纯化水不可接受微生物数据检测、系统维护难点及BCC清除技术

引言：

纯化水作为制药、医疗器械、化妆品等行业的核心原料，其微生物质量直接决定产品的安全性和有效性。FDA，2025版《中国药典》对纯化水微生物限度提出更严格标准，明确要求需氧菌总数≤100 CFU/mL，并新增对洋葱伯克霍尔德菌群（BCC）、罗尔斯通菌等不可接受微生物的专项检测。这些微生物具有强耐药性、易形成生物膜的特性，一旦污染可能导致药品变质、患者感染甚至大规模召回。奥克泰士工程师，本文将从数据检测、系统维护难点及BCC清除技术等，为企业提供合规解决方案。

一、纯化水不可接受微生物的检测数据 （定性定量检测）

（一）不可接受微生物BCC

洋葱伯克霍尔德菌群（Burkholderia cepaciacomplex, BCC）是一组革兰氏阴性杆菌，对免疫力低下人群（如囊性纤维化患者、重症患者）是重要的条件致病菌。由于其在水、植物和某些消毒剂中存活的能力极强，极易污染非无菌药品，特别是液体制剂（如漱口水、喷雾剂、外用溶液）。因此，各国药典均将其列为重点监控的微生物污染物。新版《中国药典》首次将其单独列出，并制定了专属的检查方法，体现对其风险控制的高度重视。

根据2025版药典及FDA国际规范，纯化水系统中需重点防控的不可接受微生物包括：

• 洋葱伯克霍尔德菌群（BCC）
• ：革兰氏阴性菌，形成生物膜能力强，耐高温、耐化学消毒剂，可引发菌血症、肺炎等严重感染。
• 罗尔斯通菌（Ralstonia spp.）
• ：需氧、不产芽孢的革兰阴性杆菌，常见于水环境，可通过污染血液制品或无菌水导致院内感染。
• 寡养单胞菌（Stenotrophomonas spp.）
• 鞘氨醇单胞菌（Sphingomonas spp.）：环境微生物，对消毒剂抵抗力较强，可能破坏药品活性成分。
• 其他微生物控制措施及风险提示。寡氧型微生物一旦进入无菌产品，在无菌检查的培养体系中可能无法检出，存在漏检的可能，因此，无菌产品生产用水应关注这类微生物的监测和控制。

（二）定性检测（参考）

1. 检测方法原理

• 传统培养法
• ：这是检测不可接受微生物的经典方法。以洋葱伯克霍尔德菌群为例，常使用选择性培养基，如头孢他啶 - 阿扎那韦 - 溴化十六烷基三甲铵琼脂培养基（CZA）。这种培养基能抑制其他杂菌生长，选择性地促进洋葱伯克霍尔德菌群生长。将纯化水样本接种到 CZA 培养基平板上，在适宜温度（30 - 35℃）下培养 48 - 72 小时，观察是否有符合洋葱伯克霍尔德菌群特征的菌落出现。该菌群在 CZA 培养基上形成的菌落通常为圆形、边缘整齐、表面光滑湿润，颜色可能为淡黄色或淡绿色。
• 分子生物学方法
• ：聚合酶链反应（PCR）技术是常用的分子生物学检测手段。它通过扩增洋葱伯克霍尔德菌群特定的基因片段来定性判断其是否存在。

1. 采样要点

• 采样点分布
• ：根据纯化水系统的结构，在制备单元和储存与分配单元都要合理设置采样点。在制备单元，原水进水口可检测原水是否携带不可接受微生物；多介质过滤器、活性炭过滤器、软化器等预处理单元的进出口采样，能了解预处理过程对微生物的去除效果；反渗透（RO）装置、电去离子（EDI）/ 连续电去离子（CEDI）或二级反渗透单元的采样点，可监测关键制水环节的微生物污染情况；紫外灯、超滤等在线处理设备前后也需采样，判断其对微生物的灭活或截留能力。在储存与分配单元，纯化水储罐的顶部、底部及中部都应采样，以评估储罐内微生物分布；分配泵进出口、循环管路的不同位置、使用点阀门处都要采样，确保整个分配系统的微生物状况得到全面监测；热交换器（若为热水循环）的进出口采样，能判断热交换过程是否对微生物产生影响。
• 采样频率
• ：对于纯化水系统，常规情况下每周至少进行一次定性检测。但在系统启动初期、设备维护后或怀疑有污染时，应增加采样频率，甚至每天采样检测，以便及时发现微生物污染情况。

