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紫外杀菌结合微孔膜过滤在纯化水微生物控制中的应用

来源:《中华医学研究杂志》 作者:张安山 2008-7-4
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摘要: 【摘要】 目的 探讨紫外线照射法杀菌结合0。2μm微孔除菌过滤在纯化水微生物控制中的应用。方法 运用紫外线杀菌和0。2μm微孔过滤除菌,对饮用水经过预处理一级反渗透和混合床时(阴、阳离子交换树脂)系统制备的纯化水进行紫外线照射杀菌和0。...


【摘要】  目的 探讨紫外线照射法杀菌结合0.2μm微孔除菌过滤在纯化水微生物控制中的应用。方法 运用紫外线杀菌和0.2μm微孔过滤除菌,对饮用水经过预处理一级反渗透和混合床时(阴、阳离子交换树脂)系统制备的纯化水进行紫外线照射杀菌和0.2μm微孔除菌过滤循环使用,再次进行紫外线照射杀菌,比较经混合床制备的纯化水在不同取样点微生物含量,以证明紫外杀菌器和0.2μm微孔除菌过滤对纯化水微生物控制的效果。 结果 经过混合床制备的纯化水,含有较高的微生物,平均为4.07CFU/ml;经紫外线一次照射杀菌后纯化水样平均为2.25CFU/ml;经0.2μm除菌过滤器后纯化水样平均为1.17CFU/ml;纯化水贮罐出水口纯化水样平均为1.15CFU/ml;纯化水循环使用前经紫外线二次照射杀菌后纯化水样平均为0.83CFU/ml,回水口纯化水样平均为0.96CFU/ml;纯化水细菌内毒素含量检测<0.25EU/ml。 经统计学分析,混合床出水样与回水样检测结果比较,具有显著统计学意义(P<0.01)。结论 运用紫外杀菌结合0.2μm微孔除菌过滤器对纯化水微生物能够进行有效的控制;纯化水细菌内毒素检测结果可以达到注射用水标准。

【关键词】  纯化水 紫外线杀菌 0.2μm微孔除菌 微生物限度 细菌内毒素

    水在药品生产中起着非常重要的作用,是药品制备过程中重要的原辅材料,随着药品质量不断提高,对其生产工艺用水质量也越来越高[1]。药品生产工艺过程中所使用的水一般分为三大类:饮用水、纯化水和注射用水。其中,饮用水通常用作纯化水和注射用水的原料,并不直接与药品相接触,不作为工艺用水参与药品,其制造过程只在药品生产过程中起辅助作用。纯化水和注射用水是用来制造药物产品的工艺用水,所以纯化水和注射用水的质量指标必须符合《中国药典》二部2005版的要求。笔者所在公司在2004年安装使用的工艺用水系统,为了充分考虑纯化水的微生物控制(当时《中国药典》2000版还没有这方面的要求),本系统采用了一级反渗透后,经过混合床制备的纯化水,首先进行紫外线照射杀菌,然后经过0.2μm微孔除菌过滤,在纯化水使用时再经过一次紫外线照射杀菌。在各个纯化水制备和使用点,取样进行微生物限度检查,现将2004~2007年检查结果报告如下。

    1  材料与方法

    1.1  材料与仪器  纯化水制水系统:甘肃省膜科学技术研究所。紫外灭菌器(广东威德轻工机电制品有限公司);紫外灭菌灯,UVP-120W(美国制造);0.2μm除菌滤芯(杭州西斗门膜工业有限公司);HTY反复使用集菌培养器(杭州高得医疗器械有限公司、杭州泰林生物技术设备有限公司);0.45μm ф5mm滤膜(杭州高得医疗器械有限公司、杭州泰林生物技术设备有限公司)。

    营养琼脂培养基、玫瑰红钠琼脂培养基、酵母浸出粉胨葡萄糖琼脂培养基(本单位提供)。

    鲎试剂:0.25EU/ml(福州新北生化工业有限公司)。

    1.2  纯化水制水系统构成及各取样点分布  饮用水  →  多介质过滤器  →  活性炭过滤器  →  一级精密过滤器(5μm)  → 二级精密过滤器(3μm) → 反渗透系统 → 反渗透水 → 混合床  → 紫外线一次杀菌器→ 0.2μm微孔过滤器 → 纯化水罐      →    紫外线二次杀菌器

    1.3  纯化水的检测方法  依据《中国药典》二部2005版,对纯化水微生物限度检查方法的要求[2],纯化水各取样点(共计6个取样点)进行检测,对纯化水罐样和循环使用回水样的微生物限度检查2004年、2005年、2006年结果做趋势图分析;依据《中国药典》二部2005版注射用水细菌内毒素检测的标准对纯化水进行检测[3]。

