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美国药典USP对纯化水的类型定义

来源:纯水设备??????2020/3/16 11:45:30??????点击:

苏州水处理设备有很多种不同级别的制药用水。一些在USP正文中被描述,USP正文规定了其用途,制备时可以接受的方法以及质量属性。这些水可以被分为两大类,批量水(典型地,在使用的工厂进行生产),和被包装的水(被生产、包装和灭菌,在有效期内保持其微生物质量)。有几种特定类型的被包装水,在指定的应用、包装限度和其它质量属性方面有所不同。

也有几种类型的水,在正文中没有涉及。这些是所有的批量水,只根据所描述的目的给出名称。这些水中的很多被用于指定的分析方法。相关的内容可能没有详细说明或指明某些质量属性或制备方法。这些非专论的水可能不必严格遵守所描述的或所指明的制备方法或属性。借助于其它方法生产的水或通过其它实验属性来控制的水,可能同样满足这些水的预期用途。保证这些水(即使不是按所述的来生产和控制)适合其它预期用途是使用者的职责。无论在药典哪个地方用到“水”这个词,而没有其它描述性的形容词或字句,其含义是可使用比纯化水更低级别的水。

接下来的内容是对不同类型制药用水的一个简短的描述以及制药用水的重要作用或用途。图1可能会有助于理解某些类型的水。

大量的专论中的水和蒸汽

下述的水一般是用多个单元操作水系统来生产的大量的水,并且通过管路系统被分配到同一工厂的使用点。这些特定的制药用水必须符合相关专论中所规定的属性。

纯化水-纯化水(参见USP正文),在非注射用制剂的生产被用作一个辅料;并且可以用于其它药物应用方面,例如可用作某些设备以及非注射用产品相接触的组分的清洗。除非另有说明,纯化水也可被用于所有的检查实验与含量分析(在指明用水的时候)(见凡例)纯化水在整个USP-NF中被提及,regardless of the font and letter case used in its spelling ,water complying with the Purified Water monograph is intended.纯化水必须符合离子的和有机的化学纯度的要求,而且必须能够预防微生物的繁殖。用来生产纯化水的源水的最低要求是饮用水。源水可以通过单元操作来纯化,单元操作包括去离子作用、蒸馏、离子交换、反渗透、过滤或其它适宜的纯化操作。纯化水系统必须被验证,以便能够可靠地、连续地生产和分配合格的化学与微生物纯度的水。在环境条件下纯化水系统特别容易形成粘着力强的微生物膜,流出的水中不希翼有能生长发育的微生物或内毒素,但微生物膜是其来源。这些系统要求经常消毒和微生物监测,以保证在使用点的水符合适当的微生物质量指标。


纯化水正文也允许商业目的的散包装。当如此操作时,所要求的规范除了无菌与标示外,与无菌纯化水包装的规范相同。这种非无菌包装的水有可能会出现微生物污染和其它质量变化。因此,这种形式的纯化水应以限制微生物生/长的方式制备和贮存和/或在微生物繁殖使得其不利于预期用途之前被及时使用。并且,还取决于所使用的包装材料,可能会有可萃取的化合物从包装材料中侵入到水中。尽管此产品可能符合其所要求的化学属性,这些可萃取物可能使得水不再适用于某些用途。在表明使用纯净的散装形式的水的地方,在生产、临床或分析方面应用此种包装水产品时,保证此包装水适用于其用途是使用者的职责。

注射用水-注射用水(见USP正文)在注射剂和其它必须控制产品内毒素的制剂的生产中被用作一辅料,并且在其它制药方面被应用,例如,某些设备和与注射剂产品相关的辅料的清洗。用来生产注射用水的源水的最低质量是被U.S.EPA,EU,日本或WHO中所规定的饮用水。此源水可以被预处理,使得它适于后续的蒸馏(或根据正文使用任何经过验证的工艺)。最后的水必须符合纯化水的所有化学要求,以及附加的细菌内毒素规范。由于内毒素是由各种微生物产生的,而这些微生物易于寄居在水中。纯化、贮存和分配注射用水的设备和系统所使用的操作法必须被设计,使得微生物污染降至最低或预防微生物污染,以及去除源水中引入的内毒素。注射用水系统必须被验证,以便能可靠地、连续地生产与分配此质量的水。

