面树脂用途的充分了解，再生与利用的最短储存期限和适当的卫生处理都是确保正确操作的关键因素。

反渗透（RO）装置使用半渗透性膜再加上相当的压力差来驱使水通过薄膜以提高化学药物、微生物和内毒素质量。生产水流由供水，生产水（渗透）和废水（处理）体系构成。为获得预期的操作的可靠性，预处理和系统配置差异是必要的。对反向渗透装置的设计和操作的考虑涉及膜质对细菌和清洁剂敏感性、膜垢、薄膜完整性，密封完整性和废水量。薄膜和密封完整方面的失误将导致药用水的污染。相关的控制措施包括适当水流预处理，选待专用的膜质，完整性的保持，滤膜设计例如螺旋型垫以改进冲洗程序，定期卫生处理，压力差的监测，微生物水平和有机碳的总量。反向渗透装置，双行程和综合设计。其中一个例子就双行程设计的使用以提高可靠性，质量和效率。反向渗透装置可以单独使用或与普通去离子或电解去离子装置相结合以改进操作和提高质量。

超滤是使用渗透膜的另一种技术，与反向渗透不同的是它采用机械分离而不是渗透。因为膜的滤透能力，大分子和微生物的内毒素被减少了。这种技术可以适用于中间阶段或最后的提纯步骤。类似于反向渗透，操作的成功与否依赖于其它系统的单元运行和系统配置。

相关事项的考虑涉及膜质对清洁剂的适应性，膜的完整性，微粒和微生物污垢，筒内污染物的残留和密封完整性。相关措施涉及卫生处理，冲洗膜面的设计，完整性的保持，常规筒的变换，高温供水和有机装总量和压力差的监测。基于装置如平衡或系列配置所要求的运行方式或采取一些例外的灵活措施也是可行的。不要特别注意避免出现死水状态，这有可能加快微生物在后备或备用装置中生长。

微生物保留滤过器（膜滤过器）阻止微生物和细小微粒的通过。它用于油罐空气并置于排气孔。为了冷凝气体的过滤，这种过滤器也用于混合去离子层装置的再生。需特别关注的地域是排气孔受冷凝水蒸气阻塞的地方，这有可能导致罐的损坏，滤膜表面微生物的浓缩，对罐和去离子装置造成潜在的污染，控制措施涉及疏水滤过器的使用，防蒸汽凝结的通气孔滤过箱的使用。装置在初次使用和随后定期使用前或常规的过滤器更换前都有要进行灭菌，这是人们常用的方法。微生物保留滤过器常与净化系统和水输送管道系统相结合。正如前面提到过的，这一运用需要严密的控制，因为这些装置有可能成为一种微生物污染源。潜在微生物扩散应是因滤膜的破裂或增生的结果所致。其它控制微生物和微粒的方法可以代替膜滤过器在水处理系统的净化和输送区域使用。微生物保留滤过器在初次使用和随后的定期使用前都要经卫生和完整性的检测。

带阳电荷过滤介质通过静电引力和吸附降低内毒素水平。运用于单元运行或依微生物控制要求的相关的水输送系统。正如前面段落指出的，微生物保留性滤质需要同样的考虑和控制。相关事项的考虑包括流量，膜以及密封系统的完整性和保留能力，这些会被滤过器上潜在的特定的电荷影响，措施涉及压力差监测，内毒素水平，恰当的尺寸定位，膜完整性检测和控制穿透的一系列装置配置。

蒸馏装置通过热蒸发，去雾和浓缩来对化学物质和微生物进行控制。现行的大量设计包括单效、多效和蒸汽压缩。基于它们的发生容量和效率，后两种设备常用大型系统。蒸馏水系统对供水质量的控制不及膜系统那样严格。要考虑的是杂质的带出、蒸汽溢流、静水、

水泵及压缩机密封设计和在启动和操作时的电导（质量）差异。相关控制措施涉及有效的去雾、自动的高水准的计量显示计，消毒的水泵及压缩机的使用，规范的排水，泄料控制，能够自动转移不合格水到废水流中的线上传感器的使用。

