中国药典制药用水的分类及制备方法

一、概述

水是药物生产中用量大、使用广的一种原料，用于生产过程和药物制剂的制备。《中国药典》（2020年版）中所收载的制药用水，因其使用范围不同而分为饮用水、纯化水、注射用水和灭菌注射用水。一般应根据各生产工序或使用目的与要求选用适宜的制药用水。

1.饮用水　为天然水经净化处理所得的水，其质量必须符合国家标准《生活饮用水卫生标准》。

2.纯化水　为饮用水经蒸馏法、离子交换法、反渗透法或其他适宜的方法制备的制药用水，不含任何附加剂。

3.注射用水　为纯化水经蒸馏所得的水，应符合细菌内毒素试验要求。

4.灭菌注射用水　为注射用水按照注射剂生产工艺制备所得，不含任何添加剂。

表3-1　制药用水的用途

二、纯化水的制备方法

（一）离子交换法

离子交换法是利用离子交换树脂与溶液中的离子之间所发生的交换反应进行水纯化的方法。

离子交换树脂利用氢离子交换阳离子，用氢氧根离子交换阴离子，从阳离子交换树脂释出的氢离子与从阴离子交换树脂释出的氢氧根离子相结合后生成纯水。

其制备工艺如下：

1.树脂床的组合　工艺上常用阳床、阴床、混合床的组成形成。

2.新树脂的处理与转型　一方面新树脂常混有杂质，用前要进行预处理。此外，树脂出厂时阳树脂形式为钠型，阴树脂形式为氯型，必须分别用酸碱处理转型后才能使用。

3.树脂的再生　指离子交换树脂重新具有交换能力的过程。树脂的再生对环境有污染且操作比较烦琐，所以目前不建议用此装置。(www.xing528.com)

（二）电渗析法

电渗析法（ED）是在外加电场作用下，利用离子选择性透过膜制备纯化水的方法。离子交换膜分为阴离子交换膜（阴膜）和阳离子交换膜（阳膜），阳膜只允许阳离子通过，阴膜只允许阴离子通过，这就是离子交换膜的选择透过性。在外加电场的作用下，水溶液中的阴、阳离子会分别向阳极和阴极移动，如果中间再加上一种交换膜，就可能达到分离浓缩的目的。其基本原理如图3-1。

图3-1　电渗析原理示意图

电渗析法较离子交换法经济、节约酸碱，但制得的水纯度不高，比电阻较低，一般在50 000～100 000 Ω·cm。当原水含盐量高达3000 mg/L时，用离子交换法制备纯化水则树脂会很快老化，此时电渗析法就比较适用。

（三）反渗透法

渗透是由半透膜两侧不同溶液的渗透压差所致，低浓度一侧的水向高浓度一侧转移。若在盐溶液一侧施加一个大于该盐溶液渗透压的压力，则盐溶液中的水将向纯水一侧渗透，从而达到盐、水分离，这一过程称为反（逆）渗透。如图3-2所示。反渗透过程必须借助于性能适宜的反渗透膜，常用的反透膜有美国陶氏膜和海德隆膜等。

图3-2　反渗透基本原理示意图

三、注射用水的制备方法

目前国内仍主要用蒸馏法制备注射用水，是在纯化水的基础上进行的。主要设备有多效蒸馏水机和气压式蒸馏水机。

多效蒸馏水机通常由两个或多个蒸发换热器、分离装置、预热器、两个冷凝器、阀门、仪表和控制部分组成。一般的系统有3～8效，每效包括一个蒸发器、一个分离装置和一个预热器。图3-3为三效蒸馏水机工作原理示意图。一效塔内纯化水经高压蒸汽加热（温度可达130℃）而蒸发，蒸汽经隔膜装置进入二效塔内的加热室，作为热源加热二效塔内的纯化水，二效塔内的纯化水被加热产生的蒸汽进入三效塔的加热室，作为热源加热三效塔内的纯化水，二效塔、三效塔的加热蒸汽被冷凝后生成的蒸馏水和三效塔内的蒸汽冷凝后的蒸馏水汇集于收集器而成为注射用水。多效蒸馏水机耗能低、质量优，产量高及自动控制等。

注射用水须新鲜制备，在70℃以上保温循环贮存，贮存时间一般不得超过12 h，灭菌后贮放不宜超过24 h。

图3-3　三效蒸馏水机工作原理示意图

气压式蒸馏水机是利用离心泵将蒸汽加压，以提高蒸汽的利用率，无需冷凝水，但耗能大，目前已少用。