制药纯水系统预处理微生物生物膜如何清除？专用项除生物膜消毒剂

引言

在制药行业，纯化水系统是保障药品生产质量的关键环节。然而，纯化水系统并非无菌系统，微生物污染始终是一个不容忽视的问题。对于制药厂的QA主管、制药用水设备主管以及生产总监而言，今天先深入了解纯化水系统的污染源、掌握预处理单元的维保措施以及制定有效的微生物防控和生物膜清除策略至关重要。本文将围绕制药纯化水系统预处理单元展开详细探讨，为大家提供全面且实用的指导。

关键词：制药用水、奥克泰士除生物膜消毒剂、耐药生物膜、生物膜专用消毒剂、周期性深度消毒方案、预防生物膜方法、洋葱伯克霍尔德菌、罗尔斯顿菌、纯化水分配系统、制水单元、RO反渗透系统

一、制药纯化水系统的污染源与途径

（一）外源性污染

外源性污染主要来自系统外部环境，如人员操作、空气、设备安装与维修过程中的带入等。人员操作时，若未严格遵守卫生规范，手部、衣物等可能携带微生物进入系统；空气中的微生物也可能通过通风口、设备缝隙等进入纯化水系统；在设备安装与维修过程中，若未做好清洁与消毒工作，外部杂质和微生物极易混入系统。

（二）内源性污染

内源性污染源于系统内部，包括原水、预处理单元、过滤单元、杀菌单元等各个环节。原水中本身就含有一定量的微生物和污物杂质，这是内源性污染的重要源头。预处理单元若维护不当，容易滋生微生物并形成生物膜；过滤单元的滤芯若未及时更换，可能成为微生物的藏身之处；杀菌单元若杀菌效果不佳，无法有效杀灭微生物，也会导致微生物在系统中积累。

（三）其他污染

其他污染因素还包括系统长时间运行、高污染负荷等情况。长时间运行的纯化水系统，各部件磨损加剧，容易出现泄漏等问题，为微生物的侵入提供了机会；高污染负荷的原水会使预处理单元不堪重负，微生物更容易在系统中繁殖和积累。

需要明确的是，纯化水的预处理、过滤、杀菌等单元并不能 100%地截留和杀灭微生物。一般情况下，做好基本的维保措施，可以把微生物控制在合理水平，但当出现长时间运行、高污染、生物膜污染等特殊情况时，微生物控制将面临巨大挑战。

二、制药纯化水系统预处理单元—原水罐的问题与解决

原水罐常见问题：

原水（饮用水）中本身就存在一定量的微生物和污物杂质。随着时间的推移，这些物质会逐渐沉积到原水罐的内壁，形成生物膜。生物膜一旦形成，会导致原水罐出水菌落总数显著升高，进而对后续的制水单元造成较大风险，影响整个纯化水系统的质量。

解决方法

1. 定期检测
2. ：定期检测末梢饮用水和原水罐出水的微生物状况是了解原水微生物水平的关键步骤。通过检测，我们可以明确细菌、真菌等微生物的种类和数量，尤其是要关注那些具有形成生物膜能力的微生物，如革兰氏阴性菌中的铜绿假单胞菌、大肠杆菌、蜡样芽孢、洋葱伯克霍尔德菌、罗尔斯顿菌等。只有准确掌握微生物的动态变化，才能及时采取有效的防控措施。
3. 定期清洗
4. ：日常维护以在线清洗为主，包括酸碱洗、巴氏消毒等方式。酸碱洗可以去除罐体表面的污垢和部分微生物，巴氏消毒则能在一定程度上杀灭微生物。在日常监测和控制微生物水平的同时，要密切关注清洗效果。如果系统长时间运行，出现生物膜污染以及难以清除的微生物时，就需要使用专门的奥克泰士除生物膜专用消毒剂。这种消毒剂具有独特的配方和作用机制，能够有效穿透生物膜，杀灭内部的微生物，从而达到彻底清洁原水罐的目的。

