一、各国药典纯化水质量比较

      可以看出，中国药典的纯化水质量项目更多。2024年4月，药典委发布公告《关于0261制药用水标准草案的公示》，做了一些减法，比如删除了不挥发物、性状的无臭，用多阶段电导率测试（三步法）替代无机离子化学测试、如电导率合格则不再测酸碱度等。

      二、工作原理

      纯化水系统包括制备单元和存储分配单元。常见的制备单元见下图。

      1、石英砂过滤器。填充石英砂，其作用是通过薄膜过滤、渗透过滤及接触过滤作用，去除水中的大颗粒杂质、悬浮物、胶体等。多介质过滤器的日常维护比较简单，通过自控程序可实现定期反洗/正洗，将截留在滤料孔隙中的杂质排出，从而实现多介质过滤器的过滤功能再生。

      2、 活性炭过滤器。主要是通过碳表面毛细孔的吸附能力去除水中的游离氯、色度、微生物、有机物以及部分重金属等有害物质。过滤介质通常由颗粒活性炭（如椰壳、褐煤或无烟煤）。 由于活性炭过滤器有多孔吸附的特性，大量的有机物杂质被吸附后会导致活性炭空隙中的微生物繁殖。因此需要为活性炭过滤器设置高温消毒系统。同时，也需定期进行反洗和正洗。

      3、软化器。通常由承装树脂的容器、树脂、阀门及控制系统组成。其软化原理主要是通过Na⁺软化树脂对水中的Ca²⁺、Mg²⁺进行离子交换，从而把其去除，防止Ca²⁺、Mg²⁺等在RO膜表面结垢。当离子树脂吸收一定量的Ca²⁺、Mg²⁺后就必须进行再生，即将转型后的树脂用食盐水还原，树脂中的Ca²⁺、Mg²⁺由被Na⁺转换出来。

     4、反渗透系统。主要由保安过滤器、换热器、高压泵和反渗透膜组成。保安过滤器可以防止＞5 um的颗粒物通过，保护RO膜免受伤害。原水在进入下游的部件时，通过换热器对水温度自动调节至25±2℃，同时换热器还能实现RO/EDI系统的巴氏消毒功能。反渗透分离技术是通过膜组件的半渗透性去除水中的溶解性杂质，半渗透膜允许水通过，但是会阻止溶解盐类、无机分子及分子量大于100的有机分子通过。

       5、电去离子系统（EDI）。离子交换系统使用一个混合树脂床，采用选择性的渗透膜，其主要功能是进一步除盐。驱动力为恒定的电场，使水中的阴离子向正极电极（阳极）移动，而阳离子向负向移动。与此同时，电位的势能又将水电解成氢离子和氢氧根离子，从而使树脂得以再生，且不需要添加再生剂。

       三、其他关注点

       1、消毒方式。常见的消毒方式有：化学消毒（如采用双氧水）、巴氏消毒、臭氧消毒等。（1）化学消毒的劣势明显，即残留问题难以解决；（2）对于臭氧消毒而言，采用臭氧消毒时， 臭氧的加入不要通过喷淋球， 防止臭氧过快分解。且臭氧浓度不稳定、易衰减且易与水中的TOC反应等，虽然采用回水UV（紫外线）的方法可分解其中的臭氧，但臭氧残留的难题同样不可避免，还需要考虑选用材料的适用性，比如实际应用中密封垫老化脱落问题。（3）巴氏消毒法的优势在于，仅通过加热消毒（将温度控制在80℃以上，热水循环消毒2 h），便能将微生物控制在较低水平（低于50 CFU/ml）。

      2、微生物污染。（1）不可自排尽是造成微生物污染的一种因素。为避免这种情况的发生，管路需保持一定的坡度，有利于在重力的作用下将管道中的液体排尽。“纯化水与注射用水系统的坡度不低于0.5%、纯蒸汽系统的坡度不低于1%”是我国GMP检查实施中对坡度确认的基本要求。

   （2）死角的存在会在系统中形成死水区，且水体的流动性非常差，容易导致微生物的大量滋生并形成微生物膜，引起微生物、总有机碳（TOC）等指标超标。工程实践表明，“3D设计”是水系统应遵循的基本设计要求。3D要求为支路末端（或支路阀门中心）到主管内壁的距离小于等于支路直径的3倍。3D值按下图的L/I.D.计算：

     （3）流速。流速过低，易造成微生物的滋生。保持常温循环的制药用水系统的全流程管道流速不低于1 m/s是非常关键的，可将泵体变频流量始终设定为1.1-1.2 m/s。

      3、生物菌膜。生物膜是微生物群落复合体，它由细菌和真菌组成，微生物能合成并分泌一种保护性基质，通过它将生物膜牢固的附着管道内部。一旦形成生物膜普通的消毒和清洗不能根据的去除。通过高温灭菌或强氧化剂才能根本上解决：采用蒸汽灭菌和高浓度的过氧化氢等方法。