這些章節定義了製藥用水中電導率和溫度測量的要求。補償電導率測量和非補償電導率測量都具有重要意義。USP 645 規定了最終水質的無補償測量值,而USP 644和1644建議進行補償測量以優化處理過程本身。
製藥用水品質的四大支柱
實時監測電導率、TOC、生物負荷和臭氧,確保符合USP要求
在製藥行業,保持水的純度是一項堅定不移的承諾。製藥用水用於藥物製劑的各個階段,在確保產品安全性和有效性方面起著至關重要的作用。即使是最輕微的偏離嚴格的 USP 合規性 也可能導致毀滅性的後果,包括產品召回、危及患者健康以及遭受重大的財務和聲譽損失。
電導率:靜音指示劑
電導率衡量水的導電能力,間接表明溶解的離子污染物的存在。
純水本身是電的不良導體,缺乏有效電流流動所必需的帶電粒子。然而,溶解的鹽、礦物質和一些有機物的存在破壞了這種中性。當對水施加電場時,這些溶解的化合物會解離成帶電離子(陽離子和陰離子)。因為純水分子(H2O)是中性的,所以這些離子會向帶相反電荷的電極遷移,從而促進電流的流動。存在的離子越多,水的電導率就越高。因此,高電導率可能預示著高礦物質含量或工業廢物污染等問題。
在製藥用水生產過程中,電導率監測在各個階段都至關重要:
- 給水監測: 當原水進入凈化過程時,需要測量其電導率。高讀數可能表明地下水中存在的礦物質或工業污染物的污染。這種早期檢測允許在水進一步流動之前採取適當的預處理步驟。
- 反滲透 (RO) 滲透物監測: RO膜起到物理屏障的作用,選擇性地允許水分子通過,同時排斥較大的離子。RO滲透液(從膜中流出的處理水)的即時電導率監測是一個關鍵的性能指標。電導率的突然上升可能表明膜受損,允許不需要的離子污染物通過。
- 電去離子 (EDI) 流出物監測: EDI 通過使用帶電樹脂去除殘留的離子來進一步拋光 RO 滲透物。對EDI流出物進行連續電導率監測,確保工藝以最佳狀態運行,達到各種藥典所需的超純水(UPW)品質。
- 儲存和分配監測: 在儲罐和迴流迴路內監測電導率,作為確保整個分配系統中超純水 (UPW) 質量的最終保障。 這些重要數據可以防止潛在的污染,並滿足嚴格的監管要求。
即時電導率監測 可以立即檢測到這些關鍵階段的任何偏差,從而在整個生產過程中保障水質,並確保始終如一地提供用於生產重要藥物的原始製藥用水。
方便的電導率校準,符合藥典規定
瞭解電導率校準系統如何簡化校準過程,確保準確性,並完全符合全球藥典標準。
總有機碳:揭開隱藏的污染物
總有機碳(TOC)代表水中存在的有機碳總量。過量的 TOC 可能表明存在有機污染物,如腐爛的有機物、微生物或工業副產品。即使是微量的這些污染物也會嚴重影響藥品的品質和安全。
TOC監測對於以下方面尤為重要:
超濾 (UF) 滲透物監測:超濾膜用作微觀篩子。它的孔隙經過專門調整,允許水分子和微小的溶解顆粒滑過,同時阻止較大的污染物通過。這種選擇性過濾過程可以去除不需要的有機分子,如腐爛物質、微生物和工業副產品。對膜后的處理水(滲透物)進行即時TOC監測是一個重要的性能指標。TOC的突然飆升可能預示著膜受損或有機物突破,促使採取糾正措施以保持製藥用水的臨界純度。
- 有機去除工藝 (例如活性炭):活性炭是一種高吸附性材料,可有效去除水中的各種有機化合物。監測活性炭篩檢程式下游的TOC可確保工藝以最佳狀態運行並保持低有機碳水準。
