水质与过滤在制药生产中的关键作用
水是制药生产的基础,广泛用作辅料、产品复溶、合成反应及设备清洗等环节。全球制药用水市场规模约 520 亿美元,其在生产全流程中的核心地位使其水质成为企业重点关注对象。在制药生产中,水体易受多种污染物影响,可能降低处理效果、损坏设备、影响合规性并危及患者安全。全面识别各类污染风险,对于制定有效的工艺过滤方案、保护设备、产品质量与患者安全至关重要。
阿特拉斯・科普柯助力制药企业梳理全流程水处理要求与解决方案,确保安全药品送达患者手中。本文梳理影响制药用水水质的主要污染物、其进入生产环节的途径,以及合适的工艺过滤如何降低相关风险。
污染源
制药用水中的污染物既可来自作为制药级净化原水的市政供水,也可源于厂区内的储存与分配系统。厂内处理工序同样会影响污染风险。例如,活性炭过滤可去除用于控制微生物负荷的余氯。该工序虽能保护反渗透膜等下游设备,但也消除了重要的抑菌手段,从而对下游污染控制提出更高要求。
微生物、颗粒与化学污染物是制药用水的重点管控对象,必须在使用前得到有效控制。
微生物污染
市政原水易发生微生物污染,可能因配水管网破损而引入。离子交换、超滤等纯化工艺通常在常温下运行,更易滋生微生物,尤其在设备长期停用期间。发酵环境利于微生物繁殖,因此严格控制该工序上下游的污染至关重要。
颗粒污染
市政进水本身可能携带颗粒物,生产过程中也会产生颗粒物,如腐蚀产物、管道碎屑、树脂微粉、设备金属剥落物等。厂区人员也是颗粒来源之一,包括衣物与擦拭布纤维、皮屑、毛发等,同时会加剧微生物污染风险。
化学污染
水中化学污染物包括盐类、硫酸盐、硝酸盐、重金属等溶解性无机物,需通过软化、离子交换、反渗透等工艺去除。用于控制微生物的余氯也必须脱除,以保护下游仪表设备。在用于制药生产前,上述杂质必须在纯化过程中去除或降至合格水平。
制药生产中的水过滤
在制药生产的所有用水环节,工艺过滤均发挥关键作用,保障药品安全与疗效。所需处理等级依应用场景而定,包括无菌与非无菌产品。制药用水纯化的主要过滤工序如下:
● 预过滤:通常在市政用水进入制药厂区时立即实施,去除颗粒与悬浮物,避免损伤精密下游过滤系统,保障后续纯化工序的污染物去除效率。阿特拉斯・科普柯提供折叠聚丙烯纤维过滤器,适用于前期预过滤。
● 活性碳过滤 : 去除水中有机污染物与挥发性化学品,保护下游设备。阿特拉斯・科普柯 ASC 系列过滤器可稳定水质,延长纯化设施使用寿命。
● 灭菌级过滤器:在去除制药用水(含注射用水)微生物污染物、以及保护全程储水无菌排气方面发挥关键作用。我们提供聚四氟乙烯(PTFE)膜过滤器用于排气,以及聚醚砜(PES)膜过滤器,确保关键制药工艺与无菌生产环境用水最终无菌。
污染物 |
来源 |
主要风险 |
工艺过滤解决方案 |
微生物 |
市政管网破损、常温纯化工序、储罐排气、厂区人员 |
危害患者、影响药效、合规违规 |
除菌级膜过滤 + 储罐无菌排气 |
颗粒 |
市政水悬浮物、腐蚀、管道破损、设备磨损、厂区人员 |
过滤器脏污、设备损坏、患者安全 |
聚丙烯纤维预过滤 + 颗粒过滤 |
化学品 |
氯气、有机污染物 |
膜 / 设备损坏、干扰生产工艺 |
活性碳过滤 |
确保整个生产过程中的水质
水贯穿制药生产全过程,但其广泛使用与市政水源特性使其极易受到污染,需要精心设计管控方案。工艺过滤对于降低制药全流程的水媒污染风险至关重要。
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