三、制药纯化水系统预处理单元—活性炭罐的问题与解决

活性炭罐常见问题

活性炭在长期使用过程中，其微孔结构会逐渐被有机物、微生物等污染物填满，导致吸附能力大幅下降。而且，活性炭罐内部湿润的环境非常适合霉菌、细菌等微生物滋生。这些微生物分泌的胞外聚合物会与活性炭颗粒结合，形成生物膜。生物膜的存在不仅会阻碍活性炭与水的充分接触，影响其吸附效果，还会保护微生物持续繁殖，最终导致出水微生物超标，严重影响纯化水的质量。

解决方法

1. 日常监测
2. ：要定期对活性炭罐出水的微生物水平进行监测，重点关注需氧菌总数和不可接受微生物的情况。通过持续监测，及时发现微生物污染的迹象，为后续的维护措施提供依据。
3. 维护措施

• 反冲洗
• ：反冲洗可以定期清除活性炭表面的杂质和部分微生物，恢复其部分吸附能力。通过反向水流的作用，将堆积在活性炭表面的污物冲走，保持活性炭的通透性。
• 热杀菌
• ：采用热杀菌的方式，如巴氏消毒或蒸汽消毒，可以有效杀灭原水罐、活性炭罐内的微生物。热力能够破坏微生物的细胞结构，使其失去活性，从而减少微生物的数量。
• 化学消毒
• ：使用酸碱洗和化学消毒剂可以去除生物膜并预防其再次形成。奥克泰士除生物膜专用消毒剂在这方面具有显著优势，能够深入生物膜内部，破坏微生物的生存环境，达到彻底清除生物膜的目的。
• 定期更换活性炭
• ：随着使用时间的增加，活性炭的吸附能力会逐渐衰竭，即使经过上述维护措施，也难以恢复到最佳状态。因此，定期更换活性炭是保证活性炭罐正常运行的关键措施。一般来说，根据活性炭的使用情况和出水水质监测结果，确定合理的更换周期。
• 碳罐内壁消毒
• ：除了对活性炭进行处理外，碳罐内壁也容易滋生生物膜。定期对碳罐内壁进行去生物膜消毒，奥克泰士专用除生物膜消毒剂可以防止生物膜在罐壁形成和蔓延，进一步保障活性炭罐的微生物控制效果。

四、制药纯化水系统、罐体形成生物膜的微生物及生物膜的特性

（一）主要微生物种类

革兰氏阴性菌是水系统中存在的主要微生物，常见的革兰氏阴性菌包括假单胞菌属、罗尔斯通菌属、伯克霍尔德菌属、窄食单胞菌属、从毛单胞菌属、甲基杆菌属、鞘氨醇单胞菌属、莫拉菌属等。其中，洋葱伯克霍尔德菌、罗尔斯通菌、铜绿假单胞菌等具有较强的形成生物膜的能力，是制药纯化水系统中需要重点防控的微生物。

（二）生物膜的耐药性和顽固性

生物膜具有耐药性和顽固性，这使得其难以被常规的消毒方法清除。生物膜内的微生物可以通过基因突变和基因水平转移等方式获得耐药性，对多种消毒剂产生抵抗能力。同时，生物膜的结构复杂，由微生物细胞和胞外聚合物组成，胞外聚合物可以形成一层保护屏障，阻止消毒剂与微生物细胞接触，从而保护微生物免受消毒剂的杀灭。

五、制药纯化水系统预处理单元生物膜的危害

（一）保护内部微生物

顽固生物膜和耐药生物膜具有特殊的结构，能够抵抗常规的消毒杀菌措施。生物膜就像一层保护罩，使得内部的微生物免受消毒剂的攻击，导致消毒杀菌措施失败，微生物得以继续存活和繁殖。

（二）加速微生物增殖

生物膜为微生物繁殖提供了充足的营养物质和适宜的生存环境。在生物膜内部，微生物可以充分利用周围的有机物进行代谢和生长，加速增殖速度，从而进一步增加微生物污染的风险。

（三）造成持续性污染

生物膜会不断向水体中释放微生物，即使经过消毒处理，水体中仍可能存在一定数量的微生物。这种持续性微生物（细菌）污染会对纯化水系统造成长期影响，影响药品生产的质量稳定性。

（四）影响供水效率

生物膜会占据管道和罐体的空间，随着生物膜的不断增厚，管道的流通截面会逐渐减小，导致供水效率降低。在严重情况下，生物膜甚至会堵塞管线，影响整个纯化水系统的正常运行。