贮罐用于水输送系统以有效地利用操作设备的功能。在为了生产的需要而保持连续不断地供给期间，贮存过程中还要考虑到日常的维持。设计和操作须能够防止生物膜的产生，降低腐蚀程度，方便贮罐的卫生处理和保证机械装置的完整性。这些措施可能还包括头部具有喷淋水管的内部光滑密封罐的使用。这能降低腐蚀贮存罐需排气来协调因水压改变的动力的平衡。这个装置能够与装在空气排孔上的疏水微生物膜滤过器相配合。同样，压缩空气加压自动膜滤过器和排气系统也是适用的。贮罐上装有警报装置的有孔圆盘，为保证罐的装置完整性提供了进一步防护措施。

输送装置应考虑到通过再循环管道内连续不断的水流，或应为定期的系统清洗做准备。经验显示连续的循环系统是易于维护的。

为阻止微生物膜的产生，水泵应设计成能提供充分湍流条件组件及其输送线路应设计为倾斜状态，并且装上排放岔道。这样整个系统的水就能完全排放。在水输送系统中，水是在高温状态上输送的，因而固定的支架和低流量状态应避免，同时，安装阀门的连接点的长径比为6或更小。在室温输送系统中，要特别注意避免压窝区域出现和为完全排放作好准备。从环路中溢出的水不能再回放入系统。输送装置设计涉及贮存罐的抽样阀的设置和其他位置如再循环水处理系统的回收线路。最初的水抽样点应是首先排放生产用水的阀门。与生产或其辅助设备有直接联系的组件都须设计成能防止逆流进入水控制系统。水输送系统为控制微生物，可进行一些卫生处理，并且该系统一直在洁净的条件下操作或进行定期的微生物卫生处理。

安装、建筑材料和组件选择

安装技术非常重要，因为它将影响系统的机械、防腐蚀性程度和整个系统的卫生状况。阀门安装的位置应能促进重力下水。管道支撑应确保合适的倾斜度以利于排放，并且在最差的热力状态下也能支持管道正常运作。连接系统组件的方法涉及单元运行，罐和输送管。它们都需要仔细检查以预防潜在的问题出现。

不锈钢的焊接处要保证内部光滑和防止腐蚀。低碳钢、相应的网状填料机（如有必要），惰性气体，自动焊接机和定期的检查和证明有利于确保焊接质量。随后的清洁和钝化对清除污染及腐蚀物和重新形成钝态抗腐表面都非常重要。塑料物质在一些情况下可能会被熔化（被焊接了的）同样要求内部光滑整齐。为了防止出现空隙和化学反应，不应使用粘合剂。接头处的装置如法兰垫要特别仔细安装，以防止产生偏置、缝、渗透和空隙。控制的相关措施涉及准确定位，尺寸适度的垫的选择，恰当的距离，统一的密封和避免使用螺纹接头。

建筑材料的选择应协调相关控制措施，如卫生处理，清洁和钝化。在选择合适的材料时，温度评价是一个关键的因素，因为表面需要高温操作和高温消毒。如果使用化学物质或添加剂用来清扫、控制或进行系统的卫生处理，那么抗化学物质的添加剂的材料就应使用在相关建筑上。

材料能够经受湍流和在高速运转的腐蚀性物的撞击下，不会被磨损。例如，钝化三氧化二铬不锈钢表面的使用。金属（如不锈钢的罩面），不论是精磨面，特定的粗砂面或经电磨处理，都有应进行系统设计和具备抗微生物和防腐蚀满意效果。辅助设备需要密封，垫子，隔膜。过滤介质和滤膜等材料应排除其具有可提取性，脱落性和有微生物活动可能性的材料。

暴露在不锈钢表面的保温材料应远离氯化物以避免因腐蚀而形成裂缝，否则将导致系统的污染和罐及其关键系统组件的损坏。

规格在确保材料的正确选择和作为系统鉴定参考与维护方面作用重大。信息例如不锈钢质地说明、结构说明、性能详价和对非金属材料结合能力都需对其复查并且留作参考资料。

组件（辅助设备）的选择要确保其不会产生新的污染侵蚀源。热交换器设计成双管型或同心管，同时还包括压力差的监测或使用同等或更好质量的热交换介质以避免泄漏问题的出现。水泵是密封的卫生设计，以防止对水造成污染。阀的内部表面应光滑。正如隔膜阀那样，外面阀盘和关闭装置处于水的冲洗状态下。带有压窝区域或有进出水流区域的关闭装置（如：小球、阀闸、球状物）的阀门应该避免使用。

