醫(yī)用純化水設(shè)備如何消毒

　　純化水設(shè)備主要應(yīng)用于醫(yī)用輸液、醫(yī)藥制劑、生物制劑等的生產(chǎn)用水基礎(chǔ)工程、腎透析等用水。這個(gè)行業(yè)對(duì)水的純凈度要求比較好，那么醫(yī)藥純化水設(shè)備如何進(jìn)行消毒呢?

　　一、巴斯德消毒

　　巴斯德滅菌(Pasteurization)是法國(guó)科學(xué)家巴斯德發(fā)明的滅菌法，因其對(duì)象主要是病源微生物及其他生長(zhǎng)態(tài)菌，故又稱巴氏消毒。巴氏消毒系指將飲料或其他食物(如牛奶或啤酒)加熱到一定溫度并持續(xù)一段時(shí)間，以殺死可能導(dǎo)　致疾病、變質(zhì)或不需要的發(fā)酵微生物的過(guò)程。它也可指射線殺菌法破壞某種食品(如魚(yú)或蚌肉)內(nèi)的大部分微生物以防止其變質(zhì)的過(guò)程。對(duì)制藥用水系統(tǒng)而言，巴氏消毒常指低溫滅菌。

　　經(jīng)典的巴氏消毒主要使用在食品工業(yè)中對(duì)牛奶進(jìn)行消毒處理，在殺滅牛奶中的結(jié)核菌的同時(shí)，保留了牛奶中對(duì)人體生長(zhǎng)所需的維生素的蛋白質(zhì)，使牛奶成為安全的營(yíng)養(yǎng)品，將牛奶進(jìn)行巴氏消毒的程序與一般無(wú)菌產(chǎn)品的滅菌程序相仿，所不同的是溫度較低，時(shí)間較長(zhǎng)，通常先將牛奶加熱到80℃，停留一定時(shí)間，進(jìn)行消毒，完成消毒后，將其冷卻至常溫即成為消毒牛奶。

      所采用的設(shè)備為多效巴氏消毒器，以節(jié)約能源。在多效消毒器中，第一效是用已消毒好的熱牛奶對(duì)待消毒的冷牛奶通過(guò)熱交換器進(jìn)行預(yù)熱;第二效是將已預(yù)熱待消毒的牛奶加熱至80℃并停留一段時(shí)間，完成對(duì)牛奶的消毒;第三效是用水將一效已回收能量的消毒牛奶進(jìn)一步冷卻至常溫，然后出消毒器。

　　巴斯德消毒的另一個(gè)經(jīng)常采用的重點(diǎn)部位是使用回路，即用80℃以上的熱水循環(huán)1-2h，這種方法行之有效。采用這一消毒手段的純化水系統(tǒng)，其微生物污染水平通常能有效地控制在低于50CFU/ml的水平。由于巴氏消毒能有效地控制系統(tǒng)的內(nèi)源性微生物污染。一個(gè)前處理能力較好的水系統(tǒng)，細(xì)菌內(nèi)毒素則可控制在5EU/ml的水平。

　　二、臭氧消毒

　　在水處理系統(tǒng)中，水箱、交換柱以及各種過(guò)濾器、膜和管道，均會(huì)不斷的滋生和繁殖細(xì)菌。消毒殺菌的方法雖然都提供了除去細(xì)菌和微生物的能力，但這些方法中沒(méi)有哪一種能夠在多級(jí)水處理系統(tǒng)中除去全部細(xì)菌及水溶性的有機(jī)污染。目前在高純水系統(tǒng)中能連續(xù)去除細(xì)菌和病毒的最好方法是用臭氧。1905年起，臭氧就開(kāi)始用于水處理。它較用氯處理水優(yōu)越，能除去水中的鹵化物。此方法在國(guó)內(nèi)水系統(tǒng)中的應(yīng)用僅處于起步階段。在國(guó)外，這種消毒方式已非常普遍，這是由于臭氧不會(huì)產(chǎn)生有害的殘留物。

　　使用臭氧消毒并在用水點(diǎn)前安裝紫外燈減少臭氧殘留，是制藥用水系統(tǒng)、尤其是純化水系統(tǒng)消毒的常用方法之一。

　　經(jīng)臭氧消毒處理過(guò)的水在投入藥品生產(chǎn)前，應(yīng)當(dāng)將水中殘存(過(guò)剩)的臭氧去除掉，以免影響產(chǎn)品質(zhì)量。臭氧的殘留量一般應(yīng)控制在低于0.0005-0.5mg/L的水平。從理論說(shuō)，去除或降低臭氧殘留的方法有活性炭過(guò)濾、催化轉(zhuǎn)換、熱破壞、紫外線輻射等。然而在制藥工藝應(yīng)用最廣的方法只是以催化分解為基礎(chǔ)的紫外線法。具體做法是在管道系統(tǒng)中的第一個(gè)用水點(diǎn)前安裝一個(gè)紫外殺菌器，當(dāng)開(kāi)始用水或生產(chǎn)前，先打開(kāi)紫外燈即可。晚上或周末不生產(chǎn)時(shí)，則可將紫外燈關(guān)閉。一般消除1mg/L臭氧殘留所需的紫外線照射量為90000μW·s/cm2。