（五）腐蚀设备材料

生物膜的存在会对金属管道产生持续性腐蚀作用。生物膜中的微生物代谢产物具有酸性或碱性，会与金属管道发生化学反应，加速管道的腐蚀速度，缩短设备的使用寿命，增加企业的维修成本。

生物膜的危害总结

生物膜作为一种微生物群落附着在管道或储罐、罐体表面形成的结构，具有强大的抵抗能力。它不仅能够持续释放微生物，造成水体的持续性污染，还会不断蔓延，传播到其他部位。同时，生物膜会污堵管道系统，影响水流的正常通行，降低热传导效率，对纯化水系统的稳定运行构成严重威胁。

六、制药纯化水系统微生物控制和定期清洗消毒预防生物膜的策略

生物膜预防措施：纯化水系统日常运行与维护保养方面，水系统清洗、消毒要检查建立预防生物膜形成的控制措施，制定生物膜去除的方法，日常微生物监控，定期消毒，根据微生物的阈值，制定清洗消毒计划和频率。

额外关注不可接受微生物的检出与控制手段。当系统发现可能有生物膜产生时，需建立应急以及后续的处理措施，避免对药品质量以及患者造成不利影响。

预处理单元、制备系统、分配系统的综合防控

对制药纯化水系统的预处理单元、制备系统和分配系统进行全面的微生物控制和定期清洗消毒是预防生物膜形成的关键。预处理单元要加强对原水罐和活性炭罐等设备的维护和管理，定期检测和清洗，确保原水质量符合要求。制备系统要严格控制各处理环节的参数，保证处理效果，同时定期对设备进行清洗和消毒。分配系统要确保管道的密封性和流畅性，避免出现死角和积水，定期对管道进行清洗和消毒，防止微生物在管道内滋生和繁殖。

专项清除生物膜

当系统出现生物膜污染时，需要制定专项清除方案。首先，要对生物膜污染的程度和范围进行评估，确定合适的清除方法和消毒剂。先酸碱洗，再使用奥克泰士等高效的化学消毒剂进行深度消毒，彻底清除生物膜组织及其内部微生物。在清除生物膜后，要对系统进行全面的检测和验证，确保微生物指标符合要求。

定期清洗消毒与罐体，管道材料兼容性要求

制药纯化水系统的管道罐体需要定期进行清洗消毒，在选择清洗消毒方法和消毒剂时，要考虑材料兼容性要求。很多热杀菌和化学消毒方法对管道有较强的腐蚀性，会损伤管道和设备材料，影响系统的正常运行和使用寿命。因此，应选择低腐蚀、更稳定、生态安全的消毒剂，如奥克泰士。奥克泰士具有良好的材料兼容性，对不锈钢等材料基本无腐蚀，能够在有效去除生物膜，杀灭微生物，洋葱伯克菌，罗尔斯顿菌等的同时，保障设备和材料的寿命。

七、制药纯化水系统预处理，制水单元，分配系统等顽固生物膜难清除原因

在实际水系统应用中，传统的酸碱洗、巴氏消毒等方式在去除生物膜方面存在局限性。酸碱洗主要针对系统中的有机物和部分无机物进行清洗，对于生物膜的去除效力不够。巴氏消毒等热力方式虽然可以减少生物膜内部活菌数量，但往往无法彻底杀灭微生物，也无法完全移除生物膜组织，容易导致生物膜复发。