注射用水正文也允许因商业目的而进行散包装。所要求的规范包括细菌内毒素检查,以及包装的无菌纯化水中的那些规范(标示除外)。散包装的注射用水被要求为无菌的,因此消除了微生物污染的质量变化。然而,包括可萃取物可能使此水不再适于某些用途。在表明使用比较纯净的散装形式的水的地方,在生产、临床或分析方面应用此种包装水产品时,保证此包装水适用于其用途是使用者的职责。

血液透析用水-省略。

纯蒸汽-省略。

包装的专论中的水

下述的专论中的水是包装形式的纯化水或注射用水,这些包装形式的水已被灭菌以保持其微生物性质。这些水根据它们名称所指示的,可能有特定的预期用途,也可能对那些用途相关的包装配置方面有所限制。一般来说,这些包装的水可以用来代替散装形式的水。然而,使用者应考虑用于此产品的包装和灭菌工艺,在有效期内可能会从包装材料中萃取一些物质侵入到水中,使得它不如最初装入包装的水纯净。这些水的化学属性仍由原来的湿化学法来规定,并且他们在用水电导率和TOC替代之前,规范与那些先前用于批量制药用水的规范相似。在表明使用比较纯净的散装形式的水的地方,在生产、临床或分析方面应用此种包装水产品时,保证此包装水适用于其用途是使用者的职责。

无菌纯化水-省略

无菌的注射用水-省略

抑菌的注射用水-省略

无菌的冲洗用水-省略

无菌的吸入剂用水-省略。

非专论中生产用水

除了以上描述的大量的专论水以外,在制药加工过程中,例如清洁,合成步骤或起始物料的进一步纯化,也可能用到非专论的水。以下是对本药典中在不同的位置所引用的这些非专论水中的一部分(非专论水)的描述。

饮用水-这种类型的水可被引用为可饮用的水(可饮用的或适于饮用),国家初级饮用水,初级饮用水或国家饮用水。除了规定单独的饮用水规范外(例如,NPDWR,在40 CFR 141中所引用的U.S.环境保护局的国家初级饮用水条例),饮用水必须符合以下质量属性中的一个,即NPDWR,欧盟或日本的饮用水条例,或WHO饮用水指南。它可以有不同的来源,包括公众水工程,私人的水供应(例如井),或这些来源中的几种合并。饮用水可以被用于制药设备和与产品相关的组分的早期的清洗阶段。饮用水也是用于法定原料药和其它散装药物组分生产的最低质量的水。与这些工艺相适合的,一般认为对于法定原料药和其它原料药来说,所允许的在饮用水中的污染物水平是安全的。为达到物料所要求的最终纯度,物料的加工工艺有所要求时,对于这些生产步骤来说,可能需要较高质量的水,甚至可能需要注射用水或纯化水。然而,这些较高纯度的水,可能仅要求选择比饮用水纯度高的一些属性(见以下图2)。饮用水是生产大量专论中制药用水的规定的源水。使用饮用水规范建立一组合理的所允许的化学与微生物污染物的最大限度,用此最大限度来挑战水的纯化系统。由于季节的变化,可能会出现饮用水供应的质量属性变化,因此,必须给出其综合性的和清洁的用途。在生产制药用水方面的加工步骤必须被设计以适应此变化。

热的纯化水-此水被用于USP-NF物品的制备说明中,并且明确说明是已被加热到一未规定的温度的纯化水,以增强其它组分的增溶作用。没有水的上限温度限制(除了是低于100℃),但对于每一个论来说,有一明确的低限,在此低限之下,所希望的增溶作用将不会出现。

非专论的分析用水

凡例和试剂、指示剂和溶液的引言部分都明确说明:凡是提到水的地方,没有限制条件或其它规范,均指分析用水,水的质量将是纯化水。然而,存在大量的这些限制条件。这些限制条件中的一部分包括制备方法、从规定最初的净化步骤到规定其它纯化的排列。其它的限制条件要求遵守特定的属性,否则可能会与分析过程相互作用。在大部分后者的情况中,所要求的属性未被专门的检测。更正确地,规定一个进一步的“纯化过程”:要求水明确符合所要求的属性。

 

