第1章制藥用水繫統概述

1.1制藥用水的特性要求

1.2制藥用水的分類

1.3制藥用水繫統的組成

1.4制藥用水繫統的目的

第2章藥典、GMP對制藥用水的要求

2.1藥典與制藥用水

2.1.1《美國藥典》對制藥用水的質量要求

2.1.2《歐洲藥典》對制藥用水的質量要求

2.1.3《中國藥典》對制藥用水的質量要求

2.1.4電導率測定法

2.1.5總有機碳測定法

2.1.6微生物限度和細菌內毒素的相關要求

2.2GMP與制藥用水

2.2.1中國新版GMP對制藥用水的要求

2.2.2歐盟GMP對制藥用水的要求

2.2.3美國FDA cGMP對制藥用水的要求

2.2.4WHO GMP對制藥用水的要求

第3章制藥用水繫統的組成及設計原理

3.1純化水機

3.1.1原水水質

3.1.2原水箱

3.1.3多介質過濾器

3.1.4活性炭過濾器

3.1.5軟化器

3.1.6超濾裝置

3.1.7納濾

3.1.8微濾

3.1.9反滲透繫統

3.1.10電去離子繫統

3.1.11純化水機的微生物控制

3.2蒸餾水機

3.2.1內毒素與熱原反應

3.2.2蒸餾水機的發展

3.2.3塔式蒸餾水機

3.2.4蒸汽壓縮式蒸餾水機

3.2.5多效蒸餾水機

3.3純蒸汽發生器

3.3.1沸騰蒸發式純蒸汽發生器

3.3.2降膜蒸發式純蒸汽發生器

3.4儲存與分配繫統

3.4.1儲存與分配繫統的基本原理

3.4.2

3.4.3

3.4.4用點

3.4.5注射用水冷用點設計

3.5純蒸汽分配繫統

3.6儲存與分配繫統的設計原理

3.6.1批處理循環繫統

3.6.2多分支單通道繫統

3.6.3單罐、平行循環繫統

3.6.4熱儲存、熱循環繫統

3.6.5常溫儲存、常溫循環繫統

3.6.6熱儲存、冷卻再加熱繫統

3.6.7熱儲存、獨立循環繫統

3.6.8使用點熱交換繫統

第4章制藥用水繫統的設計理念

4.1質量源於設計

4.1.1制水設備與儲罐的計算

4.1.2泵體流量揚程與管網管徑的計算

4.1.3熱交換器的計算

4.2防止顆粒物污染

4.3防止微生物污染

4.3.1流速

4.3.2表面粗糙度

4.3.3死角

4.3.4坡度

4.3.5溫度

4.3.6連接方式

4.4消毒與滅菌

4.4.1巴氏消毒

4.4.2紫外線殺菌

4.4.3臭氧殺菌

4.4.4純蒸汽殺菌

4.4.5過熱水殺菌

4.5焊接與紅鏽

4.5.1焊接

4.5.2紅鏽

第5章質量控制與文件繫統

5.1質量控制模型

5.2文件繫統

第6章制藥用水繫統驗證

6.1概述

6.2驗證計劃和基礎文件

6.2.1驗證計劃

6.2.2項目控制

6.2.3基礎文件

6.3設計確認

6.4調試

6.5安裝確認

6.5.1安裝確認需要的文件

6.5.2安裝確認的測試項目

6.6運行確認

6.6.1運行確認需要的文件

6.6.2運行確認的測試項目

6.7性能確認

6.7.1純化水和注射用水繫統的性能確認

6.7.2純蒸汽繫統的性能確認

6.7.3性能確認報告

6.8再驗證

6.9風險評估

6.9.1風險識別

6.9.2風險分析

6.9.3風險評估

第7章制藥用水繫統自控

7.1制藥用水生產過程特點

7.2連續生產過程控制技術

7.2.1連續生產過程控制模型

7.2.2連續生產控制繫統類型

7.3設計制藥用水計算機控制繫統

7.4制藥用水典型的自控繫統說明

7.4.1原水部分

7.4.2預處理

7.4.3純化水機

7.4.4純化水儲存與分配繫統

7.4.5蒸餾水機

