1 消毒的系统设计
1.1 建造材料
目前,最广泛使用的储罐和管道的材料通常是316L不锈钢。这种材料能适应大多数消毒方法的要求。加热消毒、紫外线或臭氧等消毒措施可以无限制地用于不锈钢系统。当选择的原料符合要求时,为了避免对不锈钢分配系统的腐蚀,必须考虑化学消毒过程中浓度、pH和温度等影响因素。
在不锈钢系统中,必须检查所使用的垫片与消毒方法的相容性。目前,广泛使用的垫片材质是PTFE或EPDM,这两种材质都有好的热弹性和极好的耐高温、臭氧、化学消毒杀菌剂。其它的垫片材质必须要认真地检查与消毒方法的相容性,确保不会有物质渗漏到水中。关键是认识到建造材料“不反应,无添加或不吸收,不改变药品安全性、同一性、强度、质量或纯度,从而超过官方或其它标准的要求”。
1.2 储罐设计
储罐是系统中要考虑的微生物污染高风险区域,因为其存在较大的表面区域,故其水的流速低,加之通风的需要,因此在上述空间存在潜在的“冷点”。
储罐的选择通常是基于经济性的考虑,并结合处理部分的要求。从防止细菌繁殖的立场出发,首选的是较小的储罐,因为具有高的周转率,会减少细曹生长的可能性。同时,因为其具有较小的表面积,在臭氧消毒时,会使臭氧更容易渗透到水中,从而提高消毒效果。
喷淋球可以在返回环路上,用来润湿储罐顶部空间。在热系统中,使用喷淋球可以保持储罐的顶部和水一样的温度,同时可防止不锈钢表面出现交替湿润和干燥情況,从而避免了不锈钢的腐蚀和微生物的生长。上封头的接口(卸放装置、仪表连接等)应与封头中心的距离尽可能地接近,避免直接被水喷射而堵塞过滤器。如果封头有向下的插入管道或仪表的突起,可能需要多个喷淋球来避免在清洗喷射中形成“隐蔽区域”。
储罐必须进行通风,这样使水能够注入,在通风口应安装过滤器来除去空气中的微粒和微生物。为了避免过滤器的冷凝问题和潜在的微生物繁殖、生长,可以用蒸汽夹套加热或电加热,对疏水性的通风过滤器加热,并保持其温度高于储罐內的温度。
为了避免微生物生长和由于水吸收大气中的气体而导致电导率改变,可能要用储罐顶部充氮的方法,这种方法排除了外部空气通过通风过滤器进入储罐的可能。具所用的氮气应采取合适的措施进行过滤以避免污染。
2 消毒方式的选择
对于储存和分配系统,一般要求定期消毒。消毒也可以在微生物指标达到“行动限”时进行。根据监测到的微生物情况,可以制定正式的消毒周期和选择合适的消毒方法。
2.1 使用化学品消毒
可以用浓度为5%的过氧化氢,也可以用1%或更低一点的过氧乙酸。商业上可以用这些化学品的多种不同混合液或其它化学品达到消毒目的。100ppm的氯溶液能非常有效的杀灭有机体,但是分配系统中一般不用,主要是考虑到会引起不锈钢的腐蚀问题。在使用化学品消毒结束后,验证消毒剂是否己完全去除十分关键,一般进行足够的冲洗后,用适用的指示剂进行检查是否己经有效去除了填加的消毒化学品。
2.2 臭氧消毒
用臭氧进行消毒可以定期实施也可以连续操作:(1)储存罐一般是连续用臭氧处理,然后在分配回路或个别使用点前用紫外照射进行去除:(2)分配系统可以定期消毒,如果有必有可以关闭紫外线灯并增加臭氧浓度,使臭氧流经分配回路进行循环。浓度很低的臭氧(0.1-0.2mg/L)就可将微生物生长控制到1CFU/100ml。定期消毒可能需要1ppm的浓度,特别是在生物膜必须去除时。值得注意的是采用臭氧消毒时,臭氧的加入般不通过喷淋球,主要是为了防止臭氧过快分解。
2.3 热消毒
经实验已发现将水处理系统加热来进行定期消毒非常安全有效。消毒的频率将取决于许多因素,主要包括:系统设计、分配系统的大小、系统组件、系统中水的量、水的使用频率(周转量)及循环水的温度等。
每个分配系统必须开发自己的微生物特征,在制定消毒周期和频率时必须适合系统要求。消毒最简单的方法是将分配系统中的循环处理水加热到80℃土3℃,并在验证的同时将此温度保持一段时间。实验证明,加热消毒的方法非常有效,进行消毒循环所需的控制可以自动也可以手动,如果设计合理能产生良好的经济效益。
如果在纯化水中发现的菌体类型,一般无需使用蒸汽来有效的杀灭微生物,分配管道的蒸汽消毒可能需要额外的排水排气间,而且相对其它要求可能会需要更高的承受压力等級。储存罐本身的性质决定了更容易进行蒸汽灭菌,而且即使没有必要这种操作也很普遍。热循环系统是连续消毒的,因此,消毒要求应当根据微生物检测结果,或者是在系统离线了很长时间并且回路温度已经降到验证范围以下时进行。
根据工芝水的规定指标,应当为“冷”系统指定一个初期的保守消毒频率。在通过微生物测定确定了系统的运行特性之后,方可制定例行消毒频率。
2.4 初始消毒
蒸汽消毒有可能是最可靠的消毒方法。但是,并没有要求对纯化水或WFI系统进行蒸汽消毒。建议将下面的过程作为环境温度系统下热水消毒的一种可选方案。
在不锈钢系统钝化后,立即用高温(80 ℃土5 ℃)的工艺水冲洗系统,并打开所有阀门冲洗使用点。一般需要达到冲洗水检测表明没有检出钝化化学品或者进出水电导率相当,这即是系统的初始消毒。一旦用化学试验确定工艺水水质的化学特性已经达到,那么应当在每个组件、使用点及储罐之后采集微生物样本。如果检测结果表明每个取样点所在的分配系统中都没有活菌污染。那么,应当立即将系统降到其操作温度并使其稳定。
参考文献:任红兵. 制药用水的消毒和微生物控制技术研究 [J].中国制药装备.总89期.2013(1)
转自:制药机械技术网 撰稿人:田耀华摘编