制药用水讲解学习.ppt

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1、制药用水制药用水知识目标知识目标熟悉纯化水、熟悉纯化水、注射用水的定义和注射用水的定义和质量要求质量要求了解电渗析了解电渗析法、掌握反渗透法法、掌握反渗透法制备纯化水的原制备纯化水的原理理学习目标学习目标能力目标能力目标能掌握制药能掌握制药用水工艺流程用水工艺流程以及相应制备以及相应制备一、概一、概 述述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1、制药工艺用水的定义（2010年版中国药典）饮用水饮用水1纯化水纯化水2灭菌注射用水灭菌注射用水4注射用水注射用水3符合生活饮用水标准国家符合生活饮用水标准国家GB5749-85GB5749-85。为纯化水经蒸馏所

2、得的水。为纯化水经蒸馏所得的水。为注射用水照注射剂为注射用水照注射剂生产工艺制备所得。生产工艺制备所得。为蒸馏法、离子交换法、反为蒸馏法、离子交换法、反渗透法或其他适宜的渗透法或其他适宜的 方法制方法制得的供药用的水，不含任何得的供药用的水，不含任何附加剂。附加剂。饮用水饮用水电渗析电渗析反渗透反渗透离子交换离子交换离子交换离子交换反渗透反渗透注射用水注射用水纯化水纯化水蒸蒸 馏馏EDI灭菌注射用水灭菌注射用水灭灭 菌菌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0.25Eu./ml/微生物限度10个/100ml100个/ml使用范围见验证指南3、GMP对工

3、艺用水系统的要求（1）GMP GMP 第三十四第三十四条条纯化水、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。3、GMP对工艺用水系统的要求（2）GMPGMP第七十一第七十一条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3、GMP对工艺用水系统的要求（3）GMPGMP附附录一，第一，第5

4、5条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。GMPGMP附附录一，第一，第4 4条条 药品生产过程的验证必须包括工艺用水系统二、原水预处理二、原水预处理水源水源饮用水饮用水：已净化，可直接制备纯化水和注射用水：已净化，可直接制备纯化水和注射用水天然水天然水：井水、河水等天然水，称为原水：井水、河水等天然水，称为原水根据水质采用适根据水质采用适宜的方法进行净宜的方法进行净化处理化处理.原水中的杂质包括：原水中的杂质包括：1 1）电解质）电解质 2 2）溶解气体）溶解气体水中的溶解气体包括水中的溶解气体包括COCO2 2,CO,H,CO,H2 2s,Cls,Cl2 2

5、,O,O2 2,CH,CH4 4,N,N2 2等等 3 3）有机物）有机物 如如有有机机酸酸，有有机机金金属属化化合合物物，在在水水中中常常以以阴阴性性或或中中性性状状态态存存在在，分分子子量量大大；通通常常用用总总有有机机碳碳（TOCTOC）和和化化学学耗耗氧氧量量度度（CODCOD）来来反映这类物质在水中的相对含量。反映这类物质在水中的相对含量。4 4）悬浮颗粒物）悬浮颗粒物 如泥沙，尘埃，微生物，胶化颗粒，有机物如泥沙，尘埃，微生物，胶化颗粒，有机物 5 5）微生物）微生物 包括细菌，浮游生物，藻类，病毒，热原包括细菌，浮游生物，藻类，病毒，热原（一）凝聚法（一）凝聚法 加入加入絮凝剂絮

6、凝剂如明矾、硫酸铝、碱式氯化铝，使水中的胶如明矾、硫酸铝、碱式氯化铝，使水中的胶体微粒凝聚成絮状沉淀，除去部分铁、锰、氟和有机物。体微粒凝聚成絮状沉淀，除去部分铁、锰、氟和有机物。原水预处理的工序：原水预处理的工序：原水原水絮凝絮凝机械过滤机械过滤精密过滤精密过滤饮用水饮用水1、明矾、明矾KAl(SO4)212H2O 在水中在水中水解水解或或与碳酸盐作用与碳酸盐作用，生成氢氧化铝胶体。该胶体有较，生成氢氧化铝胶体。该胶体有较强强吸附吸附作用，促使水中悬浮物及微生物聚集成沉淀而除去。明作用，促使水中悬浮物及微生物聚集成沉淀而除去。明矾的用量一般为矾的用量一般为0.01-0.2g/L0.01-0.