7.4.6注射用水儲存與分配繫統

7.4.7純蒸汽發生器

7.4.8注射用水冷用點

7.5自控繫統常見的控制類型

7.6自控繫統軟件設計

7.6.1控制繫統編程軟件的選擇

7.6.2上位機組態軟件的選擇

7.6.3軟件功能設計

7.6.4軟件結構設計

7.7自控繫統硬件設計

7.7.1SM 321數字量輸入模塊

7.7.2SM 322數字量輸出模塊

7.7.3SM 331模擬量輸入模塊

7.7.4SM 332模擬量輸出模塊

7.7.5自動化儀表、閥門的選擇

7.7.6硬件繫統組成案例

7.8良好自動化生產實踐規範

7.8.1概述

7.8.2生命周期方法

第8章制藥用水繫統與制劑學

8.1制水間的布置

8.2制藥用水的選擇

8.3制藥用水繫統與制劑學

8.3.1口服固體制劑

8.3.2口服液體制劑

8.3.3原料藥

8.3.4大容量注射劑

8.3.5小容量注射劑

8.3.6注射用無菌粉末

8.3.7生物制品

8.3.8滴眼劑

8.3.9質量檢測區域

第9章展望

參考文獻

縮略語

  《制藥用水繫統》是一門以制藥工藝學、藥劑學、藥典、藥品生產質量管理規範（Good Manufacturing
Practice，GMP）及相關科學理論和工程技術為基礎來綜合研究制藥用水繫統的應用型參考資料。

   
2011年3月1日，《藥品生產質量管理規範（2010年修訂）》正式頒布並施行。為了更好地理解國際制藥用水繫統的發展變化，幫助國內制藥企業正確認識制藥用水繫統，筆者根據多年從事制藥用水繫統的設計、安裝、調試和驗證工作經驗，按照中國、歐盟、WHO和美國等國家或組織的GMP和藥典要求，參考ISPE、ASME
BPE等有關資料，於2011年為中國制藥行業編寫了這本《制藥用水繫統》。

   
本書共九章，第1章和第2章主要是從基本概念及相關藥典、GMP法規的要求等進行闡述；第3章和第4章是從制藥用水的基本原理和設計理念講述如何建造一套高標準的制藥用水繫統；第5章至第7章主要是從質量控制、文件繫統、驗證和自控的角度分析制藥用水繫統；第8章從制劑學的特點分析總結了常規制藥用水點的特征；第9章展望了制藥用水繫統的發展方向。


    本書大量采用了實際工程案例和圖片，結合了國際制藥工程協會（International
Society of Pharmaceutical
Engineering，ISPE）及美國機械工程師協會生物加工設備（American Society of Mechanical
Engineers Bioprocessing Equipment，ASME
BPE）的理論經驗，力求真實、形像、準確地介紹制藥用水繫統的基本概念和設計思路。本書基於“質量源於設計”的理念，重點介紹了制藥用水繫統的設計、安裝、調試以及驗證的基本原理。本書還提供給讀者制藥用水繫統組成材料的質量控制標準，以保證制藥用水繫統能穩定地提供制藥生產所需的制藥用水和純蒸汽。希望本書既能夠幫助與制藥用水使用和維護有關的操作人員，又能夠滿足從事制藥用水繫統設計、安裝、調試、驗證和管理的技術人員對制藥用水繫統更加深入了解的要求。


   
本書由香港奧星集團設備與流體工藝繫統事業部的全體同事共同編寫，何國強主編，易軍、張功臣副主編。參加編寫的人員有：第1章何國強；第2章易軍、張功臣；第3章王新平、黃新基、倪小東、何晶、劉輝、張依潔；第4章馮波、馬翼、趙輝、張麗琴；第5章劉為、黃鮮梅、孫傑、齊月娥；第6章馬義嶺、賈曉艷、何祥、張帆；第7章鄧哲、宋曉智、張運強、喬松；第8章史紅彥、韓建強、張江、王忠；第9章何國強、高強。全書由何國強、易軍統稿。