卫生处理

水处理系统的微生物控制，首先通过卫生操作来实现。该系统可以通过热处理或化学方法处理。波长为254nm的流线，紫外光也可用于水系统的持续卫生处理。系统热卫生处理方式涉及定期或者持续不断高温水的循环和蒸汽的运用。这些技术只限于那些适用于高温卫生处理的系统，例如：不锈钢和一些聚合物。虽然热处理方式可以控制生物的生长，不能有效清除已存在的微生物膜。

如果能相容，化学处理方法可适用于范围更广的建筑材料。通常这些方法都使用氧化剂例如卤代化合物、过氧化氢、臭氧、过乙酸。卤代化合物虽然是有效的洁净剂，但在系统中不容易冲洗并且对微生物膜不产生任何影响。一些化合物如过氧化氢、过乙酸氧化菌和微生物膜通过产生活性过氧化物和游离的游离基（常风羟自由基）。这些短周期的化合物，尤其是臭氧，需要在卫生处理过程不断加料。过氧化氢和臭氧迅速降解为水和氧气；过乙酸在紫外光环境下降解为乙酸（醋酸）。紫外光通过降低系统内新的微生物的移生率来影响微生物膜的生长。然而，它只能对浮游微生物产生部分影响。况且，紫外光并不是一种有效的工具，因为它不能清除已经存在的微生物膜。但当它与传统的热处理或化学卫生处理相结合，就显得极其有效并能延长系统卫生处理之间的间隔。同时紫外光的使用加快了过氧化氢和臭氧的降解。

卫生处理步骤需要证实和证明其降低和控制微生物污染在可以接受的水平的能力。热卫生处理方式的证实涉及热传送研究以证明整个系统都达到卫生需要的温度。对化学处理方式的证实需要证明整个系统都达到合适的化学浓度。此外，卫生处理程序完成后，对化学残余物的有效清除也必需通过证明。

卫生处理的频率通常由系统监测的结果而定。从微生物数据的趋势分析得出的结论应作为维护的警戒机制。应设立卫生处理频率以确保系统在微生物控制状态下运行而不超出警戒水平。

操作、维护和控制

应设立一个预防性维护程序以确保水处理系统保持在一种控制状况下。这些程序涉及（1）系统操作的程序（2）关键质量属性和操作条件（包括重要仪器的校准）（3）定期卫生处理计划（4）仪器部件的预防性维护（5）依操作条件对其机械系统的变换控制

操作程序——对水系统的运行步骤、日常维护和修正行为的程序都应以书面记载同时应在何时进行。这个程序应给予充分证明，详尽到每项工作的具体作用和指定此操作的负责人，并由此人记述如何进行的上述操作。

监测程序——关键的质量属性和操作参数须通过证明和监测。这个程序涉及一个由线上传感器或记录器（如电导计和记录器），手控运行参数（如液压差降炭滤过器）和实验室试验（微生物计量总数）记录相结合。同时也应包括抽样的频率，评估检测结果的要求和必要的修正行为的进行。

卫生处理——依系统设计和运行单元的选择而定，日常的定期卫生处理可能是维持系统微生物控制状态所必须的。卫生处理技术在上面已经叙述过。

预防性维护——预防性维护程序须有效。这个程序应设立在应采取的预防性维护措施，维护工作的频率和怎样证实该程序的基础之上。

变换控制——机械配置和操作条件应受到控制。建设性的改变应对其整个系统的影响进行评估。改变控制后所需要的再鉴定必须确定。在随后进行水系统的修改后，会影响的操作、手册和程序都相应进行修正。

抽样依据

水系统应该以一个能确保该系统处于控制下并且能够源源不断地提供一定所需质量的水的频率来进行监测。取样应在操作和输送系统中有代表性的地域进行。设立的抽样频率应基于系统证实数据并且能包含其关键地域。单元运行场地的抽样频率小于使用场地。抽样计划还必须考虑到被抽样水的可预想的水质属性。以注射水为例，因为它们需要严格的微生物条件，因而需要一种更加严密的抽样频率。

