注射用水检测

注射用水检测完整指南

一、 法规依据与标准

注射用水的质量必须严格符合国家或国际公认的药典标准，主要依据包括：

• 《中华人民共和国药典》（ChP）： 最新版（通常为2020年版及其增补本）的“注射用水”项下规定。
• 《美国药典》（USP）： USP monographs for “Water for Injection”。
• 《欧洲药典》（Ph. Eur.）： Monographs for “Water for Injections”。
• 《日本药典》（JP）： 相关规定。
• 药品生产质量管理规范（GMP）： 对制药用水系统的设计、验证、监控和维护提出全面要求。

二、 关键检测项目与方法

1. 性状：

   • 要求： 应为无色的澄清液体；无臭，无味。
   • 方法： 目视检查（通常在线或取样后在适宜光线下观察）。

2. 酸碱度：

   • 要求： ChP/Ph.Eur./USP均规定甲基红指示液不得显红色（酸性），溴麝香草酚蓝指示液不得显蓝色（碱性）。
   • 方法： 指示剂法。取样品适量，分别加入甲基红指示液和溴麝香草酚蓝指示液，观察颜色变化。

3. 硝酸盐：

   • 要求： 不得过0.000006%（即百万分之0.06）。
   • 方法： 靛胭脂比色法。利用硝酸盐在硫酸存在下将靛胭脂还原褪色的原理，与标准硝酸盐溶液对照比较。

4. 亚硝酸盐：

   • 要求： 不得过0.000002%（即百万分之0.02）。
   • 方法： 格里斯试剂比色法。亚硝酸盐在酸性条件下与对氨基苯磺酰胺反应生成重氮盐，再与N-(1-萘基)-乙二胺盐酸盐偶联生成红色偶氮染料，与标准亚硝酸盐溶液对照比较。

5. 氨：

   • 要求： ChP规定不得过0.00002%（即百万分之0.2）。USP/Ph.Eur.通常在总有机碳（TOC）和电导率中体现间接控制。
   • 方法： 碱性碘化汞钾（纳氏试剂）比色法。氨与纳氏试剂反应生成黄棕色络合物，与标准氯化铵溶液对照比较。

6. 电导率：

   • 要求： 最重要的在线/离线实时监控指标之一。 药典规定了不同温度下的在线测量要求（通常要求≤1.3 μS/cm @ 25°C）和离线测量要求（需补偿H+和OH-离子后符合规定限值）。
   • 方法：
     • 在线监测： 使用经过校准的在线电导率仪在循环管路或取样点实时测量。
     • 离线测量： 取样后在规定温度下（通常25°C），使用温度补偿功能精确的电导率仪测量。根据药典规定，可能需要使用补偿公式进行H+/OH-贡献计算或使用已整合补偿算法的仪器。

7. 总有机碳（TOC）：

   • 要求： 最重要的质量指标之一， 代表水中含碳有机物的总量。ChP/USP/Ph.Eur.规定不得过0.50 mg/L（500 ppb）。
   • 方法： 主要采用：
     • 氧化法： 高温燃烧氧化法（680°C）或紫外光/过硫酸盐催化氧化法将有机物氧化成CO₂。
     • 检测法： 氧化产生的CO₂通常使用非分散红外检测器（NDIR）或薄膜电导检测器检测。仪器需经过系统适用性试验（灵敏度、精密度、准确度）确认。

8. 易氧化物：

   • 要求： ChP规定，粉红色不得完全消失（消耗高锰酸钾量低）。
   • 方法： 高锰酸钾滴定法（费时，灵敏度较低，通常作为TOC的补充或替代方法）。样品中加入稀硫酸和已知浓度的高锰酸钾溶液，煮沸规定时间，粉红色应不完全褪去。
   • 趋势： TOC因其灵敏度高、速度快、在线能力强，已逐渐成为更主要的监控手段，易氧化物在一些药典（如USP）中已不作为注射用水的强制检测项目。

9. 不挥发物：

   • 要求： ChP规定遗留残渣不得过1mg/100ml（即10 ppm）。USP/Ph.Eur.有类似要求。
   • 方法： 重量法。取规定量样品，在水浴上蒸干，并在105°C干燥至恒重，称重残渣。

10. 重金属：

    • 要求： ChP规定不得过0.00001%（即百万分之0.1，以Pb计）。
    • 方法： 硫代乙酰胺法（或电感耦合等离子体质谱法ICP-MS，灵敏度更高）。样品中加入醋酸盐缓冲液和硫代乙酰胺试液，与标准铅溶液同法处理产生的颜色进行比较。

11. 微生物限度：

    • 要求： 关键无菌保障指标。 需进行需氧菌总数计数（Total Aerobic Microbial Count, TAMC）和霉菌及酵母菌总数计数（Total Combined Yeasts and Molds Count, TYMC）。药典普遍要求细菌内毒素合格的前提下，通常需氧菌总数需低于10 CFU/100ml（更严格的标准可能是<1 CFU/100ml）。
    • 方法：
      • 薄膜过滤法（首选）： 取规定量样品（通常100ml或更大体积以提高检出率），通过孔径不大于0.45μm的滤膜过滤，将滤膜转移到适宜的琼脂培养基（如R2A琼脂）上培养计数。
      • 平皿法： 适用于无法过滤的粘稠样品（对WFI不常用），将规定量样品与培养基混合倾注平皿培养计数。
    • 培养条件： R2A琼脂，通常在30-35°C培养不少于5天（延长培养有助于复苏受损微生物）。

