工艺用水的设计、验证、运行和维护

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,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,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,2,1,、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。,3,2,、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,0.25,E,u./ml,/,微生物限度,10,个,/100ml,100,个,/ml,使用范围,见验证指南,4,3,、,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,80,o,C,以上保温、,65,o,C,以上保温循环或,4,o,C,以下存放。,接下页,5,3,、,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,6,3,、,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,7,二、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,8,1,、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,CO,2,CO,H,2,s,Cl,2,O,2,CH,4,N,2,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,9,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,+,10,1.2,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。,11,1.2,水的净化技术,后处理技术,紫外杀菌，臭氧杀菌，微孔过滤,12,1.2,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,13,1.2,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,14,2.,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,15,2.2,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,NaHSO,3,）,水源中,CO,2,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,16,2.2,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。,17,2.3,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,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）；,18,2.3,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,B,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,19,2.4,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,20,3.,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,21,3.2,注射用水的贮存，分配系统的设计要求,1,A,、,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。,22,3.2,注射用水的贮存、分配系统的设计要求,I,、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,121,o,C,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。,23,3.3,、灭菌方法,通常有下列灭菌方法,1,）热力消毒,-,巴氏消毒，,80,0,C,保温循环，,1,小时以上,纯化水系统采用,2,）热力灭菌,-121,0,C,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,24,4,、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,SOP,1.2,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,25,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。,26,5,、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,4,3,、活性碳过滤器,清洗,P,0.08MPa,或每,3,天,4,、活性碳过滤器,余氯,0.05 mg/L,5,、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,2000h,10,、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,27,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,P SDI,一次,/2h,3,、活性碳过滤器,P,一次,/2h,4,、活性碳过滤器,余氯,一次,/2h,5,、,RO,膜,P,电导率 流量,一次,/2h,6,、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,/2h,8,、纯化水,全检,每周,9,、注射用水,电导率,PH,氨 氯化物,一次,/2h,10,、注射用水,全检,每周,11,、注射用水温度,储灌 回水温度,一次,/2h,28,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,d,b,与,c,结合使用,29,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