在抽样水系统时，要特别注意以保证抽样具有典型的代表性。在抽样前，抽样水门应进行卫生处理和彻底的冲洗。含有化学洁净剂的抽样需要在微生物分析之前进行中和。用作微生物的抽样应立即检测或适当地保护直到分析进行之时。

下游水的抽样仅显示出现在系统的浮游（自浮）微生物的浓度。水底（依附）微生物如微生物膜大量存在并成为浮游总体的来源。生物膜中的微生物代表一种持续的污染源，

并且难以进行抽样和量化。因此，浮游总体用作为系统污染水平的指示剂和作系统警戒水平的基本要素。提高浮游水平的稠度，通常指示出需要补救的微生物膜的高级阶段。在控制微生物膜形成和随后的浮游总体都是非常关键的。

微生物因素

最主要的微生物污染的外源是水源或供水。供水质量必须最低限度地满足饮用水的质量腐性，其中大肠杆菌应被排除。其它的多种微生物（主要有革兰氏阴性菌）有可能存在。这些微生物有可能影响随后的纯化步骤。其它潜在的微生物污染的外源包括未加保护装置的排气口，不适当的空气滤过器以及受污染的出口管，污水气闸，活性炭和去离子树脂的更换中出现的回流。对系统的设计和维护要予以充分的重视以保证受微生物污染和污染源降低到最低程度。

单元运行可能是主要的内生微生物污染，供水中出现的微生物可能吸附在炭层，去离子树脂、滤膜和其它单元运行的表面并促成微生物的形成。微生物膜是一种为了在低营养素环境中存活而对特定微生物的适应的反应。微生物膜内的微生物不受那些杀虫剂的伤害。当微生物出现碎落和被带到其它区域时，下游微生物的移生就有可能发生。微生物也可依附于悬浮微粒并成为随后的纯化设备和输送系统的污染源。

另一种内生微生物污染源是水输送系统。微生物能在管道、阀门和其它区域繁殖。在这些区域扩散，形成微生物膜，然后成为一种持续不断的微生物污染源。内毒素是革兰氏阴性菌细胞壁外面细胞膜处的脂多糖。革兰氏阴性菌容易形成微生物膜，这能成为一种内毒素源。内毒素或与活性微生物或死亡微生物碎片相结合，或者它们就是一些自由分子。这些自由形式的内毒素可以生活在水系统的微生物的细胞壁表面或微生物膜释放出来，或有可能通过供水进入水系统。通过对系统内微生物进样和微生物扩散的控制有可能降低内毒素水平。通过处理系统和卫生处理的单元运行的排除和清除行动或许能够降低内毒素水平。其它的控制方法涉及流线或就地超滤或导电改性滤过器的使用。正如细菌内毒素检测章节<85>描述的，内毒素的存在是可以监测的。

方法研究

水系统微生物监测程序的目的是为了控制生产用水的微生物质量提供充分的信息。生产质量的要求受所需水质的限定。通过数据趋向分析和限制特定的不利微生物，系统可以维持一种合适的控制水平，因此，没有必要去监测出现的各种微生物。监测程序和方法应指出不利的趋势和对成品或消费者有潜在的危害的微生物的监测。

基于监测系统的个别要求，对其方法的最终选择有所不同。我们必须要认识到没有单独的一种方法能够监测水系统中所有的潜在的微生物，它们被认为与系统和对各自系统产品影响有重要的关系。

在选择一种方法来监测一制药用水系统的微生物时，应考虑到好几种标准。这些涉及方法的敏感性，受监测微生物的范围，试样处理量，诱导期，成本和技术的复杂性。另外一点，就是使用常规的培养方式取代高精密仪器监测方式。

*如希望了解更多的涉及水中微生物测试方式的指导信息，请参阅《水及废水的检测的标准

方式》18版，美国公共卫生协会，华盛顿特区，20005。

常规培养方式

小的微生物检测的常规培养法涉及但不只限于倾注平皿，平板涂布，膜过滤和（菌检）最大可能数（MPN）检测。这些方法通常成本低又易于操作，而且提供了优质的试样操作处理量。通过使用更大的样本容量，该方法的灵敏性还要提高，这种方法用于膜过滤。

培养法进一步受使用的与培育温度和持续期间相结合的基料类型进一步限定。这种结合的选样应依据特定的水系统的监测需求和其分离有可能对产品或操作产生不利影响的微生物的能力而定。

