制药用水教学课件PPT.ppt

制 药 用 水,药学系,知识目标 熟悉纯化水、 注射用水的定义和 质量要求 了解电渗析 法、掌握反渗透法制备纯化水的原理,学习目标,能力目标 能掌握制药用水工艺流程以及相应制备,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,1、制药工艺用水的定义（2010年版中国药典）,符合生活饮用水标准国家gb5749-85。,为纯化水经蒸馏所得的水。,为注射用水照注射剂生产工艺制备所得。,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。,饮用水,电渗析,反渗透,离子交换,离子交换,反渗透,注射用水,纯化水,蒸 馏,edi,灭菌注射用水,灭 菌,制药用水的制备工艺流程,2、注射用水与纯化水的主要区别,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）,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,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,二、原水预处理,水源,饮用水：已净化，可直接制备纯化水和注射用水,天然水：井水、河水等天然水，称为原水,根据水质采用适宜的方法进行净化处理.,原水中的杂质包括： 1）电解质 2）溶解气体 水中的溶解气体包括co2, co, h2s, cl2, o2, ch4, n2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,（一）凝聚法 加入絮凝剂如明矾、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。,原水预处理的工序： 原水絮凝机械过滤精密过滤饮用水,1、明矾kal(so4)212h2o 在水中水解或与碳酸盐作用，生成氢氧化铝胶体。该胶体有较强吸附作用，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0.01-0.2g/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，用碱（naoh或石灰石）调节ph至中性，促使水解反应进行。硫酸铝的用量一般为0.075-0.15g/l。 3、碱式氯化铝 无机离子凝聚剂，在水中以络合离子形式存在，带大量正电荷，能吸附带负电荷的胶粒形成稳定絮状沉淀，除去水中悬浮物和微生物。适用ph6.5-7.5，用量一般为0.05-0.1g/l。,（二）吸附过滤法 采用有吸附性能的物质作滤材，通过过滤除去原水中悬浮性杂质及少量微生物的方法。 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； 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； 细过滤器: 除去5m以上的细小微粒； 砂滤棒: 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,砂滤棒,微孔滤膜滤器,板框压滤机,钛滤器,（三）其他水处理方法 软化工序：适用于原水硬度高 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 脱气：适用于co2含量较高的原水 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,（四）预处理设计要求 （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 （2）,三、制水方法,返回,（一）离子交换法,离子交换树脂,常用交换树脂 阳离子树脂床、阴离子树脂床、 混合树脂床串联,阳离子交换树脂： 氢型：rso3- h+ 钠型（稳定）na+,阴离子交换树脂： 氢氧型：rn +(ch3)3oh- 氯型（稳定）： cl-,处理原水的流程： 阳床 脱气塔（co2）阴床混合床 新树脂：处理、转型 旧树脂（老化）：再生-强酸、碱,离子交换树脂,（返回）,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，离子交换树脂装置一般由阳床（脱气塔）阴床混合床所构成。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。,（二）电渗析法 成本更低 化学纯度不如离子交换法，电阻率10万cm 原理：,负极,阳离子膜,淡水,阴离子膜,正极,盐水,+,+,+,+,+,+,盐水,（三）反渗透法 半透膜：膜材为醋酸纤维素膜和聚酰胺膜 浓度差：两侧分别为盐溶液和纯水 外压力：大于渗透压，达到盐、水分离,1.醋酸纤维素膜 2.聚酰胺膜,纯水,盐溶液,施加的外压力,渗透现象,反渗透现象,盐水,半渗透膜,纯 水,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，完全能达到注射用水的质量要求，而且又比较经济，故美国药典版（1975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,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，其端部由树脂固接的封头组成。 用于纯化水制备时，高压盐水流过纤维外壁，而纯化水由纤维中心流出。,l.中空纤维；2.外壳；3.原水分布管；4.密封隔圈；5.端板； 6.多孔支撑板；7.环氧树脂管板；8.中空纤维端部示意；9.隔网,前处理、脱盐、后处理,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.纯化水质量检查,无色的澄清液体、无臭、无味,纯化水要求,酸碱度、硫酸盐与钙盐、亚硝酸盐等,检查项目,5.纯化水贮存与输送,贮存周期不应大于24h,纯化水的贮存,采用循环管路 输送,纯化水的输送,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,注射用水生产流程,注射用水贮存与输送,应在80c以上密封保存或65 c以上循环或4 c以下保存 贮存周期不宜超过12h,注射用水的贮存,采用循环管路输送，管路应保温,注射用水的输送,饮用水,纯化水,注射用水,电渗析或反渗透装置,细过滤器,阳离子树脂床,阴离子树脂床,脱气塔,多效蒸馏水机或气压式蒸馏水机,混合树脂床,热贮水器（80）或65以上保温循环或4以下无菌状态贮存,注射用水的制备工艺流程:,注射用水质量检查,1、纯化水项检查 2、氨 3、细菌内毒素 4、微生物限度,注射用水 质量要求,无菌 无热原 澄明度 安全性,渗透压 ph 稳定性 降压物质（安全）,六、注意事项,1.脱盐过程及其后处理设计要求： 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）；,脱盐过程及其后处理设计要求： 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，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,2.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,3.纯水/注射用水贮存及分配系统设计的重要原则：