生物制藥工藝用水的循環管路及分配系統的技術

　　創新技術科技創新導報bookmark0生物制藥工藝用水的循環管路及分配系統的技術吳曉鳴（長春生物制品研究所有限責任公司吉林長春130062）系，因此，在生物制藥工藝用水循環管路及分配系統的設計過程中要注意以確保生物制藥工藝用水為前提，從這個角度出發，該文簡要介紹了生物制藥工藝用水的循環管道和分配系統技術基本要求，并對其中存在的問題進行探討。

　　隨著生活水平的提高，生活方方面面的高質量是當前人們要求的，體現在生物制藥生產過程方面，人們對生物制藥工藝用水質量有定的要求。生物制藥用水主要包括注射用水、純化水，水作為藥品生產的原材料，在制藥過程中就要受到GMP約束。GMP作為控制藥品生產質量的一個準則，其有三個目標因素，（1）確保藥品高質量的質量管理體系；（2）避免藥品污染，降低質量；（3）將人為差錯控制*低。因此，符合GMP要求標準的軟硬件設施是當前確保高質量藥品的前提，而生物制藥工藝用水循環管路及分配系統作為硬件設施，其意義重大。

　　1生物制藥工藝用水概述生物制藥過程要求無菌環境，在這樣環境下，得到生物制品也是無菌的，其屬于一種非*終滅菌制劑。在制藥過程的*后階段，非*終滅菌制劑在密封容器中不是通過滅菌的方式得到，而是在確保無菌的環境下得到。無菌生物制品對生產過程有極高的要求，其無菌性以及質量特性決定著其不能依靠成品檢驗或*終操作。生物制品的特點要求生物制藥過程中用水循環管路及分配系統必須滿足：控制水質在可接受質量范圍內，控制系統內微生物對水的污染，系統內確保以生物膜生長需求的溫度和流速將水送至使用點等。這就要求循環管道及分配系統在設計過程中要做到衛生型設計、有合適的壓力和流量輸送流體，降低水在系統內停留時間，選用易清潔和維護的材料，總之，神武制藥工藝用水的循環管道和分配系統要實現制藥過程中微生物控制能力。

　　2生物制藥工藝用水循環管路和分配系統2.1用水循環管路流速及分配系統生物制藥工藝用水使用點的水量如果增大，那么輸送管路同個管徑管路末端的水流量就會降低，同時，流速降低，進而可能引起低于*低流速，因此，用水循環管路及分配系統在設計時要將輸配管路管設置為兩個不同的數據，其中，輸配回水管路設計為小管徑。流體在循環管路中的動態可以分為三種：（1）流體雷諾數在2300至4000之間時，流動狀態時過渡狀態，即不穩定狀態；（2）流體質點運動軌跡有條不紊，呈軸向狀態，在這樣流動狀態下，流體雷諾數低于2300；（3）流體質點運動方向是軸向，同時也是徑向，在這樣的流動狀態下，流體雷諾士大于4000.只有當雷諾數大于10000時，流體質點才不依附停留在管壁。所以，生物制藥工藝用水循環管路及分配系統中水輸配管路管徑雷諾士超過10000，此時，穩定狀態下流體中微生物才不至于停留在輸配管路管壁上，才不至于出現生物膜。相關資料中指出，為避免細菌或營養物依附于管路管壁上，流體速度要大于3ft/s，或者雷諾數超過湍流值。生物制藥工藝用水期間，管道中水流速大于3ft/s或是更高的流速都是很容易實現的，但用水量較少或停產時，輸送管路流速會小于3ft/s，考慮到這個因素，目前大部分生物制藥公司采用的輸配管路管徑雷諾數超過20000. 2.2GMP對生物制藥工藝用水裝置的要求隨著2010年*新GMP工藝用水檢查指南的發布，生物制藥工藝用水裝置應根據指南要求布置實施。GMP對生物制藥工藝用水裝置的要求大致如下：生物制藥工藝用水裝置要盡量降低微生物生長；避免發生純化水意外污染；用水裝置安裝過濾器后保證系統無死點，滿足3D要求；嚴格控制各設備的單元水質，控制各設備處純化水質量，避免不合格產品進入下一環節；水泵采用SUS316L、耐100°高溫的材料，內壁拋光，帶下排口，且封閉；循環管路和分配系統在設計應用過程中要采用通用化、標準化和系統化的零件，便于曰后清洗、更換和拆裝；系統結構要本著可靠、簡單、拆裝方便、易于處理、耐腐蝕的原則進行設計；反滲透元件使用SUS304不銹鋼膜殼；制備純化水要采用不污染水質或低碳不銹鋼的材料；注射用水要采用316L不銹鋼材料；所選用的材料材質要易于清洗、耐腐蝕、無毒；純化水通氣口裝配不易脫落纖維的除菌濾器；系統中的每步都要設置取樣閥和取樣點；系統采用無滯水污染的溫度壓力或顯示頁面的傳感器；管路要有傾斜度，易于排放存水；儲存罐要定期消毒、滅菌、清洗，并進行滅菌和清洗驗證；點裝閥門處死角長度小于支管徑3倍，等等。

　　3循環管路及分配系統的定期滅菌及水源預處理生物制藥工藝用水循環管路及分配系統在運行一段時間后要對整個系統進行定期的消毒滅菌，從而降低系統微生物水平。

　　定期進行的消毒滅菌主要有熱消毒、化學消毒兩大類。熱消毒在80C高溫下進行巴氏消毒或將純蒸汽人工送入輸配管路中消毒；化學消毒則有雙氧水消毒和臭氧消毒等。與化學消毒法相比，熱消毒優點更多，比如，熱消毒可控制在線溫度，且消毒后不需要再監測介質殘留量，熱消毒穿透力遠遠大于化學消毒。另外，些純化水配備在線紫外線殺菌裝置和臭氧發生器，能定期消毒系統。目前，多數的生物制藥工藝用水系統采用純蒸汽消毒滅菌。

　　一旦檢測水源中細菌很多，此時要利用臭氧、加氯、紫外線殺菌等消毒設備對水源進行預處理。考慮到水源中含有較高的有機物，因此，消毒設備中要有除去有機物的裝置，比如活性炭吸附裝置等。若水源硬度較高，要利用樹脂軟化，若水源二氧化碳較高，要利用脫氣裝置脫氣，若水源懸浮物較多，要利用初濾裝置進行過濾等。針對水源中的各種雜質要采用相應的技術進行消毒過濾，從而確保生物制藥工藝用水的質量。

　　4結語為了確保生物制藥工藝用水的安全，在制藥工藝用水循環管路及分配系統的設計使用過程中要符合GMP標準，切實做到保證生物制品的質量，從而提升生物制品的安全性、可靠性，促進生物制藥企業強勁的發展。