药品生产的基本操作-制药用水（（药物制剂技术课件））

项目三制药用水任务一

制药用水基础任务二

纯化水的制备任务三

注射用水的制备目录项目三

制药用水重点难点项目三

制药用水掌握

制药用水的种类、主要用途

熟悉

纯化水与注射用水的制备技术、质量控制项目了解

离子交换法、电渗析法、反渗透法、蒸馏法制备制药用水的工作原理制药用水基础知识任务一项目三

制药用水任务一

概述（1）定义

制药用水是药物生产用量大，使用广的一种辅料用于生产过程及药物制剂的制备。（2）分类

2015版药典收载的制药用水，根据使用的范围不同分为饮用水、纯化水、注射用水及灭菌注射用水。制药用水的原水通常为饮用水。1.

制药用水的分类（3）基本概念①饮用水：自来水或深井水，用于制备纯化水。②纯化水：原水经适宜方法制得的供药用的水，作为普通制剂的溶剂或试验用水。③注射用水：纯化水经蒸馏所得的水，作为注射剂的溶剂。④灭菌注射用水：注射用水经灭菌所得的水作为粉针的溶剂、注射液的稀释剂等。任务一

制药用水基础制药用水制备工艺流程图1.

制药用水的分类任务一制药用水基础（1）饮用水

①制备纯化水水源；②中药材、中药饮片的清洗；③口服、外用的普通制剂所用药材的润湿、提取；④制药用具的粗洗。2.制药用水的主要用途任务一认识制药用水（2）纯化水

①制备注射用水的水源；②非无菌药品直接接触药品的设备、器具和包装材料最后一次洗涤；③注射剂、无菌药品瓶子的初洗；④非无菌药品的配置；⑤非无菌原料的精制；⑥中药注射剂、滴眼剂所用药材的提取溶剂。2.制药用水的主要用途任务一认识制药用水（3）注射用水

①无菌产品直接接触药品的包装材料最后一次清洗用水；②注射剂、无菌冲洗剂的配料；③无菌原料的精制；④无菌原料药直接接触药品的包装材料的最后一次清洗用水。2.制药用水的主要用途（4）灭菌注射用水

注射用无菌粉末的溶剂或注射液的稀释剂。任务一认识制药用水（1）饮用水符合生活饮用水标准（2）纯化水

①纯化水为无色的澄清液体、无臭、无味；②应符合《中国药典》2015年版标准。3.制药用水的质量要求任务一认识制药用水（3）注射用水

①无色澄清、无臭、无味；②pH:5-7；③氨：含量应低于0.00002％；④细菌内毒素:含量不得超过0.25EU/ml；⑤微生物限度:细菌、霉菌和酵母菌总数不得过10个/100ml；⑥应符合《中国药典》2015年版标准。3.制药用水的质量要求（4）灭菌注射用水

应符合《中国药典》2015年版标准。纯化水的制备任务二项目三

制药用水任务二

纯化水的制备

纯化水的制备技术主要有离子交换法、电渗析法、反渗透法、蒸馏法等，或者是将上述几种制备技术混合使用。

纯化水化学纯度较高，但在除热原上不如重蒸馏法可靠，故一般供洗涤（粗洗）或作制备注射用水的水源。1.

纯化水的制备技术及设备任务二

纯化水的制备①定义

离子交换法是利用离子交换树脂除去水中阴、阳离子，同时对细菌和热原也有一定的去除作用，是制备纯化水的基本方法之一。（1）

离子交换法②离子交换树脂的类型

我国医药生产中，常用的树脂有两种，一种是762型苯乙烯强酸性阳离子交换树脂，另一种是

717型苯乙烯强碱性阴离子交换树脂。任务二

纯化水的制备③离子交换的基本原理

阳、阴树脂在水中是解离的，当原水通过阳树脂时，水中阳离子被树脂所吸附，树脂上的阳离子H+被置换到水中，并和水中的阴离子组成相应的无机酸；含无机酸的水再通过阴树脂时，水中阴离子被树脂所吸附，树脂上的阴离子OH-被置换到水中，并和水中的H+结合成水。如此原水不断地通过阳、阴树脂进行交换，得到去离子水。（1）

