李悅
摘 要:針對藥企中制藥用水的電導(dǎo)率測定,對其影響因素進(jìn)行了分析,并結(jié)合實際工作總結(jié)電導(dǎo)率測定操作中需要注意的問題,列出實驗數(shù)據(jù)予以論證,對于在實踐中解決問題及保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性具有一定的指導(dǎo)意義。
關(guān)鍵詞:制藥用水;電導(dǎo)率測定;影響因素
制藥用水是制藥企業(yè)在藥品生產(chǎn)、加工、配制及檢測過程中使用最廣泛的重要環(huán)節(jié)。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(jié)其在電導(dǎo)率測定方面的問題。
1.概念
1.1. 純化水 原水經(jīng)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(jīng)蒸餾、冷凝冷卻后過膜制備的制藥用水,符合細(xì)菌內(nèi)毒素試驗要求。
1.3. 電導(dǎo)率 電導(dǎo)率是表征物體導(dǎo)電能力的物理量;電導(dǎo)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(jìn)而求出電導(dǎo)率。
電導(dǎo)(G)為電阻(R)的倒數(shù),根據(jù)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(dǎo)(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(shù),K為電導(dǎo)率,是電阻率的倒數(shù),以μs/cm為單位。
2.電導(dǎo)率測定的影響因素
對于制藥用水的電導(dǎo)率測定,主要是為了控制水中的電解質(zhì)總量,以此來反映此類雜質(zhì)在水中的相對含量。而對于制藥用水電導(dǎo)率測定的影響因素,主要體現(xiàn)在水的溫度、雜質(zhì)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(dǎo)率數(shù)值則越高;同理溫度越低,則電導(dǎo)率越低。因此測定時要進(jìn)行溫度校正,以25℃作為參比溫度。
2.2. 水中雜質(zhì)離子的含量
水中的電解質(zhì)主要包括可溶性的無機(jī)物、有機(jī)物及帶電的膠體離子、有機(jī)酸離子等,水的電導(dǎo)率與其純度密切相關(guān):水的純度越高,電導(dǎo)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(zhì)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(dǎo)率增大。
2.3. pH值
電導(dǎo)率還與水的pH值有關(guān),pH值偏離中性7.0越多,電導(dǎo)率越大。即酸堿度越強(qiáng),水中含有氫離子或氫氧根離子濃度越大,從而對電導(dǎo)率產(chǎn)生影響。
3.針對影響因素的具體測定操作
3.1. 電導(dǎo)率儀的溫度補償
我們測定的電導(dǎo)率通常為液體在標(biāo)準(zhǔn)溫度25℃時的電導(dǎo)率。當(dāng)介質(zhì)溫度不在25℃時,液體電導(dǎo)率會產(chǎn)生一個變量,而為了消除變量影響,儀器設(shè)置了溫度補償功能,某一溫度的液體測得的數(shù)值即為換算為25℃后的校正電導(dǎo)率數(shù)值。
一般電導(dǎo)率儀溫度補償系數(shù)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(jìn)行測量,以保證準(zhǔn)確的測定結(jié)果。
3.2. 避免引入外部雜質(zhì)
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(dá)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(dǎo)率數(shù)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(zhǔn)確。
3.3. pH值
雖然pH值的大小能影響電導(dǎo)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(dǎo)率,所以pH值不完全反映電導(dǎo)率,二者不存在線性關(guān)系。
3.4. 其他干擾項
作為制藥用水的重要檢驗項目,電導(dǎo)率用于測量水中離子物,而TOC則是測量水中有機(jī)物質(zhì)的含量(TOC總有機(jī)碳 = TC總碳 - IC無機(jī)碳),用以表征水被有機(jī)物污染的指標(biāo)。我們通常會混淆這兩項指標(biāo)之間是否有關(guān)聯(lián),是否會相互影響,事實上它們完全無關(guān),它們衡量的是完全不同的物質(zhì),考察的點截然不同。
4.數(shù)據(jù)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(jiān)測的電導(dǎo)率、pH值和TOC三項數(shù)據(jù)記錄,并做出對比趨勢圖(圖1),如圖所示,三者間并無必然聯(lián)系。
5.總結(jié)
通過對制藥用水電導(dǎo)率測定影響因素的總結(jié),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(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,這也是我們藥品質(zhì)量檢驗的基礎(chǔ)。
若電導(dǎo)率測定結(jié)果超標(biāo),我們先排除相關(guān)操作因素,再驗證整個系統(tǒng),對所有關(guān)鍵取樣點取樣測定,分析數(shù)據(jù),并結(jié)合TOC、pH值檢測結(jié)果,來判定制水系統(tǒng)是否出現(xiàn)問題,如:反滲透膜堵塞、系統(tǒng)過程帶入雜質(zhì)離子,進(jìn)而監(jiān)測制水系統(tǒng)的設(shè)備耗材是否需要更換,遵循GMP原則,以保障安全生產(chǎn),保證藥品質(zhì)量。