7、2g/L。2、Al2(SO4)318H2O硫酸铝加入水中，水溶液呈弱酸性，不利于硫酸铝水解，硫酸铝加入水中，水溶液呈弱酸性，不利于硫酸铝水解，用碱用碱（NaOHNaOH或石灰石）调节或石灰石）调节pHpH至中性至中性，促使水解反应进行。硫酸铝，促使水解反应进行。硫酸铝的用量一般为的用量一般为0.075-0.15g/L0.075-0.15g/L。3、碱式氯化铝、碱式氯化铝无机离子凝聚剂，在水中以无机离子凝聚剂，在水中以络合离子形式存在络合离子形式存在，带大量正电荷，带大量正电荷，能能吸附带负电荷的胶粒吸附带负电荷的胶粒形成稳定絮状沉淀，除去水中悬浮物和形成稳定絮状沉淀，除去水中悬浮物和微生物。适

8、用微生物。适用pH6.5-7.5，用量一般为，用量一般为0.05-0.1g/L。（二）吸附过滤法（二）吸附过滤法 采用有采用有吸附性能的物质吸附性能的物质作作滤材滤材，通过过滤除去原水中悬浮性杂，通过过滤除去原水中悬浮性杂质及少量微生物的方法。质及少量微生物的方法。石英砂滤器石英砂滤器:可滤除悬浮物、机械杂质等较大固体物质，降低水浊度；可滤除悬浮物、机械杂质等较大固体物质，降低水浊度；活性炭滤器活性炭滤器:可吸附有机物、余氯、胶体等杂质，降低色度和浊度；可吸附有机物、余氯、胶体等杂质，降低色度和浊度；细过滤器细过滤器:除去除去5m5m以上的细小微粒；以上的细小微粒；砂滤棒砂滤棒:原水中所含的有

9、机物、微生物杂质较少，可采用该法。原水中所含的有机物、微生物杂质较少，可采用该法。垂熔玻璃滤器垂熔玻璃滤器 砂滤棒砂滤棒微孔滤膜滤器微孔滤膜滤器内装微孔滤膜 进液口出液口板框压滤机板框压滤机钛滤器钛滤器（三）其他水处理方法三）其他水处理方法n软化工序：软化工序：适用于原水硬度高适用于原水硬度高n初级脱盐：初级脱盐：适用于原水含盐量高时，可用电渗析法和反渗析法适用于原水含盐量高时，可用电渗析法和反渗析法n脱气：脱气：适用于适用于CO2含量较高的原水含量较高的原水n原水中灭菌处理：原水中灭菌处理：适用于菌群含量超标的原水，可用紫外杀菌适用于菌群含量超标的原水，可用紫外杀菌（四）预处理设计要求（四）

10、预处理设计要求 （1 1）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 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。（四）预处理设计要求（四）预处理设计要求 （2 2）三、制水方法离子交换法离子交换法离子交换法离子交换法电渗析法电渗析法电渗析

11、法电渗析法反渗透法反渗透法反渗透法反渗透法蒸馏法蒸馏法蒸馏法蒸馏法返回（一）离子交一）离子交换法法离子交离子交换树脂脂常用交常用交换树脂脂 阳阳离子离子树脂床、脂床、阴阴离子离子树脂床、脂床、混合混合树脂床串脂床串联阳离子交换树脂：阳离子交换树脂：氢型：氢型：RSO3-H+钠型（稳定）钠型（稳定）Na+阴离子交换树脂：阴离子交换树脂：氢氧型：氢氧型：RN+(CH3)3OH-氯型（稳定）：氯型（稳定）：Cl-处理原水的流程：处理原水的流程：阳阳床床 脱气塔（脱气塔（COCO2 2）阴床阴床混合床混合床新树脂：处理、转型新树脂：处理、转型旧树脂（老化）：再生旧树脂（老化）：再生-强酸、碱强酸、碱离

