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制药纯化水中微生物控制设计考虑

更新时间:2020-06-11        阅读:1506

制药纯化水中微生物控制设计考虑

 

在一个特定的水储存和分配系统中,总是要预想出一些促进微生物生成问题的特定的基 本条件。以下几个基本办法可以抑制这些问题。典型能促进微生物生成的基本条件有:

  • 停滞状态和低流速区域
  • 促进微生物生长的温度(15〜55°C)

e     供水的水质差

减轻这些问题的一些基本方法如下:

  • 维持臭氧水平在0.02ppm到0.2ppm之间

e 连续的湍流

  • 升高的温度
  • 合适的坡度

零细菌滋生聚集小的光滑和洁净的表面

廊经常排放,冲洗或消毒

  • 排水管道的空气间隙
  • 确保系统无泄漏
  • 维持系统正压

来处理这个关键问题通常适合的方法包括使用趋势分析法。使用这种方法,警戒和行动 水平与系统标准有关。因此对警戒和行动水平的反应策略能也应该制定出来。即使是谨慎 的设计,也有可能在有些地方形成微生物膜。工程设计规范,如消除死角,保证通过整个系统有 足够的流速,周期性的消毒能帮助控制微生物。因此这是在下列情况下储存和分配循环系统 中常见的实例:

  • 在大于70°C或臭氧的自消毒的条件下
  • 如温度控制在10°C以下v我国药典附录中提及的是低于4°C>来限制微生物生长并周期 性消毒的情况下

。 在常温环境下,消毒是通过验证的方法控制微生物生长

A.对常见的行业实例的法规说明

下面的行业实例都是工程设计规范(GEPs),在过去就发现可以用来降低微生物生长的机 会。

如果你全部忽略所有这些项,你就增加了微生物负荷问题的可能性。这些项包括表面处 理、储罐方位、储罐隔离、储罐周转率、管道坡度、排放能力、死角和流速。

  1. 表面处理

常见的行业实例是从研磨管道到表面Ra0.38先机械抛光后电抛光和管道。电抛光与电 镀工艺相反,它可以改进机械抛光后的不锈钢管道和设备的表面处理。减少表面面积和由机 械抛光引起的表面突变,因为这些会引起红锈或变色。系统进行机械抛光或电抛光后,应确定 抛光物质*从管道中去除,这样就不会加快腐蚀。

系统在常温或不经常消毒的环境下操作可能需要较光滑的表面处理。在药典规定用水系 统中,为了减少细菌附着力和加强清洁能力,不锈钢管道系统内部表面处理,主要是用研磨和/ 或电抛光。为了达到较好的(Ra0.4〜1.0)的光滑表面,需要相当大的费用。另一个可行的方法 是拉伸的PVDF管道,尽管PVDF有其它的缺点,但它在不用抛光的情况下具有比大多数金属 系统更光滑的表面(见3.4.4),但目前在国内普遍不采用

  1. 储罐方位

立式结构是普遍的,因为有如下优点:

  • 制造成本低
  • 较小死水容积
  • 简单喷淋球设计
  • 需要的占地面积小
  • 当厂房高度受*可采用卧式
  1. 储罐隔离

对于药典和非药典规定用水,在担心微生物污染的地方的普遍做法是使用0.2微米疏水 性通风过滤器。

对于热储存容器,通风过滤器必须通过加热来减少湿气的冷凝。另一个可行的方法是向 罐内充进0.2微米过滤的空气或氮气。如果二氧化碳吸收引起注意或防止终产品的氧化问 题,可以充进氮气来进行保护。

  1. 储罐周转率

普遍的做法是罐的周转率每小时1〜5次。

周转率对使用外部消毒或处理设备的系统可能是很重要的。

当储罐处于消毒条件下包括热储存或臭氧,在这种情况下就限制了微生物的生长,此时周 转率是不怎么重要的,如冷储存(4〜10°C)v我国药典附录中提及的是低于4°C>,但是必须有文 件证明。

有些储罐的周转率是为了避免死区。

  1. 系统排净能力

用蒸汽进行消毒或灭菌的系统必须要*排净来确保冷凝液被*去除。

从来不用蒸汽消毒或灭菌的系统不需要*排净,只要水不在系统中停滞就可以了。

考虑设备和相关的管道的排放是一个好的工程上的做法。

⑹死角

好的工程规范是在有可能的情况下尽量减少或去除死角。常见的做法是限制死角小于6 倍分支管径或更小,这是源于1976年CFR212规范中所提出的“6D”规定。近,行业方面的专 家建议指导采用3D或更小,而WHO所建议的死角长度是lo 5D或更小。然而,这个新的指 导引起了混乱,因为这个标准的建议者通常是从管道外壁来讨论死角的长度,但是初的6D 法规指的是从管道中心到死角末端的距离。显而易见,如果一个1/2英寸的分支放在一个3 英寸的主管道上,从主管道中心到管道的外壁已经是3D 了。因此,即使是零死角阀门可能都 达不到3D要求。

为了避免将来造成混乱,本指南建议死角长度从管的外壁来考虑。我们建议避免对于 大可允许的死角做硬性规定。

后,在不考虑死角长度的情况下,水质必须满足要求。工程设计规范要求死角长度小, 有很多好的仪表和阀门的设计是尽量减少死角的。

我们应该认识到如果不经常冲洗或消毒,任何系统都能会存在死角。

⑺正压

始终维持系统的正压是很重要的。我们普遍关注的一个问题是系统的设计果没有足够 的回流,在高用水量时使用点可能会形成真空。这可能引起预想不到的系统微生物挑战。

(8)循环流速

常见的做法是设计循环环路小返回流速为3ft/sec(0.9米/秒)或更高,在湍流区雷诺数大 于 2100o

返回流速低于3ft/sec (0.9米/秒)在短时期内可以接受,或在不利于微生物生长的系统内 也可以接受,如热,冷或臭氧的环路当中。

在小返回流速的情况下,要维持循环内在正压下充满水。

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