传统方式对生物膜的作用分析

1. 热力杀菌：巴氏、蒸汽等热力方式在杀灭生物膜内微生物方面有一定效果，可以减少活菌数量。然而，由于生物膜的结构复杂，热力往往无法彻底穿透生物膜，杀灭所有微生物，而且无法将生物膜组织完全移除。因此，经过热力杀菌后，生物膜很容易再次滋生微生物，导致污染复发。
2. 清洗剂：酸洗、碱洗、表面活性剂等清洗方式在纯化水系统维护中常用。碱洗有助于降低系统有机物负载，减少微生物生长的营养物质来源，但对于生物膜的去除效力有限。酸洗主要用于去除系统中的无机物沉积，对生物膜的作用也不明显。表面活性剂可以降低水的表面张力，帮助清洗剂更好地渗透，但对生物膜的破坏能力较弱。
3. 化学消毒剂：许多化学消毒剂强烈腐蚀性，刺激气味，在接触生物膜表面时，会被生物膜中的酶分解，从而失去消毒作用。生物膜的胞外聚合物（EPS）具有保护微生物的作用，使得化学消毒剂难以穿透生物膜，接触到内部的微生物，因此很难彻底解决生物膜组织及其内部微生物问题。请谨慎选择。
4. 酶制剂：酶制剂虽然可以分解生物膜中的某些成分，但酶很难穿透胞外聚合物（EPS）到达生物膜内部。而且，酶的作用范围有限，效力容易受到环境因素如温度、pH值等的影响，在实际应用中效果并不理想。

八、奥克泰士制药用水专用除生物膜消毒剂，专项不可接受微生物控制方案

（一）奥克泰士除生物膜专用消毒剂典型优势

1. 深度清理生物膜：奥克泰士除生物膜专用消毒剂具有独特的配方和强大的渗透能力，能够深入生物膜内部，破坏生物膜的结构，将其彻底清除。与传统的消毒方式相比，能够更有效地解决生物膜问题，减少微生物污染的风险。
2. 杀灭水体浮游微生物：该消毒剂对水体中的浮游微生物具有高效的杀灭作用，尤其对铜绿假单胞菌、Bcc、罗尔斯通氏菌等典型微生物有显著的杀灭效果。能够有效降低水体中的微生物数量，保证纯化水的质量符合标准要求。
3. 良好的材料兼容性：奥克泰士对不锈钢等常用材料基本无腐蚀，在消毒过程中不会对设备和管道造成损伤，极大程度上保障了设备和材料的使用寿命。这对于制药企业来说非常重要，可以减少设备维修和更换的成本，提高生产效率。
4. 食品级无色无味，无残留：食品级消毒剂，奥克泰士无色无味，使用后不会在纯化水中留下任何残留物质。这确保了纯化水的纯净度，不会对药品生产产生任何不良影响，符合制药行业对水质的高要求。
5. 水系统消毒无盲区
6. 持久稳定，效力不受温度、光照、PH值等外部影响，确保消毒成功。：奥克泰士能够均匀分散在水中，对水系统的各个部位进行全面消毒，不存在消毒盲区。无论是管道、储罐还是其他设备，都能得到有效的消毒处理，保证整个纯化水系统的微生物控制效果。

（二）专业服务与支持

1. 丰富的微生物治理实践经验：奥克泰士拥有多年的微生物治理实践经验，针对制药纯化水系统常见的微生物污染问题，能够提供专业的解决方案。其专业团队能够根据不同企业的实际情况，制定个性化的微生物防控策略，帮助企业有效解决微生物污染难题。
2. 德国品质：奥克泰士除生物膜专用消毒剂，源自德国品质，秉承德国严谨的制造工艺和高品质标准。其产品质量可靠，性能稳定，在国内制药行业得到广泛应用和认可。选择奥克泰士，就是选择高品质的保障。
3. 检测验证资料支持：奥克泰士能够提供详细的检测验证资料，证明其产品在去除生物膜、高效杀灭洋葱伯克霍尔德菌、罗尔斯顿菌等不可接受微生物方面的有效性。这些资料为企业提供科学依据。
4. 纯化水微生物应用服务商和技术方案提供商：奥克泰士不仅提供优质的消毒剂产品，还以解决客户问题和需求为目标，提供全方位的技术支持和服务。其专业团队能够为企业提供从系统评估、方案制定到实施指导的一站式服务，帮助企业建立完善的纯化水微生物防控体系。

(三 )制药GMP车间环境多用途应用-高效杀孢子剂

1. 洁净区环境和物表消毒：奥克泰士除生物膜专用消毒剂不仅适用于纯化水系统，还可用于洁净区环境和物表的消毒。能够有效杀灭洁净区内的孢子、芽孢、霉菌等高抗微生物，保证洁净区的环境质量符合药品生产要求。
2. 实验室整体消毒杀菌：在制药实验室中，微生物控制同样至关重要。奥克泰士可以用于实验室的空气、物表、水系统等全方位的微生物控制工作。