节能降耗，从非蒸馏注射用水的一种发明制水专利开始

节能降耗， 从非蒸馏注射用水的一种发明制水专利开始 演讲人姓名：叶勋 演讲人简介：研究制药用水25年以上 讲师自我介绍页 叶勋，教授级高级工程师,中国医药设备工程协会（CPAPE）专家委员会委员会顾问；2020版中国药典“制药用水”通则0261课题组修订专家；2025版中国药典“制药用水”课题组修订专家；中国药科大学研究生指导教授；沈阳药科大学《药品GMP车间卫生管理与实践》编写教授；《药品GMP指南：厂房设施与设备》（第2版）审核专家；加拿大SunwellTechnologies公司外聘顾问。 25年以来一直致力于研究制药纯化水的生产与输送。对膜法制备WFI在理论上作了探讨。有纯水系统一级反渗透浓水节水装置发明专利；制药厂A/B级区废水转移装置发明专利；用于食品、药品的无菌无氯冷却水的制备装置发明专利七项。有闪蒸蒸汽热量回收无水箱瞬间制备生活热水装置实用新型专利、医药洁净紧急逃生门防止意外开启装置等10项实用新型专利 学习改变命运，工作创造未来 25版制药用水药典 25年3月出版，10月1日实施 学习改变命运，工作创造未来 各国药典对注射用水制备的规定 组织/参考章节 与批准的WFI生产方法相关的摘录文本 摘要 美国药典（USP），USP–NF2022，第1版（2022年5月生效） ……通过蒸馏或在去除化学物质和微生物方面等同于或优于蒸馏的净化工艺而纯化的水… 对使用的处理技术没有限制 欧洲药典(Ph.Eur.)专论0169，2022年第10版–补充10.7（2022年4月 在与水接触的部件为中性玻璃、石英或合适金属的装置中进行蒸馏，该装置有有效方法以防止液滴的夹带;或 原则上不限制处理技术；然而，膜法WFI的产生可能需要使用反渗透。最 生效） 通过相当于蒸馏的纯化过程。单级或双级 终用户应在实施前咨询 反渗透，再加上其他适当的技术，如电去 其监管机构。 离子，超滤或纳滤。实施前应通知制造商的监管机构。 学习改变命运，工作创造未来 各国药典对注射用水制备的规定 组织/参考章节 与批准的WFI生产方法相关的摘录文本 摘要 日本药典（JP），JP第18版（2021年6月生效） ……通过蒸馏或通过反渗透和/或超滤来制备……（通过使用反渗透膜组件、能够去除分子量为6000或以上的物质的超滤膜组 膜法WFI生产必须包括反渗透和/或超滤（切割分子量<6000）。 件或同时使用两种类型膜的组件来精制水的方法）… 国际药典（Ph.Int.）第10版（2020） ……在与水接触的部件为中性玻璃、石英或合适金属的装置中进行蒸馏，该装置有 只要符合世界卫生组织指南《通过蒸馏以外的 有效方法以防止液滴的夹带。 方式生产注射用水》的 可以使用其他被证明等同于或优于蒸馏的 要求，则对所使用的处 技术，并且符合药典要求。具体收录的详 理技术没有任何限制。 细信息，请参见《通过蒸馏以外的方法生产注射用水指南》）。 学习改变命运，工作创造未来 各国药典对注射用水制备的规定 组织/参考章节 与批准的WFI生产方法相关的摘录文本 摘要 印度药典（IP），第8版（2018年）2021年增补附录 ……纯化水通过蒸馏（相变分离）工艺或在去除化学物质和微生物方面等同于或优于蒸馏的其他工艺，例如反渗透，再加上适当的技术。 原则上对所使用的处理技术没有限制；然而，由于WFI必须由药典纯化水生产，因此可能不允许某些工艺组合（例如软化和热压式蒸馏） 俄罗斯药典（Ph.RU），第14版（2018） …饮用水通过蒸馏、离子交换、反渗透、这些方法的组合以及其他方法中获得，或纯化水通过蒸馏获得… 原则上对所使用的处理技术没有限制；然而，如果原水不是饮用水，则必须通过蒸馏生产WFI 韩国药典（KP），第12版（2019） 由蒸馏或超滤制备，或经由适当预处理(如离子交换或反渗透)后的水制备，或由散装纯化水制备。 超滤必须作为膜法WFI生产的最终处理步骤 学习改变命运，工作创造未来 中国25版药典对注射用水制备的规定 组织/参考章节 与批准的WFI生产方法相关的摘录文本 摘要 ChinesePharmacopoeia(ChP)ChP2025Edition中国药典（ChP）ChP2025年版 为纯化水经蒸馏所得，其质量应符合本通则附2注射用水的规定；或为通过一个等同于蒸馏的纯化工艺制备所得 对使用的处理技术没有限制 学习改变命运，工作创造未来 常用膜法制水工艺流程 二级反渗透+UF工艺流程 学习改变命运，工作创造未来 反渗透+EDI+UF工艺流程 常用膜法制水工艺流程 二级 学习改变命运，工作创造未来 常用膜法制水的工艺特征 流程终端都设置去内毒素超滤膜 通常超滤的过滤形式为死端过滤 须使用通过截留分子量的国际标准的超滤膜 超滤膜的过滤表面富集微生物和内毒素，跨膜压差逐渐增加，接近限值就更换 超滤膜的过滤表面富集微生物和内毒素，增加了生物膜的风险，为此必须频繁消毒 消毒的方法：热消毒与化学消毒相结合，符合EMA关于非蒸馏法生产注射用水的问题和答案——反渗透和生物膜以及控制策略的双保险的要求 学习改变命运，工作创造未来 ISPE对去内毒超滤的关注 Theadditionalwastestreamcreatedbytangentialflowultrafilterslimitstheirusageinpreferencetoreplaceabledeadendedultrafilters.----------------Morelikely,otherlargeorganicmolecules(TOC),particles,anddeadorlivingbacterialcellswillclogthefilterablesurfacesbeforeendotoxindoes,andthereductioninfiltrateflowistheusualindicationofapproachingsaturation.