水系统
1、概述
水在制药工业中是应用最广泛的工艺原料，用做药品的成份、溶剂、稀释剂等。制药用 水作为制药原料，各国药典定义了不同质量标准和使用用途的工艺用水，并要求定期检测。
水极易滋生微生物并助其生长，微生物指标是其最重要的质量指标，在水系统设计，安 装，验证，运行和维护中需采取各种措施抑制其生长。
水是良好的溶剂、尤其是与自然界失去平衡的纯化水和注射用水，具有极强的溶解能力 和极少的杂质，广泛用于制药设备和系统的清洗。 鉴于水在制药工业中的既作为原料又作为清洗剂，各国药典对制药用水的质量标准，用 途都有明确的定义和要求；各个国家和组织的 GMP将制药用水的生产和储存分配系统视为 制药生产的关键系统，对其设计，安装，验证，运行和维护等提出明确要求。在指南第二章 将具体介绍我国和其他国家药典和 GMP对制药用水的要求。
我国幅员辽阔，各地水质不同，季节的变化也会导致水质的巨大变化，我国制药企业使 用的最初原料水未必常年符合饮用水的标准要求，需将其依次处理成饮用水，纯化水，注射 用水等制药用水，适合不同的工艺需求。在指南第三章中将介绍制药用水处理的各种技术， 工艺和设备。
制药生产中其它原料、 辅料、 包装材料是按批检验和释放的， 而作为原料的制药用水 （饮 用水，纯化水或注射用水）通常是通过管道连续流出的，随时取用的，其微生物属性等质量 指标通常无法连续地实时检测到。通常是先使用到产品中， 若干天后才能知道其微生物指 标是否合格，为保证制药用水系统生产出的水在任何时候是好的， 即水系统生产质量的稳 定性和一致性是各国药品监管部门和制药企业共同关注的重大问题。各国 GMP对水系统的 设计和验证有严格要求，第四章将介绍水系统的设计和验证。
在水系统的设计、验证和运行过程中，制药企业、药监部门都遇到各种各样的疑问、问 题和争议，我们参照国际组织尤其是 ISPE（国际制药工程协会）的指南和工程实践，在第 五章对常见问题进行了讨论。
第六章介绍一些关于水的化学和微生物知识以及水系统的钝化技术。
2.定义、用途和法规要求
2.1 制药用水的定义、用途
制药用水通常指制药工艺过程中用到的各种质量标准的水。 对制药用水的定义和用途，通常以药典为准。
各国药典对制药用水通常有不同的定义、不同的用途规定。
2.1.1 中国制药用水的定义、水质要求和应用范围 【法规要求】
在《药品生产质量管理规范》2010 修订版通则和附录中有如下要求： 《药品生产质量管理规范》2010 修订版：
第九十六条 制药用水应适合其用途，并符合《中华人民共和国药典》的质量标准及相关要 求。制药用水至少应采用饮用水。
第一百条 应对制药用水及原水的水质进行定期监测，并有相应的记录。
附录1 第四十九条 无菌原料药的精制、无菌药品的配制、直接接触药品的包装材料和器具 等最终清洗、 A/B 级区内消毒剂和清洁剂的配制用水应符合注射用水的质量标准。
附录2：原料药 第十一条 非无菌原料药精制工艺用水应至少符合纯化水的质量标准。 附录5：中药制剂 第三十一条 中药材洗涤、浸润、提取用工艺用水的质量标准不得低于 饮用水标准，无菌制剂的提取用工艺用水应采用纯化水。
在《中国药典》2010 版附录中，有以下几种制药用水的定义和应用范围：
饮用水：为天然水经净化处理所得的水，其质量必须符合现行中华人民共和国国家标准 《生活饮用水卫生标准》。
纯化水：为饮用水经蒸馏法、离子交换法、反渗透法或其他适宜的方法制得的制药用水。 不含仸何添加剂，其质量应符合纯化水项下的规定。
注射用水： 为纯化水经蒸馏所得的水。应符合细菌内毒素试验要求。注射用水必须在 防止细菌内毒素产生的设计条件下生产、贮藏及分装。其质量应符合注射用水项下的规定。 灭菌注射用水：本品为注射用水照注射剂生产工艺制备所得。不含仸何添加剂。
B 表 2-1 制药用水应用范围：
类 别 应 用 范 围 类别 饮用水 应用范围 药品包装材料粗洗用水、中药材和中药饮片的清洗、浸润、提取等用 水。 《中国药典》同时说明，饮用水可作为药材净制时的漂洗、制药用具 的粗洗用水。除另有规定外，也可作为药材的提取溶剂。 非无菌药品的配料、直接接触药品的设备、器具和包装材料最后一次 洗涤用水、非无菌原料药精制工艺用水、制备注射用水的水源、直接接触 非最终灭菌棉织品的包装材料粗洗用水等。 纯化水可作为配制普通药物制剂用的溶剂或试验用水；可作为中药注 射剂、滴眼剂等灭菌制剂所用饮片的提取溶剂；口服、外用制剂配制用溶 剂或稀释剂；非灭菌制剂用器具的精洗用水。也用作非灭菌制剂所用饮片 的提取溶剂。纯化水不得用于注射剂的配制与稀释。 直接接触无菌药品的包装材料的最后一次精洗用水、无菌原料药精制 工艺用水、直接接触无菌原料药的包装材料的最后洗涤用水、无菌制剂的 配料用水等 注射用水可作为配制注射剂、滴眼剂等的溶剂或稀释剂及容器的精 洗。 灭菌注射用灭菌粉末的溶剂或注射剂的稀释剂。其质量应符合灭菌注 射用水项下的规定。 纯化水 注射用水 灭菌注射用水 C制药工艺用水的质量标准
在《中国药典》2010 版中，规定纯化水检查项目包括酸碱度；硝酸盐；亚硝酸盐；氨； 电导率；总有机碳；易氧化物；不挥发物；重金属；微生物限度，其中总有机碳和易氧化物 两项可选做一项。与2005 版相比，增加了电导率和总有机碳的要求，取消了氯化物、硫酸 盐与钙盐的检验项目。
在《中国药典》2010 版中，规定注射用水检查pH 值；氨；硝酸盐与亚硝酸盐、电导率、 总有机碳、不挥发物与重金属；细菌内毒素；微生物限度。与2005 版相比，增加了电导率 和总有机碳的要求。