　　三、 紫外線消毒

　　(1)紫外線殺菌的機(jī)理及規(guī)則：

　　紫外線殺菌的原理較為復(fù)雜，一般認(rèn)為它與對(duì)生物體內(nèi)代謝、遺傳、變異等現(xiàn)象起著決定性作用的核酸相關(guān)。微生物病毒、噬菌體內(nèi)都含有RNA和DNA，而RNA和DNA的共同特點(diǎn)是具有由磷酸二酯按照嘌呤與嘧啶堿基配對(duì)的原則相連的多核苷酸鏈，它對(duì)紫外光具有強(qiáng)烈的吸收作用并在260nm有最大值吸收。

　　在紫外光作用下，核酸的功能團(tuán)發(fā)生變化，出現(xiàn)紫外損傷，當(dāng)核酸吸收的能量達(dá)到細(xì)菌致死量而紫外光的照射又能保持一定時(shí)間時(shí)，細(xì)菌便大量死亡。波長(zhǎng)在200-300nm之間的紫外線有滅菌作用，其滅菌效果因波長(zhǎng)而異，其中以254-257nm波段滅菌效果最好。這是因?yàn)榧?xì)菌中的脫氧核糖核酸(DNA)核蛋白的紫外吸收峰值正好在254-257nm之間。如將該波段紫外線的滅菌能力定為100%，再同其他波長(zhǎng)紫外線的滅菌能力作比較。由表可以看出，超過(guò)或低于254-257nm的紫外線，隨波長(zhǎng)的增加或減少，滅菌效果均急劇下降。

　　紫外線的滅菌效果同紫外線的照射量不成線性關(guān)系，即被殺死細(xì)菌的百分?jǐn)?shù)并不是與照射劑量成正比的(紫外線照射量等于紫外線的輻照度值乘以時(shí)間)。只有在照射量很低而細(xì)菌數(shù)目又很多的時(shí)候，紫外線照射量才同細(xì)菌的死亡率呈線性關(guān)系。當(dāng)紫外線照射量加大后，每單位劑量的紫外線的增量，并不殺死一定數(shù)目的細(xì)菌，而是殺死當(dāng)時(shí)還活著的細(xì)菌中間某一特定百分?jǐn)?shù)的細(xì)菌。從這個(gè)意義上看，在紫外線殺菌過(guò)程中，微生物的死亡也遵循濕熱滅菌的對(duì)數(shù)規(guī)則(參見(jiàn)中國(guó)藥典附則)。

　　(2)紫外線殺菌裝置

　　紫外線殺菌裝置結(jié)構(gòu)，由外殼、低壓汞燈、石英套管及電氣設(shè)施等組成。外殼由鋁鎂合金或不銹鋼等材料制成，以不銹鋼制品為好。其殼筒內(nèi)壁要求有很高的光潔度，要求其對(duì)紫外線的反射率達(dá)85%左右。紫外線殺菌燈為高強(qiáng)度低壓汞燈，可放射出波長(zhǎng)為253.7nm的紫外線，這種紫外線的輻射能量占燈管總輻射能量的80%以上，為保證殺菌效果，要求其紫外線照射量大于3000μW·s/cm2，燈管壽命一般不短于7000h。紫外燈的燈管是石英套管，這是由于石英的污染系數(shù)小，耐高溫，且石英套管對(duì)253.7nm的紫外線的透過(guò)率高達(dá)90%以上，但石英價(jià)格較貴，質(zhì)脆、易破碎。

　　紫外線殺菌裝置的電氣設(shè)施包括電源顯示、電壓指示、燈管顯示、事故報(bào)警、石英計(jì)時(shí)器及開(kāi)關(guān)等。經(jīng)驗(yàn)表明，使用紫外線滅菌時(shí)，由于長(zhǎng)期使用紫外線，有可能使殺菌裝置或其附近的非金屬材料老化，使之降解，導(dǎo)致電阻率的改變。因此，對(duì)紫外殺菌器的質(zhì)量要求主要有兩點(diǎn)：一是高的殺滅率，一般要求大于99.9%;二是當(dāng)純水或高純變化的水通過(guò)該裝置后，電阻率降低值不得超過(guò)0.5MΩ·CM(25℃)。