制药用蒸汽灭菌系统
时间:2019-07-16 阅读:2488
蒸汽广泛应用于制药工艺中加热、加湿、动力驱动、干燥
等步骤。蒸汽是良好的灭菌介质,纯蒸汽具有强的灭菌
能力和少的杂质,主要应用于制药设备和系统的灭菌。
蒸汽分类
按照蒸汽的制备方法,工艺用途等因素,一般讲制药用蒸
汽大致分为工业蒸汽(Plants team)和纯蒸汽(Pure
steam 或 Clean steam)。本章主要对纯蒸汽进行介绍。
工业蒸汽主要用于非直接接触产品的加热,为非直接影响
系统。由市政用水软化后制备的蒸汽,用于非直接接触产
品工艺的加热和非直接接触产品设备的灭菌和废液废料的
灭活,一般只要考虑系统如何防止腐蚀。
纯蒸汽主要用于终灭菌产品的加热和灭菌,也常用于洁
净厂房的空气加湿,属于直接影响系统,纯蒸汽通常是通
过纯蒸汽发生器或多效蒸馏水机的效蒸发器制备产生
的。纯蒸汽用于湿热灭菌工艺时,冷凝液需满足注射用水
的要求,还需在不凝性气体、过热度和干燥度方面达到 EN
285和HTM 2010 标准的要求。
从功能角度分类,纯蒸汽系统由制备单元和分配单元两部
分组成。
纯蒸汽发生器通常由工业蒸汽作为热原,采用换热器和蒸
发柱进行热量交换并产生蒸汽,并进行有效的汽-液分离方
式以获取纯蒸汽。
分配单元主要包括分配管网和使用点,其主要功能为以一
定流速将纯蒸汽输送到所需的工艺岗位,满足其流量、压
力和温度等需求,并维持纯蒸汽质量符合药典与GMP 要求
。
纯蒸汽分配系统中的所有部件应具有可排尽性,管道应当
有适宜的坡度,在用点处安装一个便于操作的隔断阀并在
末端安装具有导向性的疏水器。由于纯蒸汽系统的工作温
度非常高,设计合理的纯蒸汽管道系统本身具备自我灭菌
功能,其微生物污染风险相对较小。清洁蒸气分配系统应
遵循同样的良好的工程规范,通常使用抗腐蚀的304、316
或316L级的不锈钢管,或整体拉制的管。由于清洁蒸气具
有自消毒性,所以表面抛光不是关键因素。设计的管道必
须允许热膨胀以及排放冷凝液。
制药用蒸汽相关法规
美国药典
纯蒸汽为水加热超过100℃,并以一种防止原始夹带水的
方式蒸发而得。由符合美国环境保护局国家饮用水基本规
定、欧盟与日本的饮用水规定,或WHO饮用水指南的水制备
而成,不含任何添加物质。纯蒸汽的不凝性气体、干度和
过热度根据用途来确定。
纯蒸汽预期用于与物品或制剂接触的蒸汽或其冷凝水。纯
蒸汽的气化状态质量很难评估,因此冷凝水特征常用来作
为其质量的检测。制备和收集检测用冷凝水的工艺必须不
得对其质量特征产生不良影响。冷凝水的质量标准和注射
用水一致。
欧盟指南
连续供给干燥、饱和的纯蒸汽是保证有效灭菌的必要条件
。蒸汽里夹带的水会降低热传递,而且过热的蒸汽也没有
饱和蒸汽灭菌效果好。如果蒸汽里有不凝性气体将会覆盖
换热表面,起到隔热作用,这会影响部分灭菌器无法达到
灭菌条件,并影响灭菌效果。
在HTM 2010及EN 285标准中,对用于灭菌设备的纯蒸汽质
量提出了如下额外的要求:
不凝性气体:不凝性气体可在纯蒸汽制备过程中夹杂在纯
蒸汽中,使蒸汽变成了蒸汽和气体的混合物。每l00ml 饱
和蒸汽中不凝气体体积不超过 3.5ml (相当于 3.5% ,体
积分数);
干燥度:干燥度是衡量蒸汽中含有液态水的总量,干燥度
越低其在灭菌过程中释放的潜热也就越少,目前的干燥度
检测方法多为近似。对金属载体进行灭菌时,干燥值不低
于 0.95 ;对非金属载体进行灭菌时,干燥值不低于 0.9
;
过热度:当纯蒸汽释放到大气压时,过热不超过 25 ℃。
中国指南
中国《药品GMP检查指南》对于纯蒸汽要求如下:
“纯蒸汽通常是以纯化水为原料水,通过纯蒸汽发生器或
多效蒸馏水机的效蒸发器产生的蒸汽,纯蒸汽冷凝时
要满足注射用水的要求。软化水、去离子水和纯化水都可
作为纯蒸汽发生器的原料水,经蒸发、分离(去除微粒及
细菌内毒素等污物)后,在一定压力下输送到使用点。
纯蒸汽可用于湿热灭菌和其他工艺,如设备和管道的灭菌
,其冷凝物直接与设备或物品表面接触,或者接触到用以
分析物品性质的物料。纯蒸汽还用于洁净厂房的空气加湿
,在这些区域内相关物料直接暴露在相应净化等级的空气
中。
行业指南
在进行蒸汽管道设计、建造过程中,除了需要满足制药行
业的特殊要求外,还仍遵守当地的行业规范,如:ASME
BPE、ISPE指南《无菌生产设施》、《工业金属管道工程施
工及验收规范》、《现场设备、工业管道焊接工程施工及
验收规范》、《工业金属管道工程焊接质量检验评定标准
》等,这些规范对管道系统的设计、安装提出了材质、施
工、安全和验收等方面的详细要求。