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制藥用水是藥品生產(chǎn)的核心介質(zhì)，純化水與注射用水的水質(zhì)直接影響產(chǎn)品安全。本文從藥典標(biāo)準(zhǔn)、監(jiān)測(cè)點(diǎn)位、系統(tǒng)架構(gòu)及儀表選型等維度，闡述制藥用水在線監(jiān)測(cè)方案的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。
中國(guó)藥典（ChP 2020版）、美國(guó)藥典（USP）與歐洲藥典（EP）對(duì)制藥用水設(shè)定了明確的化學(xué)與微生物指標(biāo)。純化水要求電導(dǎo)率≤1.3μS/cm（25°C，Stage 1離線檢測(cè)），TOC≤500ppb，微生物限度≤100CFU/mL。注射用水（WFI）標(biāo)準(zhǔn)更為嚴(yán)苛，電導(dǎo)率同樣需滿足Stage 1限值，內(nèi)毒素≤0.25EU/mL，微生物限度≤10CFU/100mL。
電導(dǎo)率與TOC是在線監(jiān)測(cè)中優(yōu)先級(jí)最高的兩個(gè)參數(shù)。電導(dǎo)率直接反映水中溶解離子總量，是判斷純化系統(tǒng)（RO/EDI）運(yùn)行狀態(tài)的靈敏指標(biāo)。TOC則表征有機(jī)碳含量，對(duì)注射劑和生物制品的安全性尤為關(guān)鍵。
| 監(jiān)測(cè)點(diǎn)位 | 電導(dǎo)率（μS/cm@25°C） | TOC（ppb） | 溫度（°C） | 微生物（CFU/mL） | 其他關(guān)鍵參數(shù) |
|---|---|---|---|---|---|
| 純化水制備出口 | ≤1.3 | ≤500 | 15~25 | ≤100 | pH 5.0~7.0 |
| 純化水儲(chǔ)罐回水 | ≤1.3 | ≤500 | 15~25 | ≤100 | — |
| 注射用水制備出口 | ≤1.3 | ≤500 | 80~95 | ≤10 | 內(nèi)毒素≤0.25EU/mL |
| WFI使用點(diǎn) | ≤1.3 | ≤500 | 70~90 | ≤10 | 內(nèi)毒素≤0.25EU/mL |
| CIP清洗回水 | ≤5.0（趨勢(shì)監(jiān)控） | ≤1000 | 20~85 | — | pH、濁度 |
| 鍋爐給水 | ≤1.0 | — | 90~105 | — | 溶解氧≤7ppb |
不同工藝段對(duì)電導(dǎo)率和TOC的容忍度差異明顯。注射用水系統(tǒng)因高溫循環(huán)特性，在線傳感器需耐受持續(xù)高溫工況。
制藥用水在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通常采用模塊化三級(jí)布點(diǎn)方案：制備端、儲(chǔ)存與分配環(huán)路、關(guān)鍵使用點(diǎn)。在純化水制備段，RO產(chǎn)水端與EDI模塊出口各配置一臺(tái)在線電導(dǎo)率儀和TOC分析儀。分配環(huán)路采用流通式設(shè)計(jì)，傳感器安裝于管路上的衛(wèi)生級(jí)三通閥座中，管路材質(zhì)選用316L不銹鋼，表面粗糙度Ra≤0.8μm。
所有在線傳感器需支持自動(dòng)溫度補(bǔ)償（ATC），電導(dǎo)率測(cè)量結(jié)果歸算至25°C標(biāo)準(zhǔn)溫度。數(shù)據(jù)采集層通過(guò)4-20mA模擬信號(hào)或數(shù)字總線將信號(hào)傳輸至PLC或DCS控制系統(tǒng)。系統(tǒng)需具備審計(jì)追蹤功能，符合FDA 21 CFR Part 11與GMP附錄對(duì)數(shù)據(jù)完整性的要求。
純化水系統(tǒng)是最基礎(chǔ)的在線監(jiān)測(cè)場(chǎng)景。通常在RO產(chǎn)水端、儲(chǔ)罐出口及回水環(huán)路設(shè)置三個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，當(dāng)電導(dǎo)率突破1.3μS/cm或TOC接近500ppb時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)觸發(fā)排放閥或回流閥。
注射用水（WFI）系統(tǒng)對(duì)在線監(jiān)測(cè)提出更高要求。WFI通常在80°C以上高溫循環(huán)，傳感器需耐受持續(xù)高溫并具備在線自清潔功能。在蒸餾水機(jī)出口與WFI儲(chǔ)罐各配置一套高溫型電導(dǎo)率與TOC分析儀。
CIP清洗水的在線監(jiān)測(cè)側(cè)重于清洗終點(diǎn)的判定。在CIP回水管路安裝電導(dǎo)率傳感器，通過(guò)監(jiān)測(cè)電導(dǎo)率從高位回落至基線來(lái)判斷清洗劑是否沖洗干凈。實(shí)踐表明，基于在線電導(dǎo)率數(shù)據(jù)的終點(diǎn)判定可將清洗周期縮短15%~20%。
鍋爐給水雖三屬于藥典管轄的制藥用水，但其水質(zhì)直接影響蒸汽品質(zhì)與設(shè)備壽命。在線監(jiān)測(cè)電導(dǎo)率與溶解氧，防止給水離子濃度偏高引發(fā)腐蝕與結(jié)垢。
選型在線監(jiān)測(cè)儀表需從四個(gè)維度評(píng)估。第一，量程與精度須覆蓋藥典限值，電導(dǎo)率儀表量程宜覆蓋0.05~200μS/cm，精度優(yōu)于±0.5%FS。第二，儀表需支持自動(dòng)溫度補(bǔ)償。第三，接液材質(zhì)應(yīng)選用316L不銹鋼或PTFE，傳感器安裝接口符合ASME BPE標(biāo)準(zhǔn)。第四，數(shù)據(jù)通信接口需支持主流工業(yè)協(xié)議。
系統(tǒng)驗(yàn)證階段，新安裝的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需完成IQ/OQ/PQ三級(jí)確認(rèn)。安裝確認(rèn)（IQ）核查傳感器安裝位置；運(yùn)行確認(rèn)（OQ）驗(yàn)證報(bào)警閾值與審計(jì)追蹤功能；性能確認(rèn)（PQ）需進(jìn)行至少連續(xù)30天的并行比對(duì)測(cè)試。
日常維護(hù)方面，電導(dǎo)率傳感器建議每6個(gè)月校準(zhǔn)一次，TOC分析儀校準(zhǔn)周期為3~12個(gè)月。所有校準(zhǔn)與維護(hù)記錄須納入企業(yè)質(zhì)量管理體系。