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膜分離技術(shù)在生產(chǎn)注射用水上如何運(yùn)用？
閱讀：637 發(fā)布時間：2021-1-11 注射用水膜分離工藝面臨的挑戰(zhàn)和機(jī)遇——歐盟認(rèn)為不可能實(shí)現(xiàn)的事情已經(jīng)實(shí)現(xiàn)3年了。如今可以利用膜分離技術(shù)生產(chǎn)注射用水，但這一技術(shù)仍然面臨著挑戰(zhàn)。雖然主管部門對于注射用水提出了眾多要求，但這些要求并不適用于注射用水的生產(chǎn)過程。從長遠(yuǎn)發(fā)展的角度來看，膜分離技術(shù)能夠長期占據(jù)主導(dǎo)地位嗎?
與蒸餾技術(shù)相比，膜分離技術(shù)在經(jīng)濟(jì)性和生態(tài)學(xué)方面更加有益。在所有國家的藥典中，飲用水都是生產(chǎn)制藥用水的原材料。但藥典將制藥用水的等級分為兩級：純化水和注射用水。大多數(shù)情況下，純化水主要用于制備更高等級的制藥用水和生產(chǎn)純蒸汽;注射用水則主要用于制備注射和輸液用的液體。不同藥典都對純化水和注射用水的生產(chǎn)制造過程制定了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。2017年以前，歐盟藥典的注射用水規(guī)定仍然與其他藥典有著明顯的差異。例如，與美國或者亞洲一些國家的藥典不同：蒸餾是歐洲藥典中生產(chǎn)注射用水的方法。
從熱到冷
可以說，歐盟藥典注射用水專篇0169的修訂是一次小小的革命。自2017年4月1日正式生效以來，歐盟開始允許使用等同于蒸餾技術(shù)的方法來生產(chǎn)注射用水，例如，利用膜分離反滲透法、結(jié)合超濾步驟的電去離子技術(shù)等。與蒸餾技術(shù)生產(chǎn)注射用水相比較，膜分離技術(shù)在經(jīng)濟(jì)性和生態(tài)環(huán)保性能方面都更具優(yōu)勢，也更加高效。這是因?yàn)檫^程中省去了生產(chǎn)熱蒸汽所需的許多設(shè)備，節(jié)約了大量的能源，因此生產(chǎn)成本更低。但時至今日，市場中還沒有出現(xiàn)哪種工藝技術(shù)生產(chǎn)出來的注射用水是注射用水的定論。
當(dāng)前，許多制藥企業(yè)都在對膜分離技術(shù)進(jìn)行測試。制藥行業(yè)的變革需要時間來沉淀—畢竟制藥行業(yè)的變革終影響的是患者的人身安全。正因如此，*等主管部門對注射用水有著非常嚴(yán)格的監(jiān)管。但是，盡管歐洲藥品管理局和世界衛(wèi)生組織以及制藥工程協(xié)會這樣的專業(yè)技術(shù)組織都對這一話題進(jìn)行了廣泛而深入的討論，但迄今為止，還沒有就統(tǒng)一的生產(chǎn)制造工藝過程做出詳細(xì)的規(guī)定或者建議。僅僅達(dá)成了一個共識：在設(shè)備規(guī)劃設(shè)計(jì)和生產(chǎn)運(yùn)行過程中，基于風(fēng)險分析的技術(shù)方法是必要的。因此，如果當(dāng)前的試點(diǎn)項(xiàng)目能夠穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)，且成本效益高，就不會有妨礙推廣、應(yīng)用的阻力。
利用風(fēng)險分析的方法實(shí)現(xiàn)目標(biāo)
至于哪種生產(chǎn)工藝過程生產(chǎn)出的注射用水制藥生產(chǎn)廠家使用，首先取決于微生物的風(fēng)險評估——微生物的滋生如不能得到有效控制將會帶來嚴(yán)重的后果。因此，重要的問題就是：如何盡可能地使生產(chǎn)出的注射用水?為了使膜分離技術(shù)生產(chǎn)出來的制藥用水滿足所有的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，就必須進(jìn)行潛在污染的風(fēng)險評估并將其控制在小程度。
在注射用水生產(chǎn)過程的起始端，飲用水的預(yù)處理起著至關(guān)重要的作用。預(yù)處理過程旨在清除水中的后續(xù)有損于膜分離技術(shù)的有害成分或者水中的沉積物。預(yù)處理時采用的工藝技術(shù)方法則取決于水中含有的成分，并且可以按照不同的先后順序或者對其進(jìn)行組合一同使用，以清除水中的有害成分。為了清除水中較粗大的顆粒物，建議采用不同過濾等級的過濾技術(shù)。預(yù)處理時還必須考慮同時清除水中的氧化物質(zhì)、微生物和有機(jī)碳。利用活性炭吸附有機(jī)碳時，水中的微生物會因這一過程使用到的氯或者臭氧等氧化物而被化學(xué)方法殺死;此外，還可以通過紫外線滅活微生物。
