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臭氧发生器之三论臭氧在药品生产中的应用
浏览次数:1284    发表时间:2012-8-8

三论臭氧在药品生产中的应用

                                    南京工程学院 朱复新

    我国的GMP验证对药品生产过程的灭菌工艺提出了严格的要求,在制药厂,为了使洁净室达到GMP的要求,首要的任务就是要设计时选择最好的净化灭菌工艺,因为洁净室如果达不到GMP的要求的活,就很难生产出合格的药品来。在我国的GMP验证中,介绍了四种灭菌方法,臭氧灭菌就是其的—种新型的灭菌方法。与传统的灭菌方法相比,臭氧灭菌有其许多独特的优点。首先,它灭菌彻底,没有紫外线灭菌时存在的阴影面,臭氧可以深入到各个缝隙进行消毒;它也没有象化学试剂熏蒸或喷洒那样,会造成的二次污染,臭氧是—种不产生任何二次污染的清洁的消毒剂;它不也象高温消毒设备,有那样大的能耗,臭氧设备占地面积小,能耗小,操作方便;臭氧是—种高效而广谱的消毒剂。
    在我国的GMP验证中,全面阐明了臭氧消毒灭菌的原理:
    “臭氧(O 3 )的消毒原理是:臭氧在常温、常压下分子结构不稳定,很快自行分解成氧气(O 2 )和单个氧原子(O);后者具有很强的活性,对细菌有极强的氧化作用,臭氧氧化分解了细菌内部氧化葡萄糖所必须的酶,从而破坏其细胞膜,将它杀死,多余的氧原子则会自行重新结合成为普通氧分子(O 2 ),不存在任何有毒残留物,故称无污染消毒剂,它不但对各种细菌(包括肝炎病毒,大肠杆菌,绿浓杆菌及杂菌等)有极强的杀灭能力,而且对杀死霉菌也很有效。”
    另外,在我国卫生部颁布的《消毒技术规范》中,对臭氧的杀菌作用、使用范围、使用方法和剂量都作了明确的规定,认为:“臭氧是一种广谱杀菌剂,可杀灭细菌繁体和芽胞,病毒,真菌等,可破坏肉毒杆菌毒素。臭氧在水中的杀菌速度较氯快。”
    以上这些都是我们国家的法规,充分说明了臭氧灭菌的原理和特点,因此,在药品生产过程中,臭氧灭菌方法的应用场合不断增多,水平也在不断地提高。用得比较成功的有以下几个方面,分别介绍如下:
—、管道容器的灭菌处理
    在药品生产中,坛坛罐罐用得很多,分别用管道、阀门、仪表联结起来,组成一个生产单元。对它的灭菌处理, 传统方法中比较好的是用酒精浸泡,高压蒸汽或甲醛熏蒸,但其缺点也是显而易见的。现在用臭氧灭菌方法来代替,相对来说要省事得多。具体使用方法有两种:
(1)、用高浓度的臭氧化气直接打入管道容器,保持臭氧尾气有一定的浓度,就可以达到消毒灭菌的的要求。因为这是对管道容器进行内表面的消毒,根据《消毒技术规范》的规定,—般要求臭氧浓度为60mg/m 3 ,相对湿度不小于70%,作用时间60分钟至120分钟。
(2)、用高浓度的臭氧水注入管道容器,进行浸泡。这种方法也同样可以达到消毒灭菌的要求。根据《消毒技术规范》的要求,水中臭氧的浓度要大于2mg/L,作用时间为5—20分钟。
    用臭氧对管道容器做消毒灭菌的优点非常明显,臭氧发生器可以流动使用,重复使用,每个生产单元在每次换料前,都可以及时得到消毒,使用效率很高,很方便。
二、中央空调净化系统(HVAC)的消毒灭菌
    在制药厂,多安装有中央空调净化系统(HVAC)。用臭氧消毒的方法,是以中央空调净化系统的循环风为载体,将臭氧送到各洁净室,对洁净室进行消毒灭菌。在洁净区域的生产环境中不增加任何消毒设备,即可达到灭菌的目的,对HVAC系统本身也同时起到杀灭杂菌和霉菌的效果,实践还表明,使用臭氧消毒灭菌方式还能对高效过滤器起到溶菌疏导作用,延长其使用寿命。具体做法主要有以下几种:
