李悅
摘 要:針對藥企中制藥用水的電導率測定,對其影響因素進行了分析,并結合實際工作總結電導率測定操作中需要注意的問題,列出實驗數據予以論證,對于在實踐中解決問題及保證數據準確性具有一定的指導意義。
關鍵詞:制藥用水;電導率測定;影響因素
制藥用水是制藥企業在藥品生產、加工、配制及檢測過程中使用最廣泛的重要環節。制藥用水包括飲用水、純化水、注射用水和滅菌注射用水,在這里我們只分析日常檢驗中常見的純化水和注射用水,總結其在電導率測定方面的問題。
1.概念
1.1. 純化水 原水經蒸餾法、離子交換法、反滲透法或其他方法制得的制藥用水,不含任何附加劑。
1.2. 注射用水 純化水經蒸餾、冷凝冷卻后過膜制備的制藥用水,符合細菌內毒素試驗要求。
1.3. 電導率 電導率是表征物體導電能力的物理量;電導率儀則是通過將兩塊平行電極板插入溶液中,測出兩電極間的電阻,進而求出電導率。
電導(G)為電阻(R)的倒數,根據歐姆定律,溫度一定時,電阻值與電極間距L(cm)成正比,與電極的截面積A(cm2)成反比,即:
R=ρ* (L/A)
其中ρ為電阻率,電導(G)則表示為:
G=1/R=(1/ρ)*(A/L)=K*(1/J)
其中,J=L/A為電極常數,K為電導率,是電阻率的倒數,以μs/cm為單位。
2.電導率測定的影響因素
對于制藥用水的電導率測定,主要是為了控制水中的電解質總量,以此來反映此類雜質在水中的相對含量。而對于制藥用水電導率測定的影響因素,主要體現在水的溫度、雜質離子含量及pH值三個方面。
2.1. 溫度
水的溫度越高,黏度越低,離子的遷移速度越快,所測得的電導率數值則越高;同理溫度越低,則電導率越低。因此測定時要進行溫度校正,以25℃作為參比溫度。
2.2. 水中雜質離子的含量
水中的電解質主要包括可溶性的無機物、有機物及帶電的膠體離子、有機酸離子等,水的電導率與其純度密切相關:水的純度越高,電導率越小;純度越低則越大。由于水接觸空氣,受到空氣中二氧化碳、塵埃等物質的污染,二氧化碳溶于水并相互作用生成離子,從而使其電導率增大。
2.3. pH值
電導率還與水的pH值有關,pH值偏離中性7.0越多,電導率越大。即酸堿度越強,水中含有氫離子或氫氧根離子濃度越大,從而對電導率產生影響。
3.針對影響因素的具體測定操作
3.1. 電導率儀的溫度補償
我們測定的電導率通常為液體在標準溫度25℃時的電導率。當介質溫度不在25℃時,液體電導率會產生一個變量,而為了消除變量影響,儀器設置了溫度補償功能,某一溫度的液體測得的數值即為換算為25℃后的校正電導率數值。
一般電導率儀溫度補償系數為每攝氏度2%,為了追求測定的高精度,我們通常不采用溫度補償功能,而是將制藥用水樣品降至室溫25℃后進行測量,以保證準確的測定結果。
3.2. 避免引入外部雜質
由于我們的實驗室樣品為離線取樣檢測,而注射用水通常溫度較高(可達到80℃左右),在取樣過程中及樣品冷卻過程中均不可避免地引起空氣中其他氣體的溶入,造成離子增多,電導率數值升高。因此,在實際操作中,我們要保證取樣瓶的潔凈,取樣后及時封口,樣品迅速冷卻以縮短放置時間,盡量減少外部影響,保證測定準確。
3.3. pH值
雖然pH值的大小能影響電導率,但它只反映了水中氫離子或氫氧根離子濃度,而水樣品中還含有很多其他中性離子影響電導率,所以pH值不完全反映電導率,二者不存在線性關系。
3.4. 其他干擾項
作為制藥用水的重要檢驗項目,電導率用于測量水中離子物,而TOC則是測量水中有機物質的含量(TOC總有機碳 = TC總碳 - IC無機碳),用以表征水被有機物污染的指標。我們通常會混淆這兩項指標之間是否有關聯,是否會相互影響,事實上它們完全無關,它們衡量的是完全不同的物質,考察的點截然不同。
4.數據支持
我們在下表(表1)中列出注射用水總送水點15天日常監測的電導率、pH值和TOC三項數據記錄,并做出對比趨勢圖(圖1),如圖所示,三者間并無必然聯系。
5.總結
通過對制藥用水電導率測定影響因素的總結,加深了我們對測定原理的理解,明確了在實際操作中需要注意的問題,保證了實驗數據的準確性,這也是我們藥品質量檢驗的基礎。
若電導率測定結果超標,我們先排除相關操作因素,再驗證整個系統,對所有關鍵取樣點取樣測定,分析數據,并結合TOC、pH值檢測結果,來判定制水系統是否出現問題,如:反滲透膜堵塞、系統過程帶入雜質離子,進而監測制水系統的設備耗材是否需要更換,遵循GMP原則,以保障安全生產,保證藥品質量。