1制药纯化水的工艺要求

    药品生产离不开水，在药品生产过程中所需水的水质与生产品种、生产工序等都有直接的关系。在原料药生产中，根据工艺要求各工序采用相应的工艺用水，如经预处理的饮用水、深井水等；在原料药精制阶段以及药物制剂生产阶段，纯化水、注射用水在生产过程中根据工艺要求单独或组合使用。此外，纯化水可用于大多数无热原要求的吸入剂和眼科用药的配制，也可用于化妆品、口服制剂的生产。
    纯化水作为一种工艺用水在制药工业生产中被广泛地应用，从洗瓶、洗塞到配液工序，从清洗工器具到整台设备的清洗，处处少不了使用纯化水。纯化水是制药生产中使用最广与用量最大的原料，其水质的好坏将直接影响到药品的内在质量。纯蒸汽发生器、蒸馏水机也都把纯化水作为原水使用。纯化水的制备方法也从单纯的离子交换法或蒸馏冷凝法发展到使用电渗析膜片制备纯化水，纯化水制备的流程正日趋完善，设备逐渐标准化，目前用反渗透技术制备的纯化水也被广泛地采用在各行业中。

    中国药典（2005版）规定：注射用水必须以纯化水为原料水，并明确了纯化水的概念，即纯化水为通过蒸馏法、离子交换法、反渗透法或其他适宜的方法制得的供药用水，不含任何附加剂。中国药典对纯化水的细菌、霉菌和酵母菌总数有明确的规定：每1ml不得超过100个。

    而欧洲药典在纯化水和注射用水的专论中规定了细菌内毒素限度指标，但我国药典到目前尚未对此指标加以控制。

 

2自然界水源的特性

2.1自然界水源的杂质

    自然界水的存在可分为地下水和地表水等形式，由于其存在方式的不同，因此含有的杂质也不尽相同，其中包括：

    (1)悬浮物：颗粒在10^－4mm以上，主要是泥沙、粘土、动植物及其遗骸、微生物、有机物等。

    (2)胶体：颗粒在10^－5mm－10^－4mm之间，主要是硅酸及铁、铝化合物及一些高分子化合物等。

    (3)溶解物：颗粒在10^－6mm以下，以分子或离子状态存在，溶解物又可分为：1)盐类(又称矿物质)，均以电离状态存在于水中，主要的阳离子是Ca²⁺、Mg²⁺、Na⁺、K^+,，还有Fe²⁺、Mn²⁺等，主要的阴离子是HCO₃^－、Cl^－、SO₄^2-，还有CO₃^2-、NO₃^－、HSiO₃^－、PO₄^3-等；2)气体，主要是氧气和二氧化碳；天然水中氧的含量一般在5－10mg/L，污染严重的水中含氧量较低，地下水含氧量比地表水低，深层地下水含氧量几乎为零。一般二氧化碳在地下水中含量较高，在地表水中含量较低；3)有机物：天然水中溶解的有机物主要为腐殖酸和富维酸，为大分子有机酸群，其它还有有机碱、氨基酸、糖类等。

2.2各种水源的特性

    (1)地下水，由于地下水流经地层时，地层土壤起了过滤作用，悬浮物和胶体含量较少，水质清澈透明，其硬度、含盐量、含铁量等通常比地表水高；

    (2)江河水，悬浮物和胶体含量较高，随季节波动，其硬度、含盐量较低，易受污染；

    (3)湖泊与水库水，悬浮物较少，含盐量较高。

    因此，自来水厂须根据水源的差异情况以及季节变化来调整饮用水制备流程，以达到国家规定的饮用水标准。

 

3纯化水制备的几种预处理方式

    纯化水的制备一般以自来水（即饮用水）为水源，根据原水水质并结合企业对纯化水水质的具体要求、投资费用控制、运行费用、纯化水制备装置的选择等方面加以综合考虑。通常可根据原水含盐量、碱度、强酸性阴离子含量等情况，并参考下述预处理方法：

    (1)进水含盐量在300mg/L以下，一般为普通离子交换法除盐。

    (2)进水含盐量在300－500mg/L，当原水中强酸性阴离子含量超过100 mg/L时，上述系统中再增加弱碱阳离子交换柱。

    (3)进水含盐量在500mg/L以上，采用反渗透装置将其含盐量降低，再用离子交换柱脱盐。

    (4)当原水碱度>50mg/L时，系统应考虑设脱气装置。

 

4纯化水的制备方式概要

4.1离子交换

    离子交换系统使用带电荷的树脂，利用正负电荷相互吸引的原理，去除水中的金属离子，离子交换系统需用酸和碱作定期再生处理。

4.2电法去离子（EDI）

    电法去离子使用一个混合树脂床，采用选择性渗透膜及电极，以保证水处理的连续生产和树脂的连续再生。

    特点：不仅在于有较高的出水水质，而且去掉了可能对厂房及设施有腐蚀的酸碱，并且系统的运行和再生可同时进行。

4.3电渗析（ED）

    与离子交换法相似，采用静电及选择性透过膜分离浓缩，并将金属离子从水流中冲洗出去。

4.4反渗透（RO）

    其原理是用一个半透膜，使高压水通过半透膜的办法来改善水的化学、微生物和内毒素等方面的指标。

4.5超滤

    超滤是利用透过膜技术，可除去水中的有机体和各种细菌，以及多数病菌和热原，过滤膜的孔径一般在0.1-0.01μm之间。与反渗透技术不同之处，超滤并不是靠渗透，而是靠机械法分离；与反渗透系统相似之处，超滤系统的效率取决于整个系统的配置及其它单元操作。

超滤也可用于注射用水的制备或液体浓缩工艺。其过滤或浓缩过程采用切向相对运动技术，使滤液在滤膜表面切向流过时完成超滤，大大降低了滤膜失效的速度，同时又便于反冲清洗，并能延长滤膜的 使用寿命，有相当的再生性和连续可操作性。

    上述几种方法在纯化水制备系统中，可根据各种不同的情况进行组合，以达到设备投资费用、长期运行费用、耗电量及耗水量等的最佳经济平衡点。