（三）定量检测

1. 计数方法

• 平板计数法
• ：在定性检测使用的选择性培养基平板上，通过对形成的菌落进行计数来确定洋葱伯克霍尔德菌群等不可接受微生物的数量。为保证计数准确性，一般选择菌落数在 30 - 300 之间的平板进行计数。例如，将 1mL 纯化水样本均匀涂布在 CZA 培养基平板上，培养后计数菌落数，即为每毫升纯化水中洋葱伯克霍尔德菌群的数量。若样本中微生物含量过高或过低，可对样本进行适当稀释或浓缩后再进行涂布培养。
• 膜过滤法
• ：适用于微生物含量较低的纯化水样本。将一定体积（如 100mL）的纯化水通过无菌滤膜过滤，使微生物截留在滤膜上。然后将滤膜放置在选择性培养基平板上培养，计数滤膜上生长的菌落数。根据过滤的水样体积，计算出每毫升纯化水中不可接受微生物的数量。此方法能有效富集微生物，提高检测灵敏度。

1. 数据意义
2. 定量检测数据能直观反映纯化水系统中不可接受微生物的污染程度。当检测数据接近或超过警戒限时，如洋葱伯克霍尔德菌群数量达到 1CFU/100mL（警戒限，不同企业或行业标准可能略有差异），表明系统可能存在潜在风险，需要及时采取措施，如加强消毒、检查设备等，防止微生物进一步滋生和污染扩大，确保纯化水质量符合生产要求。

二、GMP车间纯化水系统有效维护，预防不可接受微生物和生物膜策略（仅供参考）

（一）制备单元维护

1. 多介质过滤器

• 定期反冲洗
• ：多介质过滤器主要用于去除原水中的悬浮物、泥沙等大颗粒杂质。每周至少进行一次反冲洗，反冲洗时，水流反向通过滤床，将截留的杂质冲洗掉。反冲洗强度根据滤料类型和过滤器规格确定，确保滤床得到充分清洗，恢复过滤能力。
• 滤料更换
• ：随着使用时间增加，滤料会逐渐磨损或被杂质堵塞，影响过滤效果。当过滤器进出口压差超过设定值（如 0.1 - 0.15MPa），且经过多次反冲洗仍无法降低压差时，应考虑更换滤料。一般情况下，滤料每 1 - 2 年更换一次，具体时间可根据原水水质和过滤器运行情况调整。

1. 活性炭过滤器

• 吸附性能监测
• ：活性炭过滤器用于吸附原水中的有机物、余氯等。定期检测活性炭对余氯的吸附能力，可通过余氯检测试纸或在线余氯检测仪进行。当活性炭对余氯的吸附能力下降，出口余氯含量超过 0.1mg/L 时，说明活性炭吸附性能减弱，需要进行处理。
• 活性炭再生与更换
• ：可采用热再生法对活性炭进行再生，将活性炭加热至一定温度（一般为 800 - 900℃），使吸附在活性炭表面的有机物分解挥发，恢复活性炭的吸附性能。但经过多次再生后，活性炭的吸附容量会逐渐降低，当无法满足生产要求时，需更换新的活性炭。活性炭一般每年更换一次。

1. 软化器

• 树脂性能维护
• ：软化器通过离子交换树脂去除原水中的钙、镁离子，降低水的硬度。定期检测树脂的交换容量，当树脂的交换容量下降到初始值的 70% - 80% 时，需要对树脂进行再生。再生过程一般使用氯化钠溶液作为再生剂，浸泡树脂，使树脂上的钙、镁离子被钠离子置换出来，恢复树脂的交换能力。再生频率根据原水硬度和软化器处理水量而定，一般每 1 - 2 周进行一次再生。
• 树脂更换
• ：随着使用次数增加，树脂会出现破碎、老化等现象，影响软化效果。当树脂破碎率超过 10% 或使用年限达到 3 - 5 年时，应更换树脂。

1. 反渗透（RO）装置

• 膜组件清洗
• ：RO 膜是 RO 装置的核心部件，长期使用会导致膜表面污染，降低产水量和脱盐率。当产水量下降 10% - 15%、脱盐率降低 1% - 2% 或进出口压差增加 15% - 20% 时，需要对 RO 膜进行清洗。清洗方法分为物理清洗和化学清洗。物理清洗一般采用低压大流量的水冲洗，去除膜表面的松散污染物；化学清洗则根据污染物类型选择合适的清洗剂，如酸性清洗剂用于去除金属氧化物和碳酸钙垢，碱性清洗剂用于去除有机物和微生物污染。清洗过程需严格按照操作规程进行，控制清洗液浓度、温度和清洗时间，避免对膜造成损伤。
• 膜组件更换
• ：RO 膜有一定的使用寿命，一般为 3 - 5 年。当膜组件经过多次清洗后仍无法满足产水质量要求，或膜出现破损、泄漏等情况时，应及时更换膜组件。

