GMP在第五章 第九十九條中規(guī)定純化水、注射用水的儲存與分配系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)能夠防止微生物的滋生，純化水可采用循環(huán)，注射用水可采用70℃以上保溫循環(huán)。第一百零一條 應(yīng)當(dāng)按照操作規(guī)程對純化水、注射用水進(jìn)的管道進(jìn)行清洗消毒，并有相關(guān)記錄。發(fā)現(xiàn)制藥用水的微生物污染達(dá)到警戒限、糾編限時應(yīng)當(dāng)按照操作規(guī)程處理。在正常情況下，水系統(tǒng)中的微生物水平會隨著時間的延長而增加，同時微生物污染也是水系統(tǒng)最經(jīng)常發(fā)生的污染狀況，因此需要定期對水系統(tǒng)進(jìn)行消毒或滅菌，以保證系統(tǒng)和微生物水平被控制在一個合理的限度內(nèi)，保證用水安全。

       消毒是指利用物理或化學(xué)方法殺滅或清除傳播介質(zhì)上的病原微生物，使其達(dá)到無害化，消毒能夠殺滅微生物和繁殖體，但不能殺滅芽孢。所以消毒是不徹底的，不能代替滅菌。滅菌是指用化學(xué)或物理方法消滅所的活的微生物，包括細(xì)菌的繁殖體、芽孢、真菌及病毒，從而達(dá)到無菌的過程。

       正常情況下，水系統(tǒng)的微生物包括細(xì)菌、藻類、真菌及其芽孢、孢子和病毒等，微生物在水中含量非常巨大，在合適的條件下可以在反滲透膜表面大量新陳代謝，形成微生物膜。生物膜的形成是引起純化水微生物超標(biāo)原因之一。另外還有一個原因是因?yàn)榧兓O(shè)備管道污染，導(dǎo)致經(jīng)過反滲透膜殺菌系統(tǒng)等處理后達(dá)標(biāo)的純化水經(jīng)過管道輸送導(dǎo)致水質(zhì)受到二次污染。因此，在純化水系統(tǒng)設(shè)計時掌握微生物變化規(guī)律，可以合理確認(rèn)消毒和殺菌周期。為了確保純水的質(zhì)量，防止產(chǎn)品的污染，保證產(chǎn)品的安全，必須對純水貯罐、輸送管道進(jìn)行清洗及消毒。

       要進(jìn)行微生物和殺滅，要先了解微生物和生長規(guī)率，微生物和生長曲線主要由遲緩期、對數(shù)期、穩(wěn)定期、衰退期組成，微生物到達(dá)一人新的環(huán)境，有一個短暫的適應(yīng)過程，期中不適應(yīng)環(huán)境的很快會死亡，適應(yīng)者經(jīng)過和個適應(yīng)期，細(xì)菌體積開始增大，代謝逐漸加快，為細(xì)菌和快速增殖儲備條件。

       當(dāng)?shù)竭_(dá)對數(shù)期，細(xì)菌開始大量繁殖，活菌總數(shù)直線上升，細(xì)菌呈幾何級數(shù)快速增長，可持續(xù)幾小時到幾天不等，待續(xù)時間視營養(yǎng)物的多少而有關(guān)聯(lián)，如在培養(yǎng)基培養(yǎng)，可見典型的菌落特征。穩(wěn)定期，由于營養(yǎng)物質(zhì)的消耗及細(xì)菌代謝產(chǎn)物的累積，細(xì)菌繁殖的速度逐漸下降，死亡開始增加，死亡數(shù)和繁殖數(shù)趨于平衡，細(xì)菌的形態(tài)、染色、活性發(fā)生改變，并產(chǎn)生相應(yīng)的代謝產(chǎn)物如內(nèi)毒素、外毒素、芽孢。隨著穩(wěn)定期的發(fā)展，細(xì)菌的繁殖越來越慢，死亡的細(xì)菌逐漸增多并進(jìn)入衰退期。通過了解細(xì)菌的生長規(guī)律有助于我們合理的制業(yè)消毒或滅菌周期。在制藥用水系統(tǒng)上常用的消毒方法包括巴氏消毒法、紫外線消毒法、臭氧消毒法等。 本文就以上常用的這三種消毒方法進(jìn)行一下簡要介紹。

