隨著《藥品生產質量管理規范（2020年修訂）》的發布與實施和制藥公用工程技術的不斷發展，制藥用水（純化水、注射用水）的水質越來越受到制藥企業的重視和關注。制藥用水（純化水、注射用水）儲存及分配系統作為從制水設備到使用點的重要組成部分，其消毒及滅菌方式對系統水質和運行成本產生重要影響。

2020年版的GMP對純化水和注射用水的水質提出了明確要求。根據不同的微生物控制水平要求和生產成本，純化水儲存和分配系統主要微生物的控制方式為消毒，注射用水的控制方式為滅菌。消毒與滅菌技術是制藥用水儲存及分配系統控制微生物指標的主要的技術,也是快速降低制藥用水系統微生物負荷的有效手段。消毒通常是指殺死病原微生物的繁殖體,但不能破壞其芽孢,所以不能代替滅菌。制藥用水儲存及分配系統中的微生物指標會隨著時間的推移而增長,使用者需采取合適的微生物抑制手段進行消毒或滅菌,以保證水中微生物符合藥典的要求。目前，純化水的消毒方式主要有巴氏消毒法，臭氧消毒法，紫外殺菌法，純蒸汽殺滅法及化學滅菌等。注射用水的滅菌方式主要有純蒸汽滅菌和過熱水滅菌兩種。

