注射用水的系統(tǒng)設(shè)計(jì)

注射用水是很多藥品制備的原輔料，這些注射用水會(huì)隨著藥劑進(jìn)入人體體內(nèi)，體現(xiàn)了注射用水在生物制藥中的重要性。針對(duì)生物制藥中注射用水系統(tǒng)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)其進(jìn)行分析并用實(shí)例進(jìn)行闡述，以期為注射用水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及使用起到借鑒作用。
 

　　一、注射用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中國(guó)藥典對(duì)注射用水水質(zhì)的指標(biāo)：注射用水為純化水經(jīng)蒸餾所得的水，電導(dǎo)率在25℃時(shí)<1.3us/cm ；微生物限度≤ 10CFU/100ml ；細(xì)菌內(nèi)霉素﹤ 0.25EU/mL ；酸堿度控制在5.0~7.0 ；其中的各種氧化物、硫酸鹽、鈣鹽等需要按照國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)，硝酸鹽﹤ 0.06μg/mL 重金屬﹤ 0.1μg/mL ；不揮發(fā)物≤ 10mg/L。注射用水儲(chǔ)罐和輸送系統(tǒng)設(shè)置在位清洗、在位滅菌設(shè)施，確保清洗、消毒質(zhì)量達(dá)到要求。
 

　　二、生物制藥中的注射水系統(tǒng)設(shè)計(jì)注射水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要是制備系統(tǒng)、儲(chǔ)存、水泵確定、分配管路、滅菌、使用點(diǎn)這六個(gè)方面。
 

　　2.1
 

　　注射用水制備系統(tǒng)設(shè)計(jì)
 

　　蒸餾法：蒸餾方法以相變?yōu)榛A(chǔ)，這樣制備的注射用水水質(zhì)穩(wěn)定，同時(shí)蒸餾過(guò)程也是一個(gè)消毒滅菌的過(guò)程，因此蒸餾方法是世界各國(guó)制備注射用水的方法。
 

　　2.2
 

　　存儲(chǔ)設(shè)計(jì)
 

　　儲(chǔ)存是該系統(tǒng)中的重要組成部分，需要保障其安全性、衛(wèi)生性、易于清理、可以排除干凈等，其壓力等級(jí)需要符合實(shí)際的系統(tǒng)設(shè)備應(yīng)用需求。（1）儲(chǔ)罐及配套附件注射用水儲(chǔ)罐應(yīng)采用低碳不銹鋼制造，如316L，液位計(jì)量裝置采用電信號(hào)液位控制裝置，傳感器要考慮衛(wèi)生要求和罐內(nèi)溫度壓力(滅菌時(shí))的耐受情況，并設(shè)置高低液位報(bào)警系統(tǒng)。在注射用水儲(chǔ)罐的頂部應(yīng)安裝0.22μm 的疏水性通氣過(guò)濾器，材質(zhì)一般采用采用聚四氟乙烯(PTFE)或聚偏氟乙烯(PVDF)。同時(shí)為了避免空氣過(guò)濾器的疏水濾芯表面形成水膜，注射用水儲(chǔ)罐通氣過(guò)濾器的不銹鋼外殼宜采用電或蒸汽加熱，使過(guò)濾器溫度略高于罐內(nèi)水溫。（2）存儲(chǔ)溫度一般情況下注射用水系統(tǒng)中的儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)需要保障注射用水的儲(chǔ)藏溫度控制在80℃以上或4℃以下，且處于持續(xù)保溫的狀態(tài)，若是溫度在70℃以上，應(yīng)保障注射用水的保溫循環(huán)。容量的大小是注射用水儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)中的主要內(nèi)容，其關(guān)鍵點(diǎn)在于連續(xù)循環(huán)運(yùn)作、液位高度可以滿足注射液的吸入要求、儲(chǔ)存的注射用水容量可以滿足一段時(shí)間的用量需求及循環(huán)回水量的要求。
 

　　2.3
 

　　水泵設(shè)計(jì)
 