    2  结果

    2.1  纯化水紫外线灭菌效果测定结果  对纯化水各取样点(共计6个)连续10次取样进行检测,经紫外线灭菌结合0.2μm微孔除菌过滤后制备的纯化水的微生物含量为1.17CFU/ml,完全符合《中国药典》二部2005版纯化水微生物限度要求每1ml不超过100个,结果见表1。

    2.2  对纯化水罐样和循环使用回水样的微生物限度检查  根据本单位对纯化水微生物标准制定的目标线(<10CFU/ml),警戒线(<50CFU/ml)和行动线(<100CFU/ml),微生物趋热图分析,均小于目标线,结果见图1~4。 表1  纯化水紫外线灭菌效果测度结果注:A:混合床出水样;B:紫外灯灭菌后样;C:0.2μm除菌后样;D:贮水罐样;E:二次紫外灯灭菌样;F:回水样;A与D比,t=18.83,P<0.01;A与E比,t=20.33,P<0.01

    3  讨论

    在制药工业中,无论是纯化水系统还是注射用水系统,都存在着微生物污染的问题,由于多数微生物细菌不能在高于60℃的温度条件下增殖,注射用水多采用80℃以上保温、65℃以上保温循环使用[4],这就大大地提高了注射用水的安全性。而纯化水一般在室温(10℃~30℃)条件下循环使用,微生物的繁殖和生产就是必然的,如何最大限度地降低和控制微生物在纯化水中的生长和繁殖,是每个药品生产厂家所必须面临的问题。尽管各个国家的制药工艺水平不一,要求也不尽相同,但中外所有关于水系统的规范和文献,都无一例外的或多或少地要求对工艺用水系统中的微生物进行检测和控制,而对于水系统中微生物控制,大都围绕着对水系统制备贮存单元和配水管道进行消毒灭菌,将微生物的数量控制在药品生产工艺所要求的标准范围。笔者所在单位采用的紫外线消毒结合0.2μm微孔除菌膜这样的方法,对于纯化水的微生物控制达到比较满意效果。众所周知,紫外线在200~300nm之间,有较强的杀菌能力,而且不附加任何化学药剂,不会对水产生二次污染,在260nm附近已被证实是杀菌率最高的紫外线。由于紫外线杀菌对水的色度、浊度、总铁含量和细菌量有一定的要求,因此它特别适用纯化水系统。再者,大多数细菌和许多霉菌都能够产生热原,其中致热能力最强的是革兰阴性杆菌的产物,在水的存贮和配送过程中即使很快被破坏的细菌,也会释放内毒素[3],所以在紫外杀菌之后再除菌过滤是非常必要的。加之,在循环使用过程中,由于纯化水系统所处的一般环境,必定还有微生物存在,所以在使用前进行一次紫外线杀菌消毒更显得必要。从这套装置生产的纯化水质微生物含量检测结果来看,本系统有很好的控制微生物的产生和繁殖,特别值得一提的是,虽然《中国药典》2005版对纯化水的细菌内毒素含量没有要求,但是我们依照《欧洲药典》标准进行细菌内毒素的控制,完全能够达到<0.25EU/ml的标准,这不仅由于反渗透具有较高的除热原能力,另外混合床的酸碱化剂都具有杀菌效果,而同时也是控制离子交换系统中微生物的措施,再加上紫外线的杀菌和0.2μm膜滤芯的除菌过滤,使本系统生产的纯化水微生物含量远远低于《中国药典》要求的限度(<100CFU/ml),也小于本单位对纯化水微生物含量标准制定的内控指标(<10CFU/ml),而且细菌内毒素也符合《欧洲药典》,达到注射用水的标准。纯化水作为注射用水的原料,控制纯化水的微生物含量和细菌内毒素,为保证注射用水的质量也有着重要的意义。

 

【参考文献】
  1 朱世斌.药品生产质量管理工程.北京:化学工业出版社,2001, 397-433.

2 国家药典委员会.中国药典(二部).北京:化学工业出版社,2005,附录XI, J 93-101.

3 国家药典委员会,中国药典(二部),北京:化学工业出版社,2005, 附录 XI, E 85-88.

4 国家食品药品监督管理局.药品生产质量管理规范(1998年修订).北京:1999.

5 粟克喜.热原质与脂多糖.微生物学免疫学进展,1990,46(3):10-14.


作者单位:730046 甘肃兰州,兰州生物制品研究所


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