(1)氧发生器直接安装在中央空调净化系统的风道中,称为内置臭氧发生器。臭氧随着风道的气流,送入各洁净区,对洁净区进行消毒灭菌。但由于臭氧发生器的体积大,风道中安装不下,要另做—个专门用来安放臭氧发生器的“接头体”,以加大风道的体积。所以,这种方法安装和检修都不方便。早年真空玻璃管式臭氧发生器多采用这种安装方式。
(2)臭氧发生器安装在中央空调风道的外面,将臭氧打入中央空调的风道中,然后随空调循环风被送到各洁净室,称为外置式臭氧发生器。由于外置式臭氧发生器不要做“接头体”,所以安装和检修方便。两种方法消毒效果是一样的。
(3)将臭氧发生器单独安装在—个专用的设备间内,用予设的管道分送到各洁净室的空调送风口,臭氧通过送风口的高效过滤器,再送入洁净室空间。称为基地式臭氧发生器。其优点是臭氧发生器自成系统,检修维护比较方便。
(4)将臭氧发生器直接安装在HVAC空调箱的送风段或回风段,这种方法是对(1)的改进,不需要做接头体,安装和检修都比较方便。
    按照卫生部《消毒规范》的要求,对空气消毒的臭氧浓度是30mg/m 3 ,作用时间为15分钟。实际使用时,一般对不同洁净度的区域采用不同的臭氧浓度,区别对待。例如对于百级洁净区,臭氧浓度采用30mg/m 3 ,而对万级洁净区,则采用20mg/m 3 ,等等。消毒时间由现场实测确定,—般的做法是每天上班前开机1--2小时,上班时关机,就可以保证一天内洁净区的浮游菌和沉降菌达到GMP的要求。
三、内空间的净化及灭菌
    对于中央空调净化系统以外的洁净室,或需要灭菌的其他房间,则需要单独进行净化及灭菌处理。称为室内空气净化灭菌机。兼有净化和灭菌双重功能,使没有中央空调净化系统的工作室,也同样能达到洁净度的要求。所以这种机器内,不仅安装有臭氧发生器,还安装有净化过滤器。这种机器具有自洁净功能。臭氧浓度按30mg/m 3 设计。按房间空间体积的大小选型使用。这种机器自动化程度高,操作者只要事先按需要做好设定以后,杌器就能自动运行,比用化学试剂对房间的熏蒸或喷洒要省事得多。
四、物品的表面消毒灭菌
    在药品生产的过程中,常常要对原材料,工器具,包装物等进行表面消毒,常常使用消毒柜,传递窗等。传统的方法是用紫外线消毒。问题主要是在于紫外线消毒不彻底,远不如臭氧消毒灭菌的效果好。用臭氧发生器做成的消毒柜在制药厂深受欢迎,而且用途越来越广泛,为了适应对药瓶的消毒,所以在臭氧消毒柜内还安装有烘干装置,以及温度自动控制装置。大型的臭氧消毒柜还采用层流设计,臭氧浓度可以设计得高一点,通常取到60--80mg/m 3 以上。
五、制药用水的消毒灭菌
    在制药厂用水的地方较多,有医药用水,消毒用水,清洗用水及饮用水等区别。根据不同的水质要求,采用不同的工艺流程。
随着净水技术的发展,2~4级反渗透制水工艺逐渐成为制药厂制水工艺的主流,但是GMP指南明确指出:必须防止制药用水在输送使用过程中造成的污染,因此,在反渗透输出端加装臭氧消毒装置是非常必要的,它不仅可以保证输送使用过程中发生的微生物污染,而且可以进一步保证制药用水中“热原”不会超标。
    根据《消毒技术规范》的要求,臭氧投加量为0.5--1.5mg/L,水中保持剩余臭氧浓度0.1--0.5mg/L,维持5--10分钟。对于水质较差或要求更高的场合,臭氧投加量为3--6mg/L。
    以上,我们从五个方面介绍了臭氧在药品生产过程中的应用实例,供医药设计院、药品生产企业和臭氧设备生产厂的工程师们参考。从以上的介绍,我们可以看出在药品生产中臭氧的应用广泛而深入,而且具有很好的效果,正在替代或部分替代传统的消毒方法。由于臭氧灭菌工艺在药品生产过程中的成功应用,为GMP验证提供了新的有力武器,也为药品生产企业尽快通过GMP验证提供了可靠保证。

  

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