　　在注射用水系統(tǒng)的水泵設(shè)計(jì)中，應(yīng)注重衛(wèi)生、便于拆卸兩個(gè)要點(diǎn)，泵殼、開(kāi)放式葉輪應(yīng)考慮到排空及清潔等因素，泵體、葉輪材料采用316L。在對(duì)水泵角度的確定時(shí)，一般會(huì)將出口角度控制在45°角左右，可以降低空氣進(jìn)入水泵的幾率，保障注射用水系統(tǒng)中的水泵正常運(yùn)行。此外，為了避免注射用水系統(tǒng)水泵運(yùn)行中出現(xiàn)能耗浪費(fèi)的情況，應(yīng)選取變頻式水泵，且一般不采用備用泵。
 

　　2.4
 

　　分配管路設(shè)計(jì)
 

　　注射用水系統(tǒng)的分配管路需要保障其穩(wěn)定的紊流狀態(tài)，其流水控制在1~3m/s，對(duì)于坡度方面的設(shè)計(jì)需要保障注射用水系統(tǒng)中的水可以全部排出，不可盲目的選擇管件，管件的閥門(mén)及直徑大小需要嚴(yán)格的按照實(shí)際需求進(jìn)行選擇，在水平管路及閥門(mén)的選擇上，需要慎重的考量，一般情況下采取偏心變徑衛(wèi)生級(jí)隔膜閥，以此提高注射用水系統(tǒng)分配管路的合理性。
 

　　2.5
 

　　滅菌設(shè)計(jì)
 

　　純蒸汽壓力滅菌是目前較為常用的注射用水系統(tǒng)滅菌方法，需要將壓力控制在0.1~0.3MPa，該系統(tǒng)在對(duì)注射用水滅菌的時(shí)間需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂?，一般不可小?h。此外，過(guò)熱式注射用水滅菌方式在實(shí)際的使用過(guò)程中，需要控制其溫度為121℃，在達(dá)到規(guī)定的溫度時(shí)，通過(guò)系統(tǒng)中的循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行水質(zhì)的殺菌消毒，與純蒸汽壓力滅菌方法相同的是滅菌時(shí)間不可小于1h。
 

　　2.6
 

　　使用點(diǎn)設(shè)計(jì)
 

　　用戶需求是最基本的設(shè)計(jì)依據(jù)，特別是每個(gè)使用點(diǎn)在各個(gè)時(shí)段的水量、水溫和水壓需求，這是整個(gè)水系統(tǒng)各組件計(jì)算和選型的依據(jù)。例如，工藝儲(chǔ)罐配液和CIP 清洗對(duì)水量、水溫、水壓需求不同，并且兩種操作所處時(shí)段也不相同，合理地分配環(huán)路中的使用點(diǎn)可以給企業(yè)降低大量運(yùn)行成本。因此，使用點(diǎn)的分配應(yīng)該同使用部門(mén)討論并確認(rèn)，并由此形成工藝流程圖。
 

　　三、保障體系的建立為了保障注射用水的水質(zhì)符合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，必須從硬件的設(shè)計(jì)、設(shè)備管道安裝、驗(yàn)證和運(yùn)行管理等方面對(duì)注射用水系統(tǒng)進(jìn)行綜合管理，建立完善的注射用水系統(tǒng)管理保障體系，合理安排、精細(xì)設(shè)計(jì)，對(duì)其中涉及到的硬件、軟件和人員三個(gè)要素進(jìn)行合理的規(guī)劃。硬件方面的合理設(shè)計(jì)、精心建造、嚴(yán)密驗(yàn)證，達(dá)標(biāo)運(yùn)行、有效監(jiān)控與及時(shí)維護(hù)，必須得到相關(guān)軟件的支撐，并將執(zhí)行情況在運(yùn)行記錄中得到反映，管理及維護(hù)系統(tǒng)生產(chǎn)出合格注射用水，它必須具有系統(tǒng)性、適用性、動(dòng)態(tài)性和可追溯性，缺一不可；而合格的硬件設(shè)施，只有在具有一定素質(zhì)的人員，嚴(yán)格按相關(guān)軟件要求去認(rèn)真操作和管理，才能體現(xiàn)出其應(yīng)有的優(yōu)勢(shì)，才能制造出合格的注射用水。