在《中国药典》2010 版中，规定灭菌注射用水检查pH 值；氯化物、硫酸盐与钙盐；二 氧化碳；易氧化物；硝酸盐与亚硝酸盐、氨、电导率、不挥发物与重金属；细菌内毒素。
表 2-2 《中国药典》2010 版纯化水和注射用水检验项目
检验项目 酸碱度 pH 硝酸盐 亚硝酸盐 氨 电导率 纯化水 符合规定 <0.000 006% <0.000 002% <0.000 03% 符合规定，不同温度有不同的规定值，例如<4.3μS/cm@20℃; <5.1μS/cm@25℃ 注射用水 5-7 同纯化水 同纯化水 同纯化水 符合规定，不同温度有不同的规定 值，例如<1.1μS/cm@20℃; <1.3μS/cm@25℃ <2.5μS/cm@70℃; <2.9μS/cm@95℃ 同纯化水 - 同纯化水 同纯化水 <0.25EU/ml 10个/100ml 总有机碳 易氧化物 不挥发物 重金属 细菌内毒素 微生物限度 <0.50m g/L 符合规定 1mg/100ml <0.000 01% - 100个/1ml 注：总有机碳和易氧化物两项可选做一项。
2.1.2 国外制药用水的定义、水质要求和用途
各国家、地区或组织对制药用水的定义、水质要求和用途的规定不尽相同。
A 表 2-3 为欧盟药典6.7 对制药用水的一些要求
检验项目 性状 纯化水 无色澄明液体 maximum0.2ppm. maximum 10 ppb，如果用于制造透析液 maximum0.1 注射用水 无色澄明液体 同纯化水 同纯化水 maximum0.1 硝酸盐 铝 重金属
电导率 符合规定，不同温度有不 同的规定值，例如 20℃<4.3μS/cm; 25℃<5.1μS/cm 符合规定，不同温度有不同的规定值，例如 20℃<1.1μS/cm; 25℃<1.3μS/cm 70℃<2.5μS/cm; 95℃<2.9μS/cm 总有机碳 细菌内毒 素 <0.50mg/L 如果用于制造透析液并 且没有后续内毒素去除 程序，小于 0.25 IU/ml, 同纯化水 <0.25IU/ml 微生物限 度 100个/ml 10个/100ml 纯化水、注射用水温度-电导率要求见表2-4，表2-5 表 2-4 纯化水温度-电导率要求表
温度(°C) 0 10 20 25 30 40 50 电导率(μS·cm?1) 2.4 3.6 4.3 5.1 5.4 6.5 7.1 温度(°C) 60 70 75 80 90 100 电导率(μS·cm?1) 8.1 9.1 9.7 9.7 9.7 10.2 注：当纯化水的电导率符合表2-5的注射用水电导率要求时，可以免做重金属的检测。 表 2-5 注射用水温度-电导率要求表
温度(°C) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 电导率(μS·cm?1) 0.6 0.8 0.9 1.0 1.1 1.3 1.4 1.5 1.7 1.8 1.9 温度(°C) 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 电导率(μS·cm?1) 2.1 2.2 2.4 2.5 2.7 2.7 2.7 2.7 2.9 3.1 B美国药典中，制药用水的种类比较多
? Drinking Water 饮用水 ? Purified Water 纯化水
? Sterile Purified Water 灭菌纯化水
? Water for Injection 注射用水
? Sterile Water for Injection 灭菌注射用水 ? Bacteriostatic Water for Injection 抑菌注射用水 ? Sterile Water for Irrigation 灭菌冲洗用水 ? Sterile Water for Inhalation 灭菌吸入用水 ? Water for Hemodialysis 血液透析用水
? Water for Special Pharmaceutical Purposes 特殊制药用途水
USP32对纯化水和注射用水的要求见表2-6，表2-7
表 2-6 USP32 对纯化水和注射用水的要求
检验项目 电导率 总有机碳 细菌内毒素
表 2-7 USP32 对纯化水和注射用水的电导率要求
纯化水 符合规定 <0.50mg/L 注射用水 符合规定 <0.50mg/L <0.25EU 温度 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 电导率要求 0.6 0.8 0.9 1.0 1.1 1.3 1.4 1.5 1.7 1.8 1.9 (μS/cm) 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 2.1.3 中外药典的简要对比 表 2-8 纯化水检测指标中外药典对比简表
检验项目 性状 酸碱度 氯化物、硫酸盐与钙盐 硝酸盐 亚硝酸盐 氨 CP2010 无色的澄清液体 ，无臭，无味 应符合规定 ------ ≤0.000 006% ≤0.000 002% ≤0.000 03% - EP6.7 无色的澄清液体 - ------ 0.2ppm - ------ - USP32 无臭的澄清液体 - ------ - - ------ - 二氧化碳 易氧化物 总有机碳（0.5mg/l） 总有机碳（0.5mg/l） 总有机碳（0.5mg/l） 或易氧化物 或易氧化物