消毒是決定性的因素
鈣或鎂在水中易形成不溶性化合物，經(jīng)軟化處理的飲用水可以防止水質(zhì)“硬度增加”。此外，還可以利用阻垢劑來提高水質(zhì)硬化劑的溶解度極限，這也是一種水質(zhì)軟化的替代解決方案。在某些情況下，生產(chǎn)廠家必須向主管當(dāng)局證明自己所生產(chǎn)的終產(chǎn)品中不再含有阻垢劑。因此，利用陽離子交換樹脂軟化水質(zhì)是更可取、更可靠的解決方案。但水質(zhì)軟化也給制藥用水帶來了更大的污染風(fēng)險。因此建議在生產(chǎn)過程中用熱水對樹脂進(jìn)行殺菌消毒。
為了把制藥用水受到污染、滋生細(xì)菌的風(fēng)險降低到小程度，殺菌消毒在整個制藥用水的生產(chǎn)、處理過程中至關(guān)重要——可以使用化學(xué)藥品，也可以使用滾燙的熱水。化學(xué)消毒所需的投資較少，但僅能實(shí)現(xiàn)部分自動化，而且效果也不如熱水消毒。
隨后的反滲透過程則是專門清除水中的離子和殘留的顆粒物、微生物和其他成分。采用反滲透技術(shù)凈化制藥用水時始終會產(chǎn)生一些廢水，可以利用流程工藝技術(shù)將這些廢水限制在低程度內(nèi)。因此，借助于合適的生產(chǎn)設(shè)備，制藥企業(yè)就可以兼顧可持續(xù)發(fā)展和節(jié)約資源兩個方面的問題了。
如何控制電導(dǎo)率?
反滲透技術(shù)不會截住溶解在水中的CO2，這提高了水中的電導(dǎo)率。除去游離在水中的CO2的多的方法就是在帶氣生產(chǎn)運(yùn)行工況下采用滲透膜脫氣技術(shù)。這一技術(shù)解決方案相對來講比較簡單，并且具有更好的成本效益，因?yàn)樗恍枰~外使用氮?dú)饣蛘哒婵赵O(shè)備。
連續(xù)電去離子技術(shù)下游的超濾模塊用于將內(nèi)毒素和細(xì)菌分離出來，從而使終的制藥用水符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)極限值的規(guī)定
連續(xù)電去離子技術(shù)是一種將電滲析和離子交換相結(jié)合的新技術(shù)，其終產(chǎn)品制藥用水的電導(dǎo)率數(shù)值在0.2?μS/cm以下。之后超濾模塊將會把內(nèi)毒素和細(xì)菌分離出來，從而使終的制藥用水符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)極限值的規(guī)定。可以通過將超濾后的廢水再次回輸?shù)椒礉B透設(shè)備的上游，這樣就不會產(chǎn)生廢水了。定期檢查跨模壓差、定期進(jìn)行完整性測試可以得到有關(guān)過濾膜狀況和分離效果的信息。
憑借流程工藝專業(yè)知識獲得成功
如果注射用水的所有生產(chǎn)過程都按照的規(guī)劃設(shè)計(jì)完成，制藥企業(yè)就能從能源核算中節(jié)省出一大筆費(fèi)用，并且從的環(huán)保平衡中受益。因此可以說，歐盟藥典注射用水專篇0169修訂版來得非常及時。其他國家和地區(qū)沒有像歐洲這么高的能源成本費(fèi)用，也沒有像歐洲這樣關(guān)注可持續(xù)發(fā)展的流程工藝技術(shù)。如果生產(chǎn)注射用水的膜分離技術(shù)在歐洲生根開花，那么歐洲的跨國公司、跨州公司一定會將這一工藝技術(shù)擴(kuò)展到其他國家和地區(qū)。
但這中間還有很長的路要走。當(dāng)前的首要任務(wù)是：從正在進(jìn)行的試點(diǎn)項(xiàng)目中得出正確的結(jié)論，對其進(jìn)行調(diào)整并在本地區(qū)大力推廣。
勇氣和遠(yuǎn)見
在新技術(shù)領(lǐng)域中投資首先需要勇氣，當(dāng)然還需要有遠(yuǎn)見的卓識—制藥行業(yè)的變革需要時間的沉積和*變革的方法。除此以外，一個良好的合作伙伴也是必要的：不僅能夠提供生產(chǎn)設(shè)備，而且還擁有流程工藝專業(yè)知識，并具備風(fēng)險評估、規(guī)劃設(shè)計(jì)、審核認(rèn)證和文件支持的能力。