1. 电去离子（EDI）/ 连续电去离子（CEDI）或二级反渗透单元

• 运行参数监控
• ：密切关注 EDI 或 CEDI 的电流、电压、产水电阻率等运行参数。当产水电阻率下降、电流或电压异常时，可能表明设备内部出现问题，如树脂老化、膜堆堵塞等。及时调整运行参数或进行设备维护，确保产水质量稳定。
• 定期维护检查
• ：定期检查设备的密封性能，防止泄漏；检查电极状况，如有腐蚀或损坏，及时更换；对设备内部的树脂进行再生或更换，保证离子交换能力。一般每年对 EDI 或 CEDI 进行一次全面维护检查。

1. 在线处理设备（如紫外灯、超滤）

• 紫外灯维护
• ：定期检查紫外灯的发光强度，当发光强度下降到初始值的 70% - 80% 时，应更换紫外灯。同时，保持紫外灯的透光石英套管清洁，每周至少进行一次擦拭，防止套管表面结垢影响紫外线的穿透率。。
• 超滤维护
• ：超滤膜需要定期进行反冲洗，去除膜表面截留的大分子物质和微生物。反冲洗频率根据原水水质和超滤运行情况而定，一般每天进行 1 - 2 次反冲洗。当超滤膜的跨膜压差持续升高，且反冲洗无法有效降低压差时，可采用化学清洗方法，选择合适的清洗剂去除膜污染。

（二）储存与分配单元维护

1. 纯化水储罐

• 定期清洗与消毒
• ：每周对纯化水储罐进行一次清洗，清洗时先将储罐内的水排空，然后用纯化水冲洗储罐内壁，去除残留的杂质和微生物。每月进行一次消毒，可采用化学消毒（奥克泰士除生物膜消毒剂等）或热力消毒（如高温蒸汽）。
• 呼吸器维护
• ：纯化水储罐顶部的呼吸器用于平衡罐内外压力，同时过滤空气中的微生物。定期检查呼吸器的过滤效果，当呼吸器的压差超过设定值或使用时间达到 6 - 12 个月时，更换呼吸器滤芯。

1. 分配泵

• 日常检查
• ：每天检查分配泵的运行状况，包括泵的转速、压力、流量等参数，确保其正常运行。检查泵体是否有泄漏、振动异常等情况，如有问题及时维修或更换部件。
• 定期保养
• ：每季度对分配泵进行一次保养，包括清洁泵体、检查密封件、润滑轴承等。定期更换泵的润滑油，确保泵的润滑良好，延长使用寿命。

1. 循环管路

• 定期清洗消毒
• ：循环管路每两周进行一次清洗消毒，可采用循环冲洗的方式，将消毒剂或清洗液通过循环泵在管路内循环流动，确保管路内壁得到充分清洗。清洗消毒后，用纯化水冲洗管路，直至检测无残留。
• 管路检查
• ：定期检查管路的连接部位，确保密封良好，无泄漏现象。检查管路的支撑和吊架，防止管路变形或移位。每年对管路进行一次全面检查，包括管路的腐蚀情况、内壁粗糙度等，如有必要，对管路进行修复或更换。

1. 使用点阀门

• 清洁与维护
• ：每周对使用点阀门进行清洁，去除阀门表面的污垢和杂质。定期检查阀门的开关灵活性和密封性能，如有阀门关闭不严或开启困难的情况，及时维修或更换阀门。
• 微生物监测
• ：在使用点阀门处定期采样检测微生物，了解使用点的微生物污染情况。当发现微生物超标时，对阀门进行重点消毒或更换。

1. 热交换器（若为热水循环）

• 定期清洗
• ：每季度对热交换器进行一次清洗，去除热交换器内部的水垢和微生物污垢。清洗方法可采用化学清洗，选择合适的清洗剂，通过循环泵使清洗剂在热交换器内循环流动，溶解水垢和污垢。清洗后用纯化水冲洗干净，防止清洗剂残留。
• 性能检查
• ：定期检查热交换器的换热效率，当换热效率下降时，分析原因并采取相应措施。检查热交换器的密封性能，防止热水泄漏。

