在药品生产工艺中，制药用水包含饮用水、纯化水、注射用水、灭菌注射用水；据中国药典规定，饮用水不能直接用于制剂制备或试验用水，制药用水生产必须配备完整的制药用水系统，且制药用水的制备需从生产设计、材质选择、制备过程、贮存、分配、使用等均应符合生产质量管理规范的要求。
通常，制药客户表示：“我们使用蒸馏法制注射用水，在水系统里不可能有菌(微生物)”。
事实真的如此吗？
No.1 微生物无处不在
“In wine there is wisdom,
in beer there is freedom,
in water there is bacteria.”
美国奠基者本杰明·富兰克林有一句脍炙人口的名言， 意思是“在葡萄酒中能找到智慧，在啤酒中能找到自由，在水中会找到微生物。”只要是真实存在的环境，都存在微生物，我们能做的只有控制它们。
图1： 本杰明·富兰克林
而在理论上，蒸馏法制注射水的工艺可以杀灭微生物，但因工程设计、管道材料、表面粗糙度、死角、取样点、连接转角、垫圈及其他因素，微生物会滋生并形成让我们头疼的生物膜。
生物膜在空间上是三维立体的结构，在低剪切，低流速的环境中由分散的微生物构成。
图2：生物膜的形成和扩散机制
在水系统这种高流速、高剪切力的环境下，生物膜为适应生存环境会变得更加“执着”，附着力会更强；而在清洗消毒过程中，不论使用热水、化学试剂还是机械擦除的方式，除去一些附着力不强的微生物会脱离膜体被冲刷外，生物膜很难根除。
No.2 什么是生物膜？
如果水系统中的流速较快，则水系统中的悬浮微生物相对来说就会降低，从而让生物膜暴露在更多的营养环境下，进一步促进生物膜的生长。
另外，生物膜是一类复杂的微生物聚集体，它会分泌一类胞外聚合物（EPS），这种物质像是一个信号源，促进更多的微生物富集上来。
同时，生物膜中的各种微生物也会以某种形式进行“感应”，在这个过程中，他们会根据外界的环境进行反应从而确保自身能够存活下来。
因此，当第一层微生物与高温环境接触后，会触发这个机制，从而分泌出的特定代谢物保护深层的微生物不受该情况的伤害。
No.3 制药用水系统中的生物膜
在高温环境下，不少微生物处于自身保护会进入休眠期，形成孢子；或被该环境所伤害，形成VBNC（viable but non-culturable），即存活但无法培养的微生物，这种菌体无法通过取样法进行分离培养。
这就是为什么注射用水系统中，通过取样得到的菌落数（CFU，colony-Forming Units）数量非常少，甚至接近于零，不少制药同仁进而则认为自己的注射用水系统中没有微生物。
但是有图有真相，下图中压力传感器表面的生物膜来自于一套注射水（WFI）系统，您是否能能直观感受微生物与我们生活的“亲密无间”？
图4：该注射用水管路总已有肉眼可见的生物膜
不用担心，现在用非培养的方式来检测微生物的技术得以实现，通过该技术，不论是孢子、VBNC还是生物膜，都无处遁形。
综上，蒸馏法注射用水系统并非无菌，对制药行业的所有水系统而言，微生物负荷都是一个需要被重视问题。
不过不必惊慌，微生物的存在是个常态，我们需要做的是如何准确地监控，从而降低产品污染的风险。
值得一提的是，梅特勒-托利多7000RMS在线微生物分析仪，可以为水系统提供实时在线的微生物监控，从而使制药生产始终处于可控状态，确保清洗消毒的有效性和效率。
注：部分图片来源于网络
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