然而,很多试剂的制备说明是从革新者的实验室到最初引入一个特定的USP-NF物品的专论或通用的实验章节。在这些实验中所描述的试剂水的质量可能会反应出革新者实验室的水质量名称。这些特定的水质量名称可能已被起名,而革新者没有意识到在USP-NF实验中对纯化水的要求。不论创立这些大量特定的分析用水的最初原因是什么,这些特定的水的属性现在能符合纯化水的制备步骤和目前的规范是可能的。然而,在某些情况下,所引用的一些后处理的步骤中的一部分仍是必需的,以可靠地得到所要求的属性。

使用者未被强制使用特定的,以及最早形式的分析用水,而可以用相同的或更高质量,有效性或分析性能的水来代替。产生这些可替代的分析用水的可靠性与连续性应按所预期的属性进行证实。另外,任何可替代的分析用水必须由使用者按个案进行评估,以保证其适用性。下面是在USP-NF中引用的非专论水的不同类型的总结。

蒸馏水-此水是由汽化的液体水产生,并且在一个较纯的状态下冷凝。它最初被用作试剂制备的一个溶剂,但是它也被特殊规定用以完成实验的其它方面,例如冲洗被分析物,转移一象膏剂的实验物料,作为一校准标准品或分析空白对照以及实验装置的清洗。在制备高纯水时它被用作源水。由于所引用的用途没有表明需要一特殊的属性,而仅仅是从蒸馏得到,符合借助于其它纯化手段得到的纯化水要求的水可能同样适用于规定使用蒸馏水的地方。

新鲜的蒸馏水-也被称为最近的蒸馏水,用与蒸馏水相似的方式产生,并且在生产后马上使用。这意味着需要避免内毒素污染以及任何其它来自空气或能够延长贮存期的容器的偶然的污染。它被用于制备实验动物皮下的注射剂所用的溶液,以及实验中的试剂溶液,在这里看起来并不需要的特别的高的水质量,可以归结于是“新鲜地蒸馏”。在“实验动物”用途中,“新鲜蒸馏”这个词以及它的检测用途意味着注射用水同样能满足其化学、内毒素和微生物纯度(虽然没有制定化学、内毒素或微生物属性或特定的预防再污染的依据)。对于非动物的用途,符合借助于其它纯化手段得到和/或贮存期的纯化水要求的水同样适用于规定为“最近蒸馏的水”或新鲜的蒸馏水。

去离子水-此水通过离子交换工艺产生,在离子交换工艺中,污染性的离子被H或OH离子代替。与蒸馏水相类似,去离子水最初被用作试剂制备时的一溶剂,但是它也被特殊规定用以完成实验的其它方面,例如,在一实验操作法中转移一被分析物,作为一校准标准品或分析空白对照以及实验器具的清洗。而且,所引用的此水的用途中没有一个指明所需的质量属性,仅是通过去离子得到。因此,符合借助于其它纯化手段得到的纯化水的要求的水同样适用于所规定的去离子水。

新鲜的去离子水-此水用与去离子水相类似的方法生产,尽管名称表明在其制备后将被马上使用。这意味着需要避免在贮存时可能出现的外来污染。此水被指明用作一试剂溶剂以及用于清洗。由于检测的本性,纯化水将是一个合适的替代品。

去离子蒸馏水-此水通过对蒸馏水去离子(见去离子水)产生。此水在液相实验(液相实验要求高的纯度)被用作一试剂。由于此高纯度的重要性。仅符合纯化水要求的水可能会不被接受。高纯水(见下面)可能会是一个此水的适当的替代品。

过滤的蒸馏水或过滤的去离子水-此水实质上是通过蒸馏或去离子得到的纯化水,然后用1.2?m的膜过滤。此水被用于微粒检测,此时水中存在的粒子将使实验结果发生偏移。(见注射剂中的微粒,788)。因为此实验所需的水的化学纯度也可以由除了蒸馏和去离子以外的纯化工艺提供,符合纯化水要求的过滤水,但不是用蒸馏或去离子方法得到的水,同样也适用。

过滤水-此水是经过过滤去除粒子后的纯化水,如果不滤除粒子,在使用水时粒子将会干扰分析。当用于微粒检测时的样品制备时(见注射剂中的微粒,788),尽管在正文中未规定,应与通用实验章节相一致,用1.2?m的膜过滤。当被用作色谱试剂时,正文规定的过滤器级别范围从0.5?m到没有规定。