       一、巴氏消毒法

       巴氏消毒法應(yīng)用于水系統(tǒng)消毒是一種低溫的熱消毒法，其消毒對象是病原微生物及其它生長態(tài)菌，其工作原理是在一定的溫度范圍內(nèi)，溫度越低微生物生長越越慢，溫度越高微生物生長代謝速度越快，升高超過一定的溫度，微生物將死亡。所以說巴氏消毒也主要利用病原體耐熱性較差的特點(diǎn)，通過適當(dāng)?shù)臏囟群捅貢r間將微生物殺滅。出于高溫條件考慮，選擇巴氏消毒的純化水系統(tǒng)需采用不銹鋼材質(zhì)進(jìn)行安裝。

       在巴氏消毒時，將分配系統(tǒng)純化水加熱到80℃，保溫進(jìn)行循環(huán)，循環(huán)保溫40~60分鐘，使得微生物在高溫條件下被殺滅。巴氏消毒完成后把純化水罐水排掉，啟動純化水設(shè)備把純化水罐產(chǎn)滿水，開啟回水不合格閥，關(guān)閉回水合格閥，開啟供水泵把循環(huán)管道內(nèi)消毒后的純化水全部排出，系統(tǒng)開啟時為自動運(yùn)行。

       需要說明的是經(jīng)巴氏消毒后，仍保存小部分無害或有益、較耐熱的細(xì)菌或細(xì)菌芽孢，因此，巴氏消毒不是“無菌”過程。

       對于純化水設(shè)備而言，巴氏消毒有兩個主要功能

       1、用于純化水設(shè)備中的活性炭等預(yù)處理單元周期性消毒，RO/EDI單元的周期性消毒，以及存儲與分配管網(wǎng)單元的周期性消毒。

       2、用于注射用水系統(tǒng)正常運(yùn)行時的微生物抑制。

       純化水設(shè)備需采用不銹鋼材質(zhì)進(jìn)行安裝，其微生物污染水平通常能有效地控制系統(tǒng)的內(nèi)源性微生物污染，一個前處理能力較好的水系統(tǒng)，細(xì)菌內(nèi)毒素可控制在5EU/ml的水平。

       二、臭氧消毒法

       臭氧是一種光譜殺菌劑，其通過氧化作用破壞微生物膜結(jié)構(gòu)及膜內(nèi)物質(zhì)導(dǎo)致細(xì)胞溶解、死亡，從而實(shí)現(xiàn)殺菌效果。當(dāng)臭氧濃度為0.15mg/L時，達(dá)到了人體嗅覺的臨界值，該水平稱為衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)；當(dāng)臭氧濃度達(dá)到1~10mg/L時，為刺激范圍；當(dāng)濃度達(dá)到10mg/L以上時，為中毒限。

       臭氧的半衰期很短，僅為30-60min，固在使用中應(yīng)現(xiàn)場制造，用空氣制成的臭氧濃度為10-20mg/L，用氧氣制成的臭氧濃度為20-40mg/L。還有一種生產(chǎn)臭氧的方法是電解水法，將水電解成氧原素，然后使其中的自由氧變成臭氧。

       不同國家和協(xié)會對于臭氧濃度均制定了嚴(yán)格的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)：

       A、臭氧協(xié)會：臭氧濃度限值為0.1mg/L，人體接觸限值為10小時；

       B、美國OSHA：臭氧濃度限值為0.1mg/L，人體接觸限值為8小時；

       C、德、法、日等國：臭氧濃度限值為0.1mg/L，人體接觸限值為10小時；

       D、中國：臭氧濃度限值為0.15mg/L，人體接觸限值為10小時。

       企業(yè)需安全使用臭氧，確保不危害人的健康。有研究顯示濃度很低的臭氧（0.1~0.2mg/L）可將微生物成長控制到1CFU/100ml。

       在臭氧消毒時，回水點(diǎn)臭氧濃度升高到0.2mg/以上L，保持時間約20~45分鐘，再循環(huán)20分鐘消毒完成，排掉純化水罐內(nèi)純化水，啟動純化水設(shè)備把純化水罐產(chǎn)滿水，開啟回水不合格閥，關(guān)閉回水合格閥，開啟供水泵把循環(huán)管道內(nèi)消毒后純化水全部擠出后，分配系統(tǒng)停機(jī)，把純化水罐內(nèi)水排掉，系統(tǒng)開為自動運(yùn)行，取樣檢測回水臭氧濃度為零時可以用水。在純化水系統(tǒng)中，儲罐、過濾裝置以及分配管網(wǎng)均會滋生微生物，臭氧可有效去除水中的鹵化物并降解水生物膜，同時這些物質(zhì)經(jīng)紫外線破除后完全無殘留。臭氧消毒不僅是純化水系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)連續(xù)去除微生物和病毒的有效方法，而且，其操作簡單、水溫?zé)o波動、投入成本與運(yùn)營成本低，因此該方法在純化水系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用和推廣。注意，臭氧消毒時，不要將臭氧水通過噴淋球，防止臭氧過快分解。