离子交换法(1)离子交换法

任务二

纯化水的制备

离子交换法制备纯化水工艺流程图任务二

纯化水的制备④新树脂的处理和转型

新树脂往往混有可溶的低聚物及其它杂质，影响树脂的交换反应及出水质量，为此，新树脂在使用前必须进行处理和转型。市售的阳树脂多为钠型，阴树脂多为氯型，故须转换成有活性的氢型和氢氧型。

（1）离子交换法⑤树脂柱的组合一般有四种形式：单床、复合床、联合床和混合床。在各种组合中（除混合床外）阳树脂床需排在首位，不可颠倒。因为水中含有碱土金属离子（Ca2+、Mg2+）如不首先经过阳树脂床而进入阴树脂后，阴树脂与水中阴离子进行交换，交换下来的OH－就与碱土金属离子生成沉淀包在阴树脂外面，而影响交换能力。任务二

纯化水的制备⑥树脂的再生当离子交换树脂交换一定量的水后，树脂分子上可交换的H

＋

、OH－逐渐减少，交换能力下降，出现交换水质量不合格，此时通称为树脂失效或老化。此时就要再生。树脂的再生，即利用酸、碱溶液中的H＋、OH－离子分别与失活了的树脂相作用，将所吸附的阴、阳离子置换下来。（1）

离子交换法任务二

纯化水的制备

定义：

电渗析法是在外加电场作用下，利用离子定向迁移及交换膜的选择透过性而设计，由于阳膜荷负电，排斥阴离子，允许溶液中的阳离子通过，并使其向阴极运动；而阴膜荷正电，排斥阳离子，允许阴离子通过，并使其向阳极运动，这样阴阳离子膜隔室内水中的离子逐渐减少而达到去离子的效果。（2）电渗析法当原水含盐量高达3000mg/L时，离子交换法不宜制纯化水，但可采用电渗析法处理。较离子交换法经济，节约酸碱，但比电阻低（100万Ωcm），常用于离子交换前的水处理。电渗析器工作原理示意图任务二

纯化水的制备

电渗析器工作原理示意图任务二

纯化水的制备

定义：

用一个半透膜将U型管内的纯水与盐水隔开，则纯水就透过半透膜扩散到盐溶液一侧，这就是渗透过程。两侧液柱产生的高度差，即表示此盐溶液所具有的渗透压。但若在渗透开始时就在盐溶液一侧施加一个大于此盐溶液渗透压的力，则盐溶液中的水将向纯水一侧渗透，结果水就从盐溶液中分离出来，这一过程就称作反渗透。（3）

反渗透法反渗透基本原理示意图任务二

纯化水的制备

反渗透基本原理示意图任务二

纯化水的制备①反渗透的基本原理

在U形管用一个半透膜将纯水和盐水隔开，则纯水就透过半透膜扩散到盐溶液一侧，此过程即为渗透；两侧液柱的高度差表示此盐所具有的渗透压。如果用高于此渗透压的压力作用于盐溶液一侧，则盐溶液中的水将向纯水一侧渗透，结果导致水从盐溶液中分离出来，此过程与渗透相反，故称为反渗透。反渗透过程中必须借助于性能适宜的反渗透膜，常用的反渗透膜有美国陶氏膜和海德隆膜等。（3）

反渗透法任务二

纯化水的制备②反渗透法的特点

a.除盐、除热原效率高。通过二级反渗透系统可彻底除去无机离子、有机物、细菌、热原、病毒等，完全达到注射用水的要求；b.制水过程为常温操作，对设备不会腐蚀，也不会结垢；c.反渗透法制水设备体积小，操作简单、单位体积产水量大；d.反渗透法制水设备及操作工艺简单，能源消耗低；e.对原水质量要求较高。（3）

反渗透法任务二

纯化水的制备（3）

反渗透法③反渗透法制备纯化水的流程：

进水→膜过滤（5μm）→一级泵→一级渗透器→二级泵→二级渗透器→纯水。进入渗透器的原水可用离子交换、过滤等方法处理。只要原水质量较好，此种装置可较长期地使用，必要时可定期消毒。

④反渗透法除去水中热原的机制

反渗透法制备纯化水，必须借助于性能适宜的反渗透膜。反渗透膜的孔径小于10×10-10m，而热原直径一般为（10~500）×10-10m，所以反渗法能除去水中的各种热原。任务二

纯化水的制备反渗透法制备纯化水工艺流程图（3）

反渗透法任务二

纯化水的制备

蒸馏法制备纯化水和蒸馏法制备注射用水技术原理是一样的，只不过二者所用的原料不一样，蒸馏法制备纯化水技术以饮用水为原料，蒸馏法制备注射用水技术用纯化水为原料。详细情况可以参考下节注射用水制备技术。（4）