12. 细菌内毒素：

    • 要求： 至关重要！ 规定剂量（通常为<0.25 EU/ml）。
    • 方法： 鲎试剂法（Gel-Clot法或光度测定法）。 利用鲎血细胞裂解物与细菌内毒素发生凝集反应的原理。
      • 凝胶法： 观察是否形成凝胶。
      • 光度法（动态浊度法/终点浊度法/显色基质法）： 定量测定浊度变化或显色反应强度，更精确常用。需进行干扰试验确认方法的有效性。

三、 取样要求

• 取样点： 必须覆盖分配系统的代表性使用点（Point of Use, POU）和总回水口（Return Loop）。关键使用点（如灌装点）是重点。
• 取样器具： 使用专用的、经过清洗和灭菌（通常湿热灭菌或购买无菌无热原）的容器（如带盖硼硅酸盐玻璃瓶、灭菌塑料瓶）。
• 取样规程：
  • 取样前让水充分流动，持续足够时间（通常几分钟），以排尽管路死体积的水。
  • 无菌操作，避免污染。
  • 取样后立即密封并贴上清晰标签（含取样点、日期、时间、取样人、检测项目）。
  • 尽快送检，尤其微生物和TOC样品对时间敏感。如需保存，应按药典规定（如冷藏，并在规定时间内检测）。
• 取样频率： 基于验证数据、工艺需求和风险评估确定。通常关键理化项目（电导率、TOC）在线连续监测或每日监测。微生物和内毒素通常每天、隔天或每周监测关键点，分配系统所有使用点需周期性（如每月、每季度）覆盖。

四、 系统监控与趋势分析

• 在线监测： 电导率和TOC通常进行在线实时监测，设置警报和行动限值。
• 周期性离线检测： 按预定计划对其他项目（如硝酸盐、重金属、微生物、内毒素）进行离线实验室检测。
• 趋势分析： 定期（如每月、每季度）对所有检测数据（在线和离线）进行统计分析和趋势回顾。目的是识别潜在偏离、评估系统稳定性、确认控制状态、及时发现不良趋势并采取预防措施。

五、 贮存与输送

• 循环： 注射用水系统必须在高温（如70-80°C以上）或低温（如<10°C）下保持连续湍流循环，以防止微生物滋生（停滞水是微生物污染的主要风险）。避免死角。
• 贮存温度：
  • 常温循环： 维持系统温度在70-80°C以上（最常用）。
  • 低温贮存与循环： 若采用低温（如4-10°C），贮存时间需严格限制（通常不超过24小时），并需特别关注微生物控制。
• 材质： 系统管道、阀门、储罐等必须使用优质低碳不锈钢（如316L）或其他经证明相容且无浸出物的材料，内表面需高度抛光（Ra值低）并经过钝化处理。
• 消毒/灭菌： 系统需定期（或根据验证结果和监测数据）进行消毒（如热水巴氏消毒、过热水消毒、纯蒸汽灭菌）或化学消毒（需彻底清除残留）。

六、 验证与确认

• 安装确认（IQ）： 确认系统安装符合设计规范。
• 运行确认（OQ）： 确认系统在操作范围内能稳定运行。
• 性能确认（PQ）： 分阶段（通常三阶段）进行密集取样和测试，证明系统能持续稳定地生产并输送符合质量标准的注射用水。PQ是证明系统有效性的核心依据。
• 再验证/定期回顾： 根据系统变更、维护历史、监测数据趋势和法规要求，定期进行再验证或对系统状态进行全面回顾。

重要提示：

1. 合规性优先： 所有检测方法和标准必须严格遵守现行有效的药典规定。
2. 仪器校准与验证： 所有用于检测的仪器（电导率仪、TOC仪、天平、培养箱、生物安全柜、鲎试剂光度计等）必须按照计划进行校准和维护，检测方法需经过验证或确认（如微生物方法的适用性检查、TOC的系统适用性试验）。
3. 人员资质： 操作和分析人员必须经过充分的培训并具备相应的资质。
4. 数据完整性： 所有检测过程和数据记录必须遵循ALCOA+原则（可追溯、清晰、同步、原始、准确、完整、一致、持久、可用）。
5. 风险管理： 整个水系统的设计、运行、监控和维护应贯穿基于风险管理的理念，识别关键控制点（CCPs），制定控制策略和应急预案。
6. 持续改进： 基于监控数据和趋势分析结果，持续优化水系统的性能和检测策略。

注射用水的检测绝非孤立环节，而是基于经过充分验证的系统、严格的取样规程、标准化的分析方法、完善的GMP管理体系以及专业的人员操作共同实现的。确保其质量恒定无误，是保障患者用药安全的基础防线。