紫外殺菌結合微孔膜過濾在純化水微生物控制中的應用
目的
探討紫外線照射法殺菌結合0.2μm微孔除菌過濾在純化水微生物控制中的應用。
方法
運用紫外線殺菌和0.2μm微孔過濾除菌，對飲用水經(jīng)過預處理一級反滲透和混合床時（陰、陽離子交換樹脂）系統(tǒng)制備的純化水進行紫外線照射殺菌和0.2μm微孔除菌過濾循環(huán)使用，再次進行紫外線照射殺菌，比較經(jīng)混合床制備的純化水在不同取樣點微生物含量，以證明紫外殺菌器和0.2μm微孔除菌過濾對純化水微生物控制的效果。結果經(jīng)過混合床制備的純化水，含有較高的微生物，平均為4.07CFU/ml；經(jīng)紫外線一次照射殺菌后純化水樣平均為2.25CFU/ml；經(jīng)0.2μm除菌過濾器后純化水樣平均為1.17CFU/ml；純化水貯罐出水口純化水樣平均為1.15CFU/ml；純化水循環(huán)使用前經(jīng)紫外線二次照射殺菌后純化水樣平均為0.83CFU/ml，回水口純化水樣平均為0.96CFU/ml；純化水細菌內毒素含量檢測<0.25EU/ml。經(jīng)統(tǒng)計學分析，混合床出水樣與回水樣檢測結果比較，具有顯著統(tǒng)計學意義（P<0.01）。結論運用紫外殺菌結合0.2μm微孔除菌過濾器對純化水微生物能夠進行有效的控制；純化水細菌內毒素檢測結果可以達到注射用水標準。
純化水紫外線殺菌0.2μm微孔除菌微生物限度細菌內毒素
水在藥品生產(chǎn)中起著非常重要的作用，是藥品制備過程中重要的原輔材料，隨著藥品質量不斷提高，對其生產(chǎn)工藝用水質量也越來越高［1］。藥品生產(chǎn)工藝過程中所使用的水一般分為三大類：飲用水、純化水和注射用水。其中，飲用水通常用作純化水和注射用水的原料，并不直接與藥品相接觸，不作為工藝用水參與藥品，其制造過程只在藥品生產(chǎn)過程中起輔助作用。純化水和注射用水是用來制造藥物產(chǎn)品的工藝用水，所以純化水和注射用水的質量指標必須符合《中國藥典》二部2005版的要求。筆者所在公司在2004年安裝使用的工藝用水系統(tǒng)，為了充分考慮純化水的微生物控制（當時《中國藥典》2000版還沒有這方面的要求），本系統(tǒng)采用了一級反滲透后，經(jīng)過混合床制備的純化水，首先進行紫外線照射殺菌，然后經(jīng)過0.2μm微孔除菌過濾，在純化水使用時再經(jīng)過一次紫外線照射殺菌。在各個純化水制備和使用點，取樣進行微生物限度檢查，現(xiàn)將2004～2007年檢查結果報告如下。
1 材料與方法
1．1材料與儀器純化水制水系統(tǒng)：甘肅省膜科學技術研究所。紫外滅菌器（廣東威德輕工機電制品有限公司）；紫外滅菌燈，UVP-120W（美國制造）；0.2μm除菌濾芯（杭州西斗門膜工業(yè)有限公司）；HTY反復使用集菌培養(yǎng)器（杭州高得醫(yī)療器械有限公司、杭州泰林生物技術設備有限公司）；0.45μmф5mm濾膜（杭州高得醫(yī)療器械有限公司、杭州泰林生物技術設備有限公司）。
營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基、玫瑰紅鈉瓊脂培養(yǎng)基、酵母浸出粉胨葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基（本單位提供）。
鱟試劑：0.25EU/ml（福州新北生化工業(yè)有限公司）。
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1．2純化水制水系統(tǒng)構成及各取樣點分布飲用水→多介質過濾器→活性炭過濾器→一級精密過濾器（5μm）→二級精密過濾器（3μm）→反滲透系統(tǒng)→反滲透水→混合床→紫外線一次殺菌器→0.2μm微孔過濾器→純化水罐→紫外線二次殺菌器
