制药用水系统的消毒与灭菌方法- 臭氧消毒及紫外线消毒技术

                          臭氧消毒及紫外线消毒技术 

一、消毒与灭菌

    微生物广泛存在于自然界中，当环境适宜时，微生物迅速生长繁殖，造成制水系统的污染，为了保证制药用水的质量，消毒与灭菌是重要措施之一。

灭菌后，应防止已灭菌物品再次污染，任何情况下，都应 要求容器及其密封系统确保产品在有效期内符合无菌要求。

1、消毒            

指消除和杀灭外环境中的细菌及其他有害因子. 消毒只能杀死细菌繁殖体，不能杀死细菌芽孢和全部微生物。

2、灭菌   凡能杀灭物体上的所有细菌的作用称灭菌。

3、无菌   不含活的微生物，多为灭菌的结果。   

4、抑菌   抑制微生物的生长繁殖。    

5、防腐   防止或抑制体外微生物生长繁殖的方法。

二、消毒和灭菌基本分为二大类；

（一）臭氧消毒 

臭氧（O3）常温、常压下无色，有特臭的气味，具有强氧化作 用。  臭氧是一种强氧化剂，具广谱杀菌作用，杀菌率在 99%以上。

在水处理系统中，水罐、交换柱以及各种过滤器、膜和管道，会不断的滋生和污染微生物，目前臭氧是纯水系统中去除细菌和病毒的方法之一。

1、对细菌繁殖体、细菌芽胞、病毒、真菌、原虫和贾弟鞭毛虫胞曩具较强的灭活效果。

2、能有效地除去水中残留有机物、脱色、除嗅味、杀菌等具有显著效果。 

3、可降低水中总有机卤化物的浓度，而且不会产生有害的残留物。

4、受PH、 温度的影响很小。因此在国外受到普遍的重视，自1905年起，臭氧就开始用于水处理。

臭氧的灭菌原理

O3灭菌有以下3种形式： 

1、臭氧能破坏、分解细菌的细胞壁，很快地扩散透进细胞内，氧化分解细菌内部葡萄糖所需的酶，使细菌灭活死亡。

2、破坏细菌的新陈代谢直接与细菌、病毒作用，破坏它们的细胞器和DNA、RNA，导致细菌死亡。 

3、透过细胞膜组织，侵入细胞内，作用于外膜的脂蛋白和内部的脂多糖等大分子聚合物， 使细菌发生通透性畸变而溶解死亡。

（二）紫外线消毒
紫外线杀菌的原理

微生物、病毒、噬菌体内都含有RNA和DNA，而RNA和DNA 具有多核苷酸链，它对紫外光具有强烈的吸收作用并在260nm有zui大值吸收。在紫外光作用下，核酸的功能团发生变化，出现紫外损伤，当核酸吸收的能量达到细菌致死量而紫外光的照射保持一定时间时，细菌便大量死亡。

根据生物效应的不同，将紫外线按照波长分为三部分；

A波段波长范 为400 nm ~320 nm 。

B波段波长范围为320 nm~275 nm。 

C波段（波长范 275nm~200nm。

波长在200-300nm之间的紫外线具灭菌作用，其中以 254-257nm波段灭菌效果。C波段的紫外线会使细菌、病毒、芽孢及其他病原菌的DNA丧失活性，从而破坏它们的复制和生存的能力。          

紫外消毒的影响因素和注意事项           

⒈紫外线的强度、紫外线光谱波长和照射时间波长为253.7nm杀菌能力zui强因此要求用于杀菌的紫外灯的辐射光谱能量集中在253.7nm左右，以取得*杀菌效果。 

⒉安装位置

紫外线杀菌器的安装位置一般离使用点越近越好但应留有一定的操作空间。

⒊由于被杀死的细菌尸体污染纯水，因此要在紫外杀菌器后面安装过滤器，一般要求滤膜孔径为0.22µm 。

⒋流量

当紫外杀菌器功率不变、水中微生物污染波动小时，流量对杀菌效果有显著的影响，流量越大、流速越快，被紫外线照射的时间就越短细菌被照射的时间缩短，被杀菌的概率也因而下降。

⒌水的物理化学性质

水的色度、浊度、总铁含量对紫外光都有不同程的吸收，其结果是降低杀菌效果。

紫外线杀菌器对水质的要求一般为：

色度＜15    浊度＜5   总铁含量＜0.3mg/L    细菌含量≤900个/ml。

⒍水的吸收系数越高，辐射强度就越弱，杀菌能力降低由于光能透过固体物质，故水中悬浮颗粒会降低紫外线的杀菌效率,水中钙镁离子对紫外线吸收很小。

⒎灯管功率

灯管实际点燃功率对杀菌效率影响很大。随着灯点燃时间的增加，灯的辐射能量随之降低，杀菌效果亦下降。随着时间的推移，紫外灯的功率会逐渐减弱，一般低于原功率的70%即应更换。

⒏介质温度的影响

紫外线灯管辐射光谱能量与灯管管壁的温度有关，当灯管周围的介质温度很低时，辐射能量降低，影响杀菌效果。 

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