       三、紫外消毒法

       紫外消毒方式：紫外線消毒屬于物理消毒法，此方式具有廣譜殺菌能力，無二次污染，紫外消毒技術(shù)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，已經(jīng)成為成熟可靠高效環(huán)保的消毒技術(shù)，紫外線殺菌消毒原理是利用適當(dāng)波長的紫外線破壞微生物機(jī)體細(xì)胞中的DNA(脫氧核糖核酸)或RNA(核糖核酸)的分子結(jié)構(gòu)，造成生長性細(xì)胞死亡和(或)再生性細(xì)胞死亡，達(dá)到殺菌消毒的效果。紫外線殺菌的有效波長范圍可分為四個不同的波段：UVA（400～315nm）、UVB（315～280nm）、UVC（280～200nm）和真空紫外線（200～100nm）。其中能透過臭氧保護(hù)層和云層到達(dá)地球表面的只有UVA和UVB部分。就殺菌速度而言，影響微生物接受到足夠紫外光照射劑量的主要因素是透光率（254 nm處），UVC處于微生物吸收峰范圍之內(nèi)，可在1s之內(nèi)通過破壞微生物的DNA結(jié)構(gòu)殺死病毒和細(xì)菌，而UVA和UVB由于處于微生物吸收峰范圍之外，殺菌速度很慢，往往需要數(shù)小時才能起到殺菌作用，在實(shí)際水系統(tǒng)使用中，數(shù)秒鐘水力停留（照射）時間是不可實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)閷τ谒到y(tǒng)的最低流速的要求，一般要求水的流速要大于1米/秒，所以該部分波長的紫外線在水系統(tǒng)上屬于無效紫外部分。真空紫外光穿透能力極弱，燈管和套管需要采用極高透光率的石英，一般用半導(dǎo)體行業(yè)降解水中的TOC，不用于殺菌消毒。因此，制藥用水系統(tǒng)是所應(yīng)用的紫外光消毒實(shí)際上就是指UVC消毒。紫外光消毒技術(shù)是基于現(xiàn)代防疫學(xué)、醫(yī)學(xué)和光動力學(xué)的基礎(chǔ)上，利用特殊設(shè)計的高效率、高強(qiáng)度和長壽命的UVC波段紫外光照射流水，將水中各種細(xì)菌、病毒、寄生蟲、水藻以及其他病原體直接殺死，達(dá)到消毒的目的。紫外線對核酸的作用可導(dǎo)致鍵和鏈的斷裂、股間交聯(lián)和形成光化產(chǎn)物等，從而改變了DNA的生物活性，使微生物自身不能復(fù)制，這種紫外線損傷也是致死性損傷?！?/p>

       紫外線消毒是一種物理方法，它不向水中增加任何物質(zhì)，沒有副作用，這是它優(yōu)于氯化消毒等化學(xué)消毒方式的地方，目前能夠輸出足夠的UVC強(qiáng)度用于水系統(tǒng)消毒的只有人工汞（合金）燈光源。紫外線殺菌燈燈管是由石英玻璃制成，汞燈根據(jù)點(diǎn)亮后的燈管內(nèi)汞蒸氣壓的不同和紫外線輸出強(qiáng)度的不同，分為三種：低壓低強(qiáng)度汞燈、中壓高強(qiáng)度汞燈和低壓高強(qiáng)度汞燈。殺菌效果是由微生物所接受的照射劑量決定的，同時，也受到紫外線的輸出能量，與燈的類型，光強(qiáng)和使用時間有關(guān)，隨著燈的老化，它將喪失30%-50%的強(qiáng)度。紫外照射劑量是指達(dá)到一定的細(xì)菌滅活率時，需要特定波長紫外線的量：照射劑量（J／m2）＝照射時間（s）×UVC強(qiáng)度（W／m2）照射劑量越大，消毒效率越高，由于設(shè)備尺寸要求，一般照射時間只有零點(diǎn)幾秒，因此，燈管的UVC輸出強(qiáng)度就成了衡量紫外光消毒設(shè)備性能最主要的參數(shù)。在水系統(tǒng)消毒時一般平均照射劑量要求在300 J／m2以上。低于此值，有可能出現(xiàn)光復(fù)活現(xiàn)象，即病菌不能被徹底殺死，當(dāng)從渠道中流出接受可見光照射后，重新復(fù)活，降低了殺菌效果。殺菌效率要求越高，所需的照射劑量越大。