1．3純化水的檢測方法依據(jù)《中國藥典》二部2005版，對純化水微生物限度檢查方法的要求［2］，純化水各取樣點（共計6個取樣點）進行檢測，對純化水罐樣和循環(huán)使用回水樣的微生物限度檢查2004年、2005年、2006年結果做趨勢圖分析；依據(jù)《中國藥典》二部2005版注射用水細菌內毒素檢測的標準對純化水進行檢測［3］。
2 結果
2．1純化水紫外線滅菌效果測定結果對純化水各取樣點（共計6個）連續(xù)10次取樣進行檢測，經(jīng)紫外線滅菌結合0.2μm微孔除菌過濾后制備的純化水的微生物含量為1.17CFU/ml，完全符合《中國藥典》二部2005版純化水微生物限度要求每1ml不超過100個，結果見表1。
2．2對純化水罐樣和循環(huán)使用回水樣的微生物限度檢查根據(jù)本單位對純化水微生物標準制定的目標線（<10CFU/ml），警戒線（<50CFU/ml）和行動線（<100CFU/ml），微生物趨熱圖分析，均小于目標線，結果見圖1～4。表1純化水紫外線滅菌效果測度結果注：A：混合床出水樣；B：紫外燈滅菌后樣；C：0.2μm除菌后樣；D：貯水罐樣；E：二次紫外燈滅菌樣；F：回水樣；A與D比，t=18.83，P<0.01；A與E比，t=20.33，P<0.01
3 討論
在制藥工業(yè)中，無論是純化水系統(tǒng)還是注射用水系統(tǒng)，都存在著微生物污染的問題，由于多數(shù)微生物細菌不能在高于60℃的溫度條件下增殖，注射用水多采用80℃以上保溫、65℃以上保溫循環(huán)使用［4］，這就大大地提高了注射用水的安全性。而純化水一般在室溫（10℃～30℃）條件下循環(huán)使用，微生物的繁殖和生產(chǎn)就是必然的，如何最大限度地降低和控制微生物在純化水中的生長和繁殖，是每個藥品生產(chǎn)廠家所必須面臨的問題。
盡管各個國家的制藥工藝水平不一，要求也不盡相同，但中外所有關于水系統(tǒng)的規(guī)范和文獻，都無一例外的或多或少地要求對工藝用水系統(tǒng)中的微生物進行檢測和控制，而對于水系統(tǒng)中微生物控制，大都圍繞著對水系統(tǒng)制備貯存單元和配水管道進行消毒滅菌，將微生物的數(shù)量控制在藥品生產(chǎn)工藝所要求的標準范圍。筆者所在單位采用的紫外線消毒結合0.2μm微孔除菌膜這樣的方法，對于純化水的微生物控制達到比較滿意效果。眾所周知，紫外線在200～300nm之間，有較強的殺菌能力，而且不附加任何化學藥劑，不會對水產(chǎn)生二次污染，在260nm附近已被證實是殺菌率最高的紫外線。
由于紫外線殺菌對水的色度、濁度、總鐵含量和細菌量有一定的要求，因此它特別適用純化水系統(tǒng)。再者，大多數(shù)細菌和許多霉菌都能夠產(chǎn)生熱原，其中致熱能力最強的是革蘭陰性桿菌的產(chǎn)物，在水的存貯和配送過程中即使很快被破壞的細菌，也會釋放內毒素［3］，所以在紫外殺菌之后再除菌過濾是非常必要的。
加之，在循環(huán)使用過程中，由于純化水系統(tǒng)所處的一般環(huán)境，必定還有微生物存在，所以在使用前進行一次紫外線殺菌消毒更顯得必要。從這套裝置生產(chǎn)的純化水質微生物含量檢測結果來看，本系統(tǒng)有很好的控制微生物的產(chǎn)生和繁殖，特別值得一提的是，雖然《中國藥典》2005版對純化水的細菌內毒素含量沒有要求，但是我們依照《歐洲藥典》標準進行細菌內毒素的控制，完全能夠達到<0.25EU/ml的標準，這不僅由于反滲透具有較高的除熱原能力，另外混合床的酸堿化劑都具有殺菌效果，而同時也是控制離子交換系統(tǒng)中微生物的措施，再加上紫外線的殺菌和0.2μm膜濾芯的除菌過濾，使本系統(tǒng)生產(chǎn)的純化水微生物含量遠遠低于《中國藥典》要求的限度（<100CFU/ml），也小于本單位對純化水微生物含量標準制定的內控指標（<10CFU/ml），而且細菌內毒素也符合《歐洲藥典》，達到注射用水的標準。
純化水作為注射用水的原料，控制純化水的微生物含量和細菌內毒素，為保證注射用水的質量也有著重要的意義。
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