（Membrane-BasedWaterforInjectionSystemsPg85） 切向流超滤产生的额外浓水限制了它们的使用，而优于可更换的死端超滤。但死端超 滤在其使用期限内不得超过过滤负荷能力。然而，由于在使用这些超滤的地方（通常是净化系统最后一个单元操作之后或分配系统的回路中），水中的内毒素负荷或热原水平非常低，因此在内毒素饱和或其他生物污染而需要更换超滤之前的使用寿命可能相当长（几个月）。更有可能的是，其他大的有机分子（TOC）、颗粒和死的或活的细菌细胞会在过滤内毒素之前堵塞可过滤的表面，而滤液流量的减少通常是接近饱和的迹象。 学习改变命运，工作创造未来 ISPE对去内毒超滤的关注 Therehavebeenconcernsbysomeregulatorsandpractitionersthatultrafilterscanpassendotoxinthroughtheirporesorminor-----------shouldbefollowed.However,whenadropintheflowratethroughthesefiltersisobserved,thenfilterreplacementtorestoreflowratecanalleviatetheseendotoxinpassageconcerns. （Membrane-BasedWaterforInjectionSystemsPg85） 一些监管机构和从业人员担心，当超滤器受到跨膜的高压差的过度挑战时，会通过超滤上的孔或膜与密封中的微小缺陷而透过内毒素。应遵循UF制造商关于最大压差的建议。然而，当观察到通过这些过滤器的流速下降时，更换过滤器以恢复流速可以缓解这些内毒素通过的担忧。 学习改变命运，工作创造未来 ISPE对去内毒超滤的关注 Thoughroutinesystemcomponents,particularlythosethatareelastomericorarepartofafiltercartridge,mayberatedastolerantorresistanttoaparticularsanitantlikeheatorozone,longtermexposuretothesesanitantsorsanitizingconditionsmayeventuallydegradethecomponents,requiringtheirperiodicreplacement(typicallyyearlyormorefrequently).(OzoneSanitizationofPharmaceuticalWaterSystemsPg122) 虽然是常规性的一些系统组件，特别是那些弹性材料或过滤器滤芯的一部分，可能被 评价为能耐受或对抗特定的如：热或臭氧消毒剂，但长期接触这些消毒剂或处在这种消毒环境下可能最终会使这些组件退化，从而需要定期更换（通常是每年一次或更频繁）。 学习改变命运，工作创造未来 25版中国药典对注射用水微生物的关注 25版中国药典9209“制药用水微生物监测和控制指导原则” “一般来说，注射用水中应没有微生物存活，但考虑到取样过程中可能引入的微生物污染，制药用水（通则0261）中注射用水微生物限度标准为不大于10cfu/100ml。因此，注射用水系统中一旦检出微生物，即使没有超出警戒限度或纠偏限度，也应予以关注并进行评估或调查。” 要做到0cfu/100ml,控制难度很大，只有频繁消毒可能会解决 学习改变命运，工作创造未来 常用膜法制水工艺节能不降耗 节能不降耗（材）原因： 起码每年更换一次超滤膜或更频繁 进口超滤膜的价格为5万RMB/吨水 学习改变命运，工作创造未来 一种制备非蒸馏常温注射用水的发明专利ZL2024111220639.3 学习改变命运，工作创造未来 一种制备非蒸馏常温注射用水的发明专利ZL2024111220639.3 学习改变命运，工作创造未来 发明专利的工艺特征 几乎与蒸馏法有等效的功能控制微生物和内毒素 大功率的紫外剂量替代了蒸馏的热，微生物的杀灭率达到了99.999%~99.9999% 大功率的紫外剂量把内毒素分解成离子化羧酸，然后由CEDI吸附并通过浓水排出系统 产水中的微生物和内毒素被TOC仪和紫外线强度仪间接在线监测 电离子去除器（EDI）24小时运行，在腔内始终保持极端PH状态，对裸露微生物的杀灭又是一道保险 在线紫外、CEDI和周期加热消毒对微生物控制有了三保险，符合欧盟控制生物膜的法规 学习改变命运，工作创造未来 发明专利的设计依据和原理 加拿大滑铁卢大学大学对中压紫外线去内毒素的研究 内毒素为有机物，有机物的去除可以使用185nm的紫外线 ISPE使用紫外线去除有机物的描述： TOCreductionwithadoseof90to300mJ/cm2（Membrane-BasedWaterforInjectionSystemsPg53） 降低TOC的剂量为90至300mJ/cm2 学习改变命运，工作创造未来 发明专利的设计依据和原理 ISPE使用紫外线去除有机物的描述： TheUVdosecreateshighlyoxidativehydroxylfreeradicalsfromwatermolecules,-------(ionizedcarboxylicacids).Whentheseionicallychargedorganicandinorganicmoleculespassthroughamixeddeionizingresinbed,thechargedorganicmoleculesandbicarbonateionsareadsorbedoutofthew