蒸馏法

纯化水的制备操作主要有制水岗位的洁净度要求、纯化水的制备过程两部分内容。任务二

纯化水的制备纯化水制备过程中的控制质量点主要有：①水源应符合国家饮用水标准；②水源过滤后：SDI15<4、浊度<0.2、铁<0.1mg/L、氯<0.1mg/L；③反渗透淡水：电导率<2.0μg/cm2、脱盐率>85；④纯化水的储存时间不得超过24小时；⑤比电阻应每两小时检查1次，其他项目应每周检查1次；⑥定时清洗多介质过滤器、活性炭过滤器；⑦过滤器压力降大于0.1MPa时要更换；⑧定期对系统进行在线消毒。3.纯化水的质量控制注射用水的制备任务三项目三

制药用水任务三

注射用水的制备注射用水是指不含热原，专供注射的重蒸馏水和高纯水。注射用水与纯化水的区别就在于无热原。注射用水再经灭菌得灭菌注射用水，作为粉针的溶剂或注射剂的稀释剂。1.

注射用水的制备技术及设备注射用水制备可以用蒸馏法和反渗透法。2015年版《中国药典》只收载蒸馏法。蒸馏法是采用蒸馏水器来制备注射用水，蒸馏水器形式很多，但基本结构相相似，一般由蒸发锅、隔膜器和冷凝器组成。生产中常用的蒸馏水器有多种，主要包括塔式蒸馏水器、多效蒸馏水器、气压式蒸馏水器。

目前多采用多效蒸馏水器、气压式蒸馏水器，下面主要介绍这两种。任务三

注射用水的制备

多效蒸馏水器是近年国内广泛用来制备注射用水的重要设备，具有耗能低、产量高、水质优及自动化程度高等优点。其主要结构由圆柱形蒸馏塔、冷凝器及一些控制元件组成。多效蒸馏水器的效数不同，但工作原理相同。（1）

多效蒸馏水器任务三

注射水的制备以三效蒸馏水器为例来介绍多效蒸馏水器的工作原理，见下图。一效塔内纯化水经高压三效蒸汽加热（温度可达130℃）而蒸发，蒸汽经隔沫装置作为热源进入二效塔加热室，二效塔内的纯化水被加热产生的蒸汽作为三效塔的热源进入塔内加热纯化水，二效塔、三效塔的加热蒸汽被冷凝后生成的蒸馏水和三效塔内的蒸汽冷凝后蒸馏水汇集于收集器而成为注射用水。（2）

多效蒸馏水器的工作原理三效蒸馏水器工作原理示意图任务三

注射用水的制备

三效蒸馏水器工作原理示意图任务三

注射用水的制备

气压式蒸馏水器是利用动力对二次蒸汽进行压缩、循环蒸发而制备注射用水的设备，主要由自动进水器、热交换器、加热室、蒸发室、冷凝器及蒸气压缩机等组成。（3）

气压式蒸馏水器工作原理：将进料水加热汽化产生二次蒸汽；把二次蒸汽经压缩机压缩成过热蒸汽，其压强、温度同时升高；使过热蒸汽通过管壁与进水进行热交换，使进水蒸发而过热蒸汽被冷凝成冷凝液，此冷凝液就是所制备的注射用水。气压式蒸馏水器具有多效蒸馏水器的优点，且不需冷却水，但电能消耗大。任务三注射用水的制备2.

注射用水的制备操作

注射用水的制备操作主要有制水岗位的洁净度要求、注射用水的制备过程两部分内容。任务三

注射用水的制备

注射用水为无色、无臭、无味的澄明液体。在2015年版《中国药典》中其检查项目除氯化物、硫酸盐、钙盐、硝酸盐、亚硝酸盐、二氧化碳、易氧化物、不挥发物与重金属等按纯化水检查应符合规定外，还规定pH应为5.0~7.0、细菌内毒素含量应小于0.25EU/ml、氨含量不超过0.00002%等。3.

注射用水的质量控制任务三

注射用水的制备

为了保证注射用水的质量，注射用水的储存要求有：

①注射用水的储存应能防止微生物的滋生和污染；

②储罐的通气口应安装不脱落纤维的疏水性除菌滤