对传统微生物分析来说，现在有两种基本的培养基：异氧菌落计数的常用基料。低营养素培养基适合于对隔离慢性增长尤其在水系统证实期间，低营养素培养基与高营养素相比较，以确定是否有额外的数目和类型的细菌出现，以便评估它们对产品用途的影响。此外，控制系统的功效和对这些慢性增长或受损细菌的卫生处理也可以进行评估。

诱导期和温度同样是微生物测试法的关键的方面。为48至72小时。在特定的小系统中，较低的培育温度（20℃-25℃）和更长的时期（如5-7天）能培育出比常规方法更高的菌落数。无论在使用较低培育温度或更长的培育期特定的系统是否需要监测应在系统证实期间确定。

只有当警戒或行动水平，考虑到及时的信息的需要和所需的修正行动的类型，应作出使用即受伤细菌，慢性生长菌或特殊的细菌的恢复应与及时进行的调查和采取修正行动的需要和这些微生物对产品和操作产生不利的影响力相协调。

仪器处理法

仪器处理法的例子涉及显微直视计数技术（如EPIFLUORESCENCE 和免疫荧光）放射，抗阻生化技术。这些方法各自既有优点，又有不足。其中一个时间内可取得结果，这更利于系统的适时的控制。然而，这个优点受到因操作取样工作的强度和仪器的限制的制约。此外，仪器处理法具有一些破坏性，因为进一步为特定目的隔离操作被排除。

通常，有些微生物隔离形式是水系统监测所需元素之一。因此，传统上人们倾向于使用培养法而不是仪器法，是因为前者能达到预期检测性的平衡和具备估测能力。

推荐方法

下面的方法摘自《水及废水标准检测方法》18版，美国公共卫生协会，华盛顿特区，20005，被认为是专门用于原料水的日常微生物监测所观察的一定数量菌落数的其它形式的结合有可能偶尔或持续产生更多可观察到的菌落数。不利方面，这有可能超过获得的较高菌落数。这种较高基线计数在检测飘移或一种趋势时并没有更多的用处。

通常用于监测制药工艺用水比较满意的推荐方法如下：

饮用水：

倾注平皿法

最小抽样-1.0ML

平皿计数树脂

42-72小时；30℃-35℃

纯化水：

倾注平皿法

最小抽样-1.0ML

平皿计数树脂

42-72小时；30℃-35℃

注射用水：

膜滤过法

最小抽样-100ML

平皿计数树脂

42-72小时；30℃-35℃

微生物的证实

证实从水监测法分离出的离析物非常重要，例如：在一些特定的水传播的微生物物可能会使用水的产品或操作产生不利的影响。在证实产品或操作的微生物污染源时，微生物信息，如上面提到的，是非常有用的。

通常，一些有限微生物样在水系统中不断恢复。经过重复的表征鉴定，有经验的微生物学家基于一些特性和细菌形态和特性，就能熟练地作出证实。在大多数情况下，这种表征鉴定水平是适用的。

警戒与行动水平

净化水和注射用水在各自章节已论及特定的微生物限制，既然大多数现行微生物技术要求至小48中时以获取特定的效果。到那时，只进行抽样的水已经用于生产流程中。如未达到规定涉及的产品将被排斥在外，但这并不是警戒和行动指标的目的。制药工艺用水的定量微生物指标的确立是有序的，因为这些指标将确立其程序。当超过这些限制的重大的飘移出现的情况下，这些程序就应立即执行。

水系统应受微生物监测以确认它们一直按设计规定进行操作和生产质量符合的水。监测数据可以与已确立的操作参数和产品规格作对照。对操作参数和产品规格使用的改善就是警戒和行动水平的确立；这显示出操作特性的变化。警戒和行动水平与操作参数和产品规格明显不同，因为它们用于监测和控制而不是用于接受或拒绝某种决定。