1. 相关的在线监测与控制系统

• 仪器校准
• ：定期对在线监测仪器（如电导率仪、pH 计、微生物检测仪等）进行校准，确保监测数据的准确性。校准周期一般为每半年一次，按照仪器的校准操作规程进行操作。
• 系统维护
• ：对在线监测与控制系统的软件和硬件进行定期维护，确保系统正常运行。检查系统的通信功能，保证数据能够及时、准确地传输。定期备份系统数据，防止数据丢失。

三、洋葱伯克霍尔德菌（BCC）清除：从应急处理到长期控制

1.BCC的污染特性与传播途径

• 强耐药性
• ：BCC对多种抗生素和防腐剂具有天然耐药性，可通过基因突变和水平基因转移获得新耐药基因。
• 生物膜形成
• ：BCC易在潮湿环境中形成生物膜，保护内部细菌免受消毒剂杀灭，导致反复污染。
• 传播途径
• ：通过水流、管道内壁生物膜、人员操作或维护工具等传播，尤其易污染储罐、回水口和使用点。

2.BCC污染的应急处理流程

• 立即停机
• ：发现BCC后，立即停止纯化水系统运行，防止污染扩散。
• 系统隔离
• ：关闭储罐进出口阀门，排空管路内存水，避免交叉污染。
• 全面消毒
• 储罐
• ：用奥克泰士除生物膜消毒剂循环浸泡一定时间，重点储罐喷淋头及管道弯处是清洗消毒盲区，易有生物膜存留。
• 管路
• ：用奥克泰士消毒剂循环冲洗，确保所有分支管路均被覆盖。
• 使用点
• ：拆解阀门和终端过滤器，单独浸泡消毒。
• 冲洗验证
• ：用纯化水彻底冲洗系统，直至排水电导率与进水一致，且无消毒剂残留。（SOP引入奥克泰士试纸验是否冲洗干净）
• 取样检测
• ：连续3天对储罐、回水口和使用点取样检测，确认BCC未检出后再恢复生产。

3.BCC的长期控制策略

• 优化预处理工艺
• 采用精密过滤（如0.1 μm滤芯）或超滤技术，去除原水中大部分微生物，减少BCC进入纯化水系统的几率。
• 在预处理单元后增加紫外灯或臭氧处理，进一步杀灭残留微生物。
• 建立生物膜风险评估体系
• 每季度对储罐、管路等高风险区域进行生物膜检测，评估清洗消毒效果。
• 根据风险等级调整监测频次，对长期未清洗或污染历史严重的区域增加检测点位。
• 人员培训与管理
• 加强操作人员微生物控制培训，规范清洗消毒流程，避免人为引入污染。
• 实施“无接触”操作，如使用自动化取样装置，减少人员与系统的直接接触。

四、医药生产企业合规：制药用水有效维护建议与风险应对

1. 微生物控制强化措施

• 水系统管理
• ：定期清洗、消毒，SOP引入生物膜防治策略（如奥克泰士除生物膜消毒剂），监测微生物指标（如总有机碳、电导率）。
• 原料与中间体控制
• ：对含水性基质成分进行BCC专项检测，建立供应商审计机制，避免交叉污染。
• 成品检测优化
• ：将BCC纳入常规放行检测项目，采用快速检测方法（如PCR技术）缩短检测周期。

1. 质量管理体系完善

• 飞检应对准备
• ：提前梳理质量管理体系缺陷，重点整改采购、生产、检验等环节的合规性问题（如供应商管理、批记录完整性、设备验证）。
• 模拟飞检演练
• ：定期开展内部自查，模拟飞检流程，确保现场真实反映日常管理水平。

1. 国际监管趋势跟踪

• FDA指南更新
• ：关注《一般健康产品：低风险器械政策》《临床决策支持软件指南》等最新文件，明确产品分类与监管边界。
• 国际合规对齐
• ：参考澳大利亚TGA、欧盟MDR等法规，优化质量管理体系，降低出口风险。

五、奥克泰士制药用水消毒专家：我们的核心优势：

1、制药用水，纯化水，注射用水等丰富的微生物治理实践经验（专业工程师团队，丰富的处理经验，案例数据库等），一站式解决方案。

2、供应杀孢子剂，高效消毒剂，除生物膜消毒剂（德国品质）

3、检测验证资料支持，去除生物膜，洋葱伯克霍尔德菌，罗尔斯顿菌等，腐蚀性和残留验证以及洁净区霉菌芽孢杀菌检测。

4、水处理行业，超纯水，纯化水微生物应用服务商和技术方案提供商，控制不可接受微生物的必要耗材。