高纯水-此水的制备在容器中规定。它是由先前的蒸馏水经去离子后制备,然后用0.45?m的膜过滤。此水必须有25℃时不大于0.15?S/cm (6.67兆欧-cm)的在线电导率。由于纯度比较的缘故,在相同温度下,与纯化水相类似的,在第一阶段和第二阶段电导率要求分别为1.3?S/cm和2.1?S/cm。在容器中规定的制备使用高效的脱离子器的材料,并且此材料不会向水中释放铜离子或有机物,从而保证非常高质量的水。此质量的水接触到大气,即使时间很短,由于它正在被使用或从纯化系统中流出,它的电导率会迅速下降到约1.0?S/cm,因为大气溶解在水中并且与碳酸氢根离子相平衡。因此,如果分析用途要求水的纯度保持尽量的高,它的使用应避免暴露于大气中。此水可被用作一试剂,试剂制备时的溶剂以及实验器具的清洗(此时,较低纯度的水将不被接受)。然而,如果使用者日常得到的纯化水被过滤并且符合或超过高纯水的电导率规范,它可以用以替代高纯水。

不含氨的水-从功能上说,此水必须有微乎其微的氨浓度,以避免干扰对氨敏感的实验。此水与高纯水(此时高纯水有比纯化水更加严格的第一阶段的电导率规范,因为纯化水允许有少量的氨)相同。然而如果使用者的纯化水被过滤,并且符合或超过高纯水的电导度规范,那么此水将基本不含氨或其它离子,并且可被用于代替高纯水。

不含二氧化碳的水-试剂、指示剂和溶液的引言部分与高纯水一样来定义此水,高纯水的处理方法是剧烈沸腾至少5min,然后冷却,并避免吸取大气中的二氧化碳。由于二氧化碳的吸取易于使水的pH值下降,因此不含二氧化碳的水的大部分应用要么是在与pH相关的或对pH敏感的测定中用作溶剂,那么是在对二氧化碳敏感的试剂或测定中用作溶剂。此水的另一用途是用于某些溶液的旋光、显色和澄明度。尽管此水仅因为其纯度被指明用于这些检查是可能的,但也有可能水中所含的二氧化碳对pH值的影响将干扰这些实验的结果。第三个可能的理由是此水被指明排出的气泡可能干扰这些光测量类型的实验。沸腾过的水制备方法将大大降低二氧化碳以及许多其它已溶解的气体。因此,在一些不含二氧化碳的水的应用方面,可以忽略脱气的影响。除了沸腾之外,去离子也许是一个更高效的去除已溶解的二氧化碳的方法(通过去除与离子状态相平衡的已溶解的气体,随后用离子交换树脂法去除)。如果最初的纯化水是通过高效的去离子方法制得,然后在去离子后避免与大气中的空气相接触,那么不含二氧化碳的水可以被高效的制得而不需要加热。然而,去离子方法不能对水进行脱气,所以,在要求使用不含二氧化碳的检查中,如果将通过去离子方法制得的纯化水看作为一替代品,那么使用者必须证明此纯化水实际上与检查所需的脱气的水(参见下文)不相似。如高纯水中所示,即使与大气短暂的接触,也会使得少量的二氧化碳溶解,离子化,并明显降低电导率和pH值。如果分析要求水中保持pH中性,并且尽可能的不含二氧化碳,甚至分析不应暴露于大气中。然而,在大部分应用中,实验过程中暴露于大气中对实验的适用性并无明显的影响。

不含氨和二氧化碳的水-根据名称可知,此水应通过适用于那些在不含氨的水和不含二氧化碳的水中所提到的方法来制备。因为不含二氧化碳的属性要求生产后避免大气的侵入。首先使用高纯水工艺得到不含氨的水,然后再使水沸腾和避免二氧化碳溶解的冷却方法,这样做是适当的。用来得到不含氨的水的高纯水,其去离子工艺也将去除由溶解的二氧化碳产生的离子,并且最终与所有溶解的二氧化碳达到离子状态的平衡。因此,取决于其用途,制作不含氨和二氧化碳的水的一个可接受的操作法可以是在免受二氧化碳侵入的容器中转移和收集高纯水。

