紫外殺菌結合微孔膜過濾在純化水微生物控制中的應用

更新時間：2011-12-09 點擊次數：1396

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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；經紫外線一次照射殺菌后純化水樣平均為2.25CFU/ml；經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，對其生產工藝用水質量也越來越高［1］。藥品生產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過程中起輔助作用。純化水和注射用水是用來制造藥物產品的工藝用水，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，經過混合床制備的純化水，首行紫外線照射殺菌，然后經過0.2μm微孔除菌過濾，在純化水使用時再經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）。
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《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《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，*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就是必然的，如何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，將微生物的數量控制在藥品生產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。*，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，不會對水產生二次污染，在260nm附近已被證實是殺菌率高的紫外線。
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，大多數細菌和許多霉菌都能夠產生熱原，其中致熱能力強的是革蘭陰性桿菌的產物，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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