12、子交换树脂装置离子交换树脂装置离子交换树脂柱有阳床、阴床、混合床三种，离子交换离子交换树脂柱有阳床、阴床、混合床三种，离子交换树脂装置一般由阳床树脂装置一般由阳床（脱气塔）（脱气塔）阴床阴床混合床所构成。混合床所构成。此法的主要优点是所得水的化学纯度高，设备简单，节约能此法的主要优点是所得水的化学纯度高，设备简单，节约能量、成本低，但在去除热原方面，不如重蒸馏法可靠，故一量、成本低，但在去除热原方面，不如重蒸馏法可靠，故一般供洗涤用或用作制备注射用水的水源。般供洗涤用或用作制备注射用水的水源。（二）电渗析法渗析法 成本更低成本更低 化化学学纯度不如离子交度不如离子交换法，法，电阻率阻率1010

13、万万 cmcm 原理：原理：负负极极阳阳离离子子膜膜淡水淡水阴阴离离子子膜膜正正极极盐水盐水+盐水盐水（三）反渗透法（三）反渗透法 半透膜：膜材半透膜：膜材为醋酸醋酸纤维素膜和聚素膜和聚酰胺胺膜膜 浓度差：度差：两两侧分分别为盐溶液和溶液和纯水水 外外压力：大于渗透力：大于渗透压，达达到到盐、水分离、水分离 1.醋酸纤维素膜醋酸纤维素膜2.聚酰胺膜聚酰胺膜纯水纯水盐溶液盐溶液施加的外压力施加的外压力渗透现象渗透现象反渗透现象反渗透现象盐水盐水半渗透膜半渗透膜纯纯水水反渗透装置反渗透装置反渗透装置主要有框板式、管式（管束式）、螺旋卷式及反渗透装置主要有框板式、管式（管束式）、螺旋卷式及中空纤维式

14、四种类型。此法的主要特点除了可以从水中除去有中空纤维式四种类型。此法的主要特点除了可以从水中除去有毒有机和无机污染外，还能保证完全消毒，完全能达到注射用毒有机和无机污染外，还能保证完全消毒，完全能达到注射用水的质量要求，而且又比较经济，故美国药典水的质量要求，而且又比较经济，故美国药典版（版（19751975版）开始收载此法为制备注射用水的法定方法之一。版）开始收载此法为制备注射用水的法定方法之一。螺旋卷式反渗透膜螺旋卷式反渗透膜中空纤维式反渗透中空纤维式反渗透中空纤维式反渗透组件是由数万至数十万根中空纤维，其中空纤维式反渗透组件是由数万至数十万根中空纤维，其端部由树脂固接的封头组成。端部由树

15、脂固接的封头组成。用于纯化水制备时，高压盐水流过纤维外壁，而纯化水由用于纯化水制备时，高压盐水流过纤维外壁，而纯化水由纤维中心流出。纤维中心流出。l.中空纤维；中空纤维；2.外壳；外壳；3.原水分布管；原水分布管；4.密封隔圈；密封隔圈；5.端板；端板；6.多孔支撑板；多孔支撑板；7.环氧树脂管板；环氧树脂管板；8.中空纤维端部示意；中空纤维端部示意；9.隔网隔网前处理、脱盐、后处理四、纯化水的制备四、纯化水的制备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+1.水的净化技术脱盐技术 视含

16、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。2.水的净化技术后处理技术紫外杀菌，臭氧杀菌，微孔过滤3.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4.4.纯化水质量检查纯化水质量检查无色的澄清液体、无色的澄清液体、无色的澄清液体、无色的澄清液体、无臭、无味无臭、无味无臭、无味无臭、无味纯化水要求纯化水要求酸碱度、硫酸盐酸碱度、硫酸盐酸碱度、硫酸盐酸碱度、硫酸盐与钙盐、亚硝与钙盐、亚硝与钙盐、亚硝与钙盐、亚硝酸盐等酸盐等酸盐等酸盐