脱气的水-此水是通过适当的手段处理减少所溶解的空气量的纯化水。在试剂部分,沸腾、冷却的水但不含有二氧化碳(类似于不含二氧化碳的水,但没有大气中二氧化碳溶解的预防措施),声裂法被给出,适用于除溶出度与药物释放度检查外的检查。尽管脱气的水在溶出度中未提到其名称,但所建议的给溶出介质(可能为水)脱气的方法包括加热到41℃,真空过滤通过0.45?m的膜,并且在保持真空的同时剧烈的搅拌。此章节特别指出可以采用其它经过验证的方法。在其它专论中,也未提到脱气的水的名称,水和其它试剂的除气可以通过用氮气鼓泡来实现。脱气的水被用于溶出度检查以及液相色谱,此种情况下排气要么干扰分析本身,要么由于不准确的体积缩小引起错误的结果。室温下的水被用于试剂制备,但实验在升高的温度下进行,此种情况下是针对排气影响的侯选情况。如果排气影响实验的性能,包括,色谱流量,光度计的测量,或体积的准确性,那么应尽可能使用脱气的水,而无论分析中是否要求。以上所提到的脱气方法可能不会使水不含气。充其量,它们可以降低所溶解的气体浓度,使得由温度变化引起的排气不再可能发生。

新沸过的水-此水可能包括最近的或新鲜的沸腾过的水(在题目中有或没有提到冷却),但在使用前明显要求冷却。有时候有必要使用热水。新沸过的水被规定,因为此水被用于与pH有关的检查或对碳酸盐敏感的试剂,在对氧敏感的检查或试剂,或在一个检查中,排气将干扰分析,例如比重或外观检查。

不含氧的水-此水的制备在药典中未被专门描述。既没有一个氧的规范也没有所提及的分析。然而,所有的使用涉及对材料的分析,此材料对被空气中氧气氧化敏感。从溶剂中去除溶解的氧的操作法,尽管不一定适用于水,但在极谱法和分光光度计与光散射中被提及。这些操作法包括用惰性气体(例如氮气或氦气)对液体鼓泡,然后用惰性气体覆盖以预防氧的再吸取。所引用的鼓泡的时间从5min到15min到没有规定。一些纯化水和注射用水系统产生的水保持在一个热的状态下,并且在其制备、贮存和分配期间用惰性气体来覆盖。尽管氧在热水中很难溶解,但这样的水可能不是不含氧的水。无论使用什么样的去除氧的操作法,应证实能可靠地生产出适于其用途的水。

鲎试剂用水-此水也指的是不含内毒素的水。一般是注射用水,可以经过灭菌。此水不含有一定水平的内毒素,此水平的内毒素将产生可检测的反应,或干扰在细菌内毒素检查中所用的鲎试剂。

不含有机物的水-此水由有机挥发杂质来规定,有机挥发杂质不得对气相色谱峰产生明显的干扰。所依据的正文规定使用此水作为标准品的溶剂,并且用此水来制备有机挥发杂质检查的测试液。

不含铅的水-在铅检查中,此水被用于被分析物的转移稀释剂。尽管关于它的制备没有给出特定的说明,但它不得含有任何可检测出的铅。纯化水应是此水的适当替代品。

不含氯的水-此水被规定用作含量分析中的溶剂,在含量分析中含有一反应物,此反应物在氯存在的情况下发生沉淀。尽管没有给出此水的特定的制备说明,但是它相当明显的属性是有非常低的氯含量,因此不会与对氯敏感的反应物起反应。纯化水可用作此水,但应该进行检测以保证纯化水是无反应性的。

热水-此水的使用包括用来实现或增强试剂的增溶作用的溶剂、恢复沸腾过的或热溶液的原始体积,冲洗不溶性被分析物(此被分析物中不含有热水可溶性杂质),器具清洗,以及用作各种USP-NF物品的溶解度属性。仅在一个专论中规定了“热”水的温度,所以在其它所有的情况下,水的温度并不太重要,但应该足够高以达到所希望的效果。在所有的情况下,水的化学纯度指的是纯化水的化学纯度。 工业纯水设备, 苏州水处理设备苏州医用纯水设备医用水处理设备

 


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