   
本書可作為高等院校制藥工程專業、藥物制劑專業及相關專業的參考教材，也可供制藥行業從事研究、設計、生產制藥用水產品的技術人員參考。編者水平有限，時間倉促，書中不妥及錯誤處，熱切希望專家和廣大讀者不吝賜教、批評指正。


編者

2011年9月

序言:   
制藥用水在藥品生產和生物技術領域應用廣泛，純化水、注射用水和純蒸汽的質量直接影響著藥品生產質量，制藥用水繫統的理論與實踐技術在實施GMP、保證用藥安全和改善人們生活質量等方面的作用越發重要。《藥品生產質量管理規範（2010年修訂）》和《中華人民共和國藥典(2010年版)》的頒布，標志著我國藥品生產進入了更為科學、更為繫統的嶄新時代。


   
隨著現代制藥行業大發展提出越來越苛刻的節能、環保、安全等要求，體現當代科學技術水平的制藥用水產品進入一個全面發展的歷史新時期。反滲透、電法去離子和超濾分離等技術的廣泛運用有效保證了制藥用水質量；巴氏消毒、臭氧消毒、純蒸汽消毒和過熱水消毒等技術的廣泛運用有效增加了制藥用水繫統在微生物污染抑制方面的能力，電導率傳感器、TOC傳感器、流量傳感器和溫度傳感器等傳感器在線監測的廣泛運用有效提高了制藥用水繫統在過程監控方面的能力，中國制藥正在將關注重心從終水質檢測轉移到制藥用水繫統全過程的有效監控，真正體現了GMP的“動態監控”之精髓。


   
本書作者長期從事制藥用水繫統的設備制造和工程安裝工作，以“質量源於設計”和“繫統過程控制”等理論為依據，參考中外專家的先進理論經驗，全面地闡述了制藥用水繫統的設計確認（DQ）、安裝確認（IQ）、運行確認（OQ）和性能確認（PQ）等方面的要求，並結合大量的實際案例，繫統地解答了制藥用水繫統在驗證及管理等方面的諸多問題。


白慧良

中國非處方藥物協會會長

原國家食品藥品監督管理局藥品安全監管司司長

2011年9月於北京

   
制藥用水繫統是制藥工藝中十分重要的環節，其生產的制藥用水質量直接關繫到藥品質量和公眾用藥安全。《藥品生產質量管理規範（2010年修訂）》和《中華人民共和國藥典(2010年版)》的頒布，對制藥用水質量和水繫統設計、安裝等方面的標準提出了新要求，體現了我國制藥行業用水質量標準實現了與國際接軌。


   
隨著我國環境、能源、安全和工藝等科技的不斷發展，制藥用水繫統的設計理念和質量標準相應發生了新的變化，這就要求藥品生產企業對采用的制水設備及工藝操作技術必須適應新變化的要求。本書作者長期從事制藥用水繫統設計、設備制造、安裝調試和驗證服務等工作，在長期的、大量的工程項目實施中積累了豐富的實踐經驗，為本書的編寫打下了堅實的基礎。


   
作者參考了大量中外專家的先進理論，結合本企業的實踐經驗，將制水繫統、藥典標準、GMP規定、生產工藝和工程實施等方面的知識進行綜合分析歸納，尤其是運用“質量源於設計”、“過程控制”及“風險分析”等先進方法，比較全面深刻地闡述了制藥用水繫統和制藥用水質量的關繫，論證了新設備、新工藝的選擇方向及途徑。本書對制藥行業用水繫統提高水準和保證藥品生產質量有很高的借鋻價值，對我國制藥行業的發展將發揮積極的推動作用。


李武臣

中國醫藥質量管理協會副會長

原國家食品藥品監督管理局認證中心主任

2011年9月於北京