制藥純化水中微生物控制設(shè)計考慮

在一個特定的水儲存和分配系統(tǒng)中，總是要預(yù)想出一些促進微生物生成問題的特定的基 本條件。以下幾個基本辦法可以抑制這些問題。典型能促進微生物生成的基本條件有：

• 停滯狀態(tài)和低流速區(qū)域
• 促進微生物生長的溫度(15?55°C)

e     供水的水質(zhì)差

減輕這些問題的一些基本方法如下：

• 維持臭氧水平在0.02ppm到0.2ppm之間

e 連續(xù)的湍流

• 升高的溫度
• 合適的坡度

零細菌滋生聚集小的光滑和潔凈的表面

廊經(jīng)常排放，沖洗或消毒

• 排水管道的空氣間隙
• 確保系統(tǒng)無泄漏
• 維持系統(tǒng)正壓

來處理這個關(guān)鍵問題通常適合的方法包括使用趨勢分析法。使用這種方法，警戒和行動 水平與系統(tǒng)標準有關(guān)。因此對警戒和行動水平的反應(yīng)策略能也應(yīng)該制定出來。即使是謹慎 的設(shè)計，也有可能在有些地方形成微生物膜。工程設(shè)計規(guī)范，如消除死角，保證通過整個系統(tǒng)有 足夠的流速,周期性的消毒能幫助控制微生物。因此這是在下列情況下儲存和分配循環(huán)系統(tǒng) 中常見的實例：

• 在大于70°C或臭氧的自消毒的條件下
• 如溫度控制在10°C以下v我國藥典附錄中提及的是低于4°C＞來限制微生物生長并周期 性消毒的情況下

。 在常溫環(huán)境下，消毒是通過驗證的方法控制微生物生長

A.對常見的行業(yè)實例的法規(guī)說明

下面的行業(yè)實例都是工程設(shè)計規(guī)范(GEPs),在過去就發(fā)現(xiàn)可以用來降低微生物生長的機 會。

如果你全部忽略所有這些項，你就增加了微生物負荷問題的可能性。這些項包括表面處 理、儲罐方位、儲罐隔離、儲罐周轉(zhuǎn)率、管道坡度、排放能力、死角和流速。

1. 表面處理

常見的行業(yè)實例是從研磨管道到表面Ra0.38先機械拋光后電拋光和管道。電拋光與電 鍍工藝相反，它可以改進機械拋光后的不銹鋼管道和設(shè)備的表面處理。減少表面面積和由機 械拋光引起的表面突變，因為這些會引起紅銹或變色。系統(tǒng)進行機械拋光或電拋光后,應(yīng)確定 拋光物質(zhì)*從管道中去除，這樣就不會加快腐蝕。

系統(tǒng)在常溫或不經(jīng)常消毒的環(huán)境下操作可能需要較光滑的表面處理。在藥典規(guī)定用水系 統(tǒng)中，為了減少細菌附著力和加強清潔能力，不銹鋼管道系統(tǒng)內(nèi)部表面處理，主要是用研磨和/ 或電拋光。為了達到較好的(Ra0.4?1.0)的光滑表面,需要相當大的費用。另一個可行的方法 是拉伸的PVDF管道，盡管PVDF有其它的缺點，但它在不用拋光的情況下具有比大多數(shù)金屬 系統(tǒng)更光滑的表面(見3.4.4),但目前在國內(nèi)普遍不采用。

1. 儲罐方位

立式結(jié)構(gòu)是普遍的，因為有如下優(yōu)點：

• 制造成本低
• 較小死水容積
• 簡單噴淋球設(shè)計
• 需要的占地面積小
• 當廠房高度受*可采用臥式

1. 儲罐隔離

對于藥典和非藥典規(guī)定用水，在擔(dān)心微生物污染的地方的普遍做法是使用0.2微米疏水 性通風(fēng)過濾器。

對于熱儲存容器，通風(fēng)過濾器必須通過加熱來減少濕氣的冷凝。另一個可行的方法是向 罐內(nèi)充進0.2微米過濾的空氣或氮氣。如果二氧化碳吸收引起注意或防止終產(chǎn)品的氧化問 題，可以充進氮氣來進行保護。

1. 儲罐周轉(zhuǎn)率

普遍的做法是罐的周轉(zhuǎn)率每小時1?5次。

周轉(zhuǎn)率對使用外部消毒或處理設(shè)備的系統(tǒng)可能是很重要的。

當儲罐處于消毒條件下包括熱儲存或臭氧，在這種情況下就限制了微生物的生長,此時周 轉(zhuǎn)率是不怎么重要的，如冷儲存(4?10°C)v我國藥典附錄中提及的是低于4°C>_,但是必須有文 件證明。

有些儲罐的周轉(zhuǎn)率是為了避免死區(qū)。

1. 系統(tǒng)排凈能力

用蒸汽進行消毒或滅菌的系統(tǒng)必須要*排凈來確保冷凝液被*去除。

從來不用蒸汽消毒或滅菌的系統(tǒng)不需要*排凈，只要水不在系統(tǒng)中停滯就可以了。

考慮設(shè)備和相關(guān)的管道的排放是一個好的工程上的做法。

⑹死角

好的工程規(guī)范是在有可能的情況下盡量減少或去除死角。常見的做法是限制死角小于6 倍分支管徑或更小，這是源于1976年CFR212規(guī)范中所提出的“6D”規(guī)定。近,行業(yè)方面的專 家建議指導(dǎo)采用3D或更小，而WHO所建議的死角長度是lo 5D或更小。然而，這個新的指 導(dǎo)引起了混亂，因為這個標準的建議者通常是從管道外壁來討論死角的長度，但是初的6D 法規(guī)指的是從管道中心到死角末端的距離。顯而易見，如果一個1/2英寸的分支放在一個3 英寸的主管道上,從主管道中心到管道的外壁已經(jīng)是3D 了。因此，即使是零死角閥門可能都 達不到3D要求。

為了避免將來造成混亂,本指南建議死角長度從管的外壁來考慮。我們建議避免對于 大可允許的死角做硬性規(guī)定。

后，在不考慮死角長度的情況下,水質(zhì)必須滿足要求。工程設(shè)計規(guī)范要求死角長度小, 有很多好的儀表和閥門的設(shè)計是盡量減少死角的。

我們應(yīng)該認識到如果不經(jīng)常沖洗或消毒,任何系統(tǒng)都能會存在死角。

⑺正壓

始終維持系統(tǒng)的正壓是很重要的。我們普遍關(guān)注的一個問題是系統(tǒng)的設(shè)計果沒有足夠 的回流，在高用水量時使用點可能會形成真空。這可能引起預(yù)想不到的系統(tǒng)微生物挑戰(zhàn)。

(8)循環(huán)流速

常見的做法是設(shè)計循環(huán)環(huán)路小返回流速為3ft/sec(0.9米/秒)或更高，在湍流區(qū)雷諾數(shù)大 于 2100o

返回流速低于3ft/sec (0.9米/秒)在短時期內(nèi)可以接受，或在不利于微生物生長的系統(tǒng)內(nèi) 也可以接受，如熱，冷或臭氧的環(huán)路當中。

在小返回流速的情況下，要維持循環(huán)內(nèi)在正壓下充滿水。