巴氏消毒
純化水系統的巴氏消毒主要是將儲存及分配系統中的純化水加熱到80℃，然后在此溫度下循環1~2h，完成對純化水儲存及分配系統的消毒。巴氏消毒的加熱對象為純化水，無外界介質進入，安全性高。純化水的水量多少對加熱時間和蒸汽耗量及系統運行安全有較大影響，因此加熱前需要對儲罐中的水量進行控制。如果水量過多，加熱時間和蒸汽耗量會增加，增加了運行成本；如果過少，當純化水加熱后容易造成循環泵汽蝕，損壞循環泵密封。巴氏消毒的加熱方式為儲罐夾套加熱和換熱器加熱兩種，由于采用儲罐加熱方式時間長，溫度均勻性差，目前新建系統中多采用換熱器加熱。巴氏消毒主要控制加熱純化水的溫度，檢測方便，準確性高，控制過程簡單，消毒效果比較穩定。因此，巴氏消毒法是目前純化水儲存和分配系統中使用最多的消毒方式。由于在巴氏消毒過程中需要用工業蒸汽將純化水加熱，在一些沒有工業蒸汽的車間使用就會受到限制。其過程需要有加熱和冷卻，時間比較長（4h左右）。
臭氧消毒
臭氧消毒法是最近幾年在國內剛剛起步的。臭氧（O3）是一種無色廣譜殺菌劑，對細菌、細菌芽孢、病毒、真菌等都有較強的滅活作用，并且在水中的溶解度也比較大，因此在純化水系統中使用有較好消毒效果。臭氧作為一種強氧化劑，會對系統中的非金屬有一定的破壞作用，如果發生泄漏會對大氣和人體產生損害；臭氧的半衰期比較短，易分解，對臭氧發生器及系統臭氧濃度的檢測等提出了比較高的要求；臭氧發生器（水電解式）及檢測儀表的價格都比較高，并且需要在系統中增加紫外燈消解臭氧，在排氣口增加臭氧尾氣破壞器，甚至在車間的使用點要安裝自動閥（與臭氧檢測儀聯鎖，防止含臭氧的水進入使用點，對環境和人體造成傷害），因此系統的投資會有較大的提升。在我國目前產生臭氧的主要方法有放電法和水電解法，其中放電法產生的臭氧純度比較低（帶入空氣），會對系統造成一定的影響，其主要在國內的一些小型企業在使用。水電解法是目前國內外比較認可的用于純化水系統消毒的臭氧生產方式，采用純化水作為產生臭氧的原料，沒有來自系統外部的污染，但設備的價格比較高。普及率不高。
紫外線消毒
紫外線具有一定的殺菌作用。但在純化水系統中使用會受到波長，管道水的流速，水質的變化，燈管功率變化，水溫等多種因素的影響，其不能代替系統的周期性消毒。作為其他消毒方式的補充，可以延長系統的消毒周期，減少系統運行費用。目前國內有一些系統在紫外燈后增加過濾器，保證殺滅后的細菌不會流入下游系統中，但此種方式會增加細菌在過濾器中滋生，聚集的風險，造成系統水質的惡化。因此純化水系統中不適宜安裝過濾器。
純蒸汽消毒
純蒸汽滅菌主要是通過高溫（121 ℃）純蒸汽對系統中微生物進行滅活的滅菌方式。其滅菌效果好，周期短。但由于是高溫高壓（1.9 bar左右）滅菌，因此要求系統中的所有設備和儀表都能夠耐溫耐壓，在系統的所有低點都需要增加疏水閥和溫度檢測裝置，對系統進行保溫，增加了系統設備的投資。在我國早期的系統中，有一些系統會直接通入純蒸汽，然后在系統末端進行直排（純蒸汽排放口不安裝疏水閥），蒸汽通過系統末端排出，形成所謂的流通蒸汽。此方案在系統末端和低點沒有檢測和控制裝置，過程不穩定，安全性較差，也不符合規范的要求，不建議在新建系統中使用。
化學消毒
化學消毒主要是指通過添加化學藥劑的純化水對系統管路進行消毒清洗。在目前新建系統中，由于化學消毒時會添加化學劑，消毒完成后的清洗過程比較復雜，費用高，殘留檢測也比較麻煩，因此基本不會作為純化水系統常規消毒方式。只有在系統長期停止運行或微生物膜形成后，才會使用化學清洗作為系統的消毒手段。
過熱水滅菌
注射用水系統的過熱水滅菌主要是將儲存及分配系統中的注射用水加熱到121℃，然后在此溫度下循環0.5h，完成對注射用水儲存及分配系統的滅菌。過熱水滅菌時的加熱對象為注射用水，不需要另外增加其余材料，無污染風險，安全性高。注射用水的水量多少對加熱時間和蒸汽耗量及系統運行安全有較大影響，因此加熱前需要對儲罐中的水量進行控制。如果水量過多，加熱時間和蒸汽耗量會增加，增加了運行成本；如果過少，當注射用水加熱后容易造成循環泵汽蝕，損壞循環泵密封。過熱水滅菌的加熱方式為儲罐夾套加熱和換熱器加熱兩種，由于采用儲罐加熱方式時間長，溫度均勻性差，目前新建系統中多采用換熱器加熱。滅菌用的換熱器可通過增大維持系統70℃循環的換熱器來滿足滅菌要求，新增投資很少。過熱水滅菌主要控制加熱注射用水的溫度，檢測方便，準確性高，控制過程簡單，消毒效果穩定。因此，過熱水滅菌法是目前注射用水儲存和分配系統中使用最多的滅菌方式。
純蒸汽滅菌
注射用水系統的純蒸汽滅菌首先需要對整個系統進行排空，并且在所有的低點安裝疏水裝置和溫度檢測單元（在平時的使用中沒有任何作用），然后通入純蒸汽（＞121℃），對疏水點溫度監測控制。其滅菌過程操作比較繁瑣，系統的低點比較多，增加費用較多。因此目前的注射用水系統以過熱水滅菌為主，在一些老的車間由于涉及到設備的改造及觀念的改變，依然在使用純蒸汽對注射用水系統進行滅菌。
小結

制藥用水儲存及分配系統滅菌方式選擇是制藥用水系統設計的重要組成部分。不同車間，不同環境的系統應根據具體情況選擇適合的消毒滅菌方式。對于車間供應工業蒸汽的系統，建議選擇巴氏消毒和過熱水滅菌。如車間沒有工業蒸汽的純化水系統建議選擇臭氧消毒，滿足系統投資，規范及使用等多方面需求。