17、等检查项目检查项目检查项目检查项目5.5.纯化水贮存与输送纯化水贮存与输送五、注射用水的净化技术五、注射用水的净化技术 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、分配灭菌系统注射用水生注射用水生产流程流程多效蒸馏水机多效蒸馏水机蒸馏塔蒸馏塔设备固定架设备固定架控制面板控制面板 冷凝器冷凝器 注射用水贮存与输送注射用水贮存与输送饮用水饮用水纯化水纯化水注射用水注射用水电渗析或反渗透装置电渗析或反渗透装置细过滤器细过滤器阳离子树脂床阳离子树脂床阴离子树脂床阴离子树脂床脱气塔脱气塔多效蒸馏水机或气压式蒸馏水机多效蒸馏水机或气压式蒸馏水机混合树脂床混合树脂床热贮水器（热贮水器（80）或）或

18、65以上保温循环或以上保温循环或4以下无菌状态贮存以下无菌状态贮存注射用水的制备工艺流程注射用水的制备工艺流程:注射用水注射用水质量检查质量检查 1 1 1 1、纯化水项检查、纯化水项检查、纯化水项检查、纯化水项检查 2 2 2 2、氨、氨、氨、氨 3 3 3 3、细菌内毒素、细菌内毒素、细菌内毒素、细菌内毒素 4 4 4 4、微生物限度、微生物限度、微生物限度、微生物限度注射用水注射用水 质量要求量要求无菌无菌无无热原原澄明度澄明度安全性安全性渗透渗透压pHpH稳定性定性降降压物物质（安全）（安全）六、注意事项六、注意事项1.1.脱盐过程及其后处理设计要求：脱盐过程及其后处理设计要求：去离子

19、器，应在线再生；酸、碱的装卸、贮存、输送所需罐、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；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若采用反渗透装置，其进口处须装保安过滤器材 或是或是3 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；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）；循环管线应设电导仪（手动自动记录）；脱盐过程及其后处理设计要求：脱盐过程及其后处理设计要求：紫外灯紫外灯灭菌的光强菌的光强随随时间衰衰减

20、减，应有光强度有光强度检测或或时间记录仪，以便定期，以便定期清清洗或更洗或更换紫外灯管紫外灯管 ；阴阴、阳阳混床及反渗透装置，混床及反渗透装置，应设有定期反洗装置有定期反洗装置前前处理理阶段管材段管材选用用B B工程塑料等耐工程塑料等耐压，应耐腐耐腐蚀材料，材料，在反渗透高在反渗透高压泵后，后，应选用不用不锈钢材材 2.2.蒸蒸馏水机的水机的设计要求：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 3.3.纯水水/注射用水注射用水贮存及分配系存及分配系统设计的重要原的重要原则：尽尽量使用新量使用新鲜制制备的水的水:贮罐罐与与用水量相匹配用水量相匹配流水不腐：保持循流水不腐：保持循环储管和管和运运输管道无死角和盲管：管道无死角和盲管：无盲管无盲管3D3D规则无球无球阀无玻璃液位无玻璃液位计管壁光滑管壁光滑-贮罐罐/管道宜用不管道宜用不锈钢材，最好用材，最好用316L316L。一一个个输送送泵进入入储罐的空罐的空气气经过过滤：贮罐罐须安装安装0.20.2 疏水性呼吸疏水性呼吸器器设有消毒有消毒/灭菌装置：菌装置：贮罐罐/管道管道须有有灭菌、消毒接口，若菌、消毒接口，若采用蒸汽采用蒸汽灭菌，菌，应设置足置足够的疏水器的疏水器课堂思考？纯化水与注射用水有何区别纯化水与注射用水有何区别在质量要求上在质量要求上在应用上在应用上谢谢谢谢结束结束