影响制药用水电导率测定的问题分析
2018-08-18李悦
李悦
摘 要:针对药企中制药用水的电导率测定,对其影响因素进行了分析,并结合实际工作总结电导率测定操作中需要注意的问题,列出实验数据予以论证,对于在实践中解决问题及保证数据准确性具有一定的指导意义。
关键词:制药用水;电导率测定;影响因素
制药用水是制药企业在药品生产、加工、配制及检测过程中使用最广泛的重要环节。制药用水包括饮用水、纯化水、注射用水和灭菌注射用水,在这里我们只分析日常检验中常见的纯化水和注射用水,总结其在电导率测定方面的问题。
1.概念
1.1. 纯化水 原水经蒸馏法、离子交换法、反渗透法或其他方法制得的制药用水,不含任何附加剂。
1.2. 注射用水 纯化水经蒸馏、冷凝冷却后过膜制备的制药用水,符合细菌内毒素试验要求。
1.3. 电导率 电导率是表征物体导电能力的物理量;电导率仪则是通过将两块平行电极板插入溶液中,测出两电极间的电阻,进而求出电导率。
电导(G)为电阻(R)的倒数,根据欧姆定律,温度一定时,电阻值与电极间距L(cm)成正比,与电极的截面积A(cm2)成反比,即:
R=ρ* (L/A)
其中ρ为电阻率,电导(G)则表示为:
G=1/R=(1/ρ)*(A/L)=K*(1/J)
其中,J=L/A为电极常数,K为电导率,是电阻率的倒数,以μs/cm为单位。
2.电导率测定的影响因素
对于制药用水的电导率测定,主要是为了控制水中的电解质总量,以此来反映此类杂质在水中的相对含量。而对于制药用水电导率测定的影响因素,主要体现在水的温度、杂质离子含量及pH值三个方面。
2.1. 温度
水的温度越高,黏度越低,离子的迁移速度越快,所测得的电导率数值则越高;同理温度越低,则电导率越低。因此测定时要进行温度校正,以25℃作为参比温度。
2.2. 水中杂质离子的含量
水中的电解质主要包括可溶性的无机物、有机物及带电的胶体离子、有机酸离子等,水的电导率与其纯度密切相关:水的纯度越高,电导率越小;纯度越低则越大。由于水接触空气,受到空气中二氧化碳、尘埃等物质的污染,二氧化碳溶于水并相互作用生成离子,从而使其电导率增大。
2.3. pH值
电导率还与水的pH值有关,pH值偏离中性7.0越多,电导率越大。即酸碱度越强,水中含有氢离子或氢氧根离子浓度越大,从而对电导率产生影响。
3.针对影响因素的具体测定操作
3.1. 电导率仪的温度补偿
我们测定的电导率通常为液体在标准温度25℃时的电导率。当介质温度不在25℃时,液体电导率会产生一个变量,而为了消除变量影响,仪器设置了温度补偿功能,某一温度的液体测得的数值即为换算为25℃后的校正电导率数值。
一般电导率仪温度补偿系数为每摄氏度2%,为了追求测定的高精度,我们通常不采用温度补偿功能,而是将制药用水样品降至室温25℃后进行测量,以保证准确的测定结果。
3.2. 避免引入外部杂质
由于我们的实验室样品为离线取样检测,而注射用水通常温度较高(可达到80℃左右),在取样过程中及样品冷却过程中均不可避免地引起空气中其他气体的溶入,造成离子增多,电导率数值升高。因此,在实际操作中,我们要保证取样瓶的洁净,取样后及时封口,样品迅速冷却以缩短放置时间,尽量减少外部影响,保证测定准确。
3.3. pH值
虽然pH值的大小能影响电导率,但它只反映了水中氢离子或氢氧根离子浓度,而水样品中还含有很多其他中性离子影响电导率,所以pH值不完全反映电导率,二者不存在线性关系。
3.4. 其他干扰项
作为制药用水的重要检验项目,电导率用于测量水中离子物,而TOC则是测量水中有机物质的含量(TOC总有机碳 = TC总碳 - IC无机碳),用以表征水被有机物污染的指标。我们通常会混淆这两项指标之间是否有关联,是否会相互影响,事实上它们完全无关,它们衡量的是完全不同的物質,考察的点截然不同。
4.数据支持
我们在下表(表1)中列出注射用水总送水点15天日常监测的电导率、pH值和TOC三项数据记录,并做出对比趋势图(图1),如图所示,三者间并无必然联系。
5.总结
通过对制药用水电导率测定影响因素的总结,加深了我们对测定原理的理解,明确了在实际操作中需要注意的问题,保证了实验数据的准确性,这也是我们药品质量检验的基础。
若电导率测定结果超标,我们先排除相关操作因素,再验证整个系统,对所有关键取样点取样测定,分析数据,并结合TOC、pH值检测结果,来判定制水系统是否出现问题,如:反渗透膜堵塞、系统过程带入杂质离子,进而监测制水系统的设备耗材是否需要更换,遵循GMP原则,以保障安全生产,保证药品质量。