警戒水平是一些水平或范围。当超出这些范围时，就意味着操作可能已经偏离了正常的操作条件。警戒水平只起一个警示作用，并非必然要求一种修正行动。

行动水平同样是一些水平或范围。超出这些范围就表明操作已经偏离正常的操作范围。超出行动水平就意味着修正行动以使操作重新回到其正常的范围。

警戒和行动水平通过操作和产品规格限度而确定。同时，它们是建立在产品与技术的相关因素相结合的基础上。因此，超出警戒或行动水平并不必然暗示产品质量已经下降。

用作确立警戒和行动水平的技术因素包括对设备设计规格的复查以确保纯化装置能够达到纯化水平的要求。此外，在一段时间内，应对抽样进行收集和分析，以建立反映正常水质趋势的数据信息。通过上面的信息，历史或统计性水平可以予以确定。通过这种方式确立的水平用来测量操作性能并且不依赖于产品关连。

与警戒和行动水平相关的产品应显示出产品质量和相关事项和有效进行纯化操作的能力。这些水平建立在对操作数据和产品对化学和微生物污染的敏感性评估的复查基础上的。产品感染性评估涉及防腐效验，水活度，酸碱度等。这些水平的确立要确保在超出水平时，产品的质量也不会因此降低。

监测数据应在运行的基础进行分析以确保操作一直在合理限制内进行。数据趋势的分析用于操作性能的评估。这些信息可以用来预测与已确立操作参数的偏移，由此给出需要合理预防维护措施的信号。

人们认识到为任何制药工艺用水系统确立的微生物警戒和行动水平必然与监测方式的选择有联系。如果使用推荐的方法，通常认为合理的行动水平对饮用水来说是每毫升含500个菌落单位，净化水每亳升含100个菌落单位，注射用水每毫升含10个菌落单位。

须强调的是上述行动指标并非想用于包括所有使用原料水的地方的条件。例如，革兰氏阴性微生物并没有从原料水中排除，联邦规则中饮用水也没禁止革兰氏阴性微生物的存在。原因是这些微生物在含水环境中无所不在，因而要排除它们需一种卫生处理程序，这种程序在许多生产方案中是不合适的或者难度极大。然而，有些情况是不能忽视的：在局部药和一些口服药剂中。因此，生产厂家负有责任补充一些常规指标以符合没一特定的生产条件。

超纯水的取样方法及容器和处理

更新时间：2011-01-24 19:08:31来源: 上海涞科仪器有限公司

核心提示：预先采好水样，尽早上机分析。水样的采集必须选择有代表性的采样点。取样点的选择直接关系到检测数据的结果。

超纯水的取样方法因测试项目、要求技术指标的不同而变化。

对非在线测试：预先采好水样，尽早上机分析。水样的采集必须选择有代表性的采样点。取样点的选择直接关系到检测数据的结果。

容器的准备

1.对于硅、阳离子、阴离子、微粒的取样，须使用聚乙烯塑料容器。

2.对于总有机碳、细菌的取样，必须使用带磨口塞的玻璃瓶

取样瓶处理方法

1.

1.阳离子、全硅分析用取样瓶处理方法：将3瓶500 mL的纯净水瓶子或盛过优级纯以上纯度的盐酸瓶子，用1mol盐酸浸泡过夜之后，

用超纯水清洗10次以上（每次以150 mL左右纯水用力摇晃1分钟弃之再重复清洗），注满纯水并用以纯水清洗干净的瓶盖封严，

静泡过夜。

2.阴离子及颗粒分析用取样瓶处理方法：将3瓶500 mL的纯净水瓶子或盛过优级纯以上纯度的H2O2瓶子，用1mol NaOH溶液浸泡

过夜之后，清洗同1.)

3.细菌及TOC分析用取样瓶处理方法：将3瓶50 mL-100 mL的磨口玻璃瓶子以重铬酸钾硫酸洗液充满加盖酸浸泡过夜之后，用超纯

水清洗10次以上（每次用力摇晃1分钟弃之再重复清洗），并用以纯水清洗干净的瓶盖封严，后置入高压灭菌锅中进行高压蒸汽灭

菌30分钟

取样方法

?阴、阳离子及颗粒分析用取样瓶，在正式取样前，倾出瓶中水，以超纯水重新清洗10次以上，一次性注入350-400mL超纯水，并用以纯水重新清洗干净的瓶盖封严。用洁净的塑料袋封严。

?细菌及TOC分析用取样瓶，在正式取样时，倒出瓶中水，立即以超纯水充满取样瓶，并以灭过菌的瓶盖立即封严，用洁净的塑料袋封严。