- 儲存和分配監控:返回迴路中的TOC監測在存儲和分配過程中起到關鍵的故障保護作用。通過測量 TOC,該過程可以檢測任何有機污染物,如腐爛物質、微生物或可能已進入超純水的工業副產品。在迴流迴路測量TOC可以捕獲整個系統中迴圈的任何潛在有機污染,並可用於監管報告。
在線連續TOC監測 提供了對有機碳水準和潛在偏移的全方位洞察,從而能夠主動調整處理過程並保證一致的水質。
簡化製藥用水中TOC的法規
本白皮書著眼於一般監管要求、特定參數監管要求、非監管來源以及測量總有機碳的儀器選擇。
生物負荷:防止微生物進入海灣
在製藥用水生產領域,「生物負荷」一詞具有至關重要的意義。它是指對給定水樣中存在的活微生物總數的定量測量,包括細菌、真菌,甚至一些原生動物。高生物負荷意味著與這些不需要的微生物的入侵相關的潛在健康風險。此外,它可能表明旨在消除它們的水凈化過程中的效率低下。
監測生物負荷對於以下方面至關重要:
整個水生產過程:在水凈化過程的各個階段定期進行生物負荷評估至關重要。這種持續監測有助於識別微生物污染的潛在來源,並確保整個水系統內始終保持低微生物水準。
消毒后階段:採用紫外線 (UV) 處理或臭氧應用等消毒過程來消除水中的微生物。這些消毒階段之後的生物負荷監測是一個關鍵的驗證步驟。消毒后的低生物負荷讀數證實了所選技術在實現微生物滅活方面的有效性。相反,高生物負荷讀數表明消毒過程中可能存在違規行為,需要進行調查和採取糾正措施。
儲存和分配監測:作為最後一道防線,生物負荷監測在儲罐和迴流迴路內進行。現在的重點是檢測可能已經潛入系統的微生物。 對此,最好的測量位置是在迴流迴路中,因為它正在測量已經產生的水,同時測量正在使用的水。在這裡進行定期監控並採取任何必要的糾正措施可確保產品安全並符合法規要求。
快速和持續的生物負荷監測 使公司能夠實施預防措施來控制微生物的生長。這種積極主動的方法將污染事件的風險降至最低,並確保可靠地遵守藥典(如USP)制定的嚴格的微生物質量標準。
微生物快速檢測方法指南
快速微量方法 (RMM),包括用於過程用水的方法,是整體過程控制策略的關鍵。
本 指南著眼於:
- 一種用於快速微生物檢測的新過程控制策略
- 關於使用快速微生物方法的監管意見
- 7000RMS在線微生物檢測分析儀
溶解臭氧:強力消毒工具
溶解臭氧 (O3) 成為爭奪微生物純製藥用水的有力武器。它的優勢在於其獨特的化學性質:作為一種有效的氧化劑,臭氧很容易與細胞壁中富含電子的分子發生反應,從而破壞完整性並殺死細菌和病毒。這種氧化能力甚至延伸到抗氯的敵人,如囊腫和某些病毒。此外,臭氧具有快速的消毒動力學,與一些傳統方法相比,臭氧具有快速的作用。最後,它完全符合“不添加物質”的原則,因為它在暴露於紫外線 (UV) 時會自然分解回氧氣 (O2),不會在處理過的水中留下任何殘留物。
監測溶解臭氧對於以下方面至關重要:
消毒過程控制:保持最佳臭氧濃度是一個微妙的平衡行為。雖然水準太低可能會讓微生物不受影響,但過高的水準會產生有害的衍生物。通過考慮 pH 值、溫度和有機物含量等水質參數,可以調整臭氧劑量或接觸時間,以確保最有效的消毒。
遵守消毒劑殘留規定:藥典和監管機構對處理水中的殘留消毒劑含量設定了限制。就臭氧而言,這些限制旨在平衡微生物控制的需求與最大限度地減少潛在副產物的形成。連續溶解臭氧監測允許在消毒過程中進行調整,以將殘留臭氧水準保持在可接受的範圍內。
即時溶解臭氧監測 可以持續瞭解臭氧水準,使操作員能夠利用實時數據立即微調臭氧劑量或接觸時間,確保有效消毒和合規性。
臭氧在製藥用水中的應用和控制
溶解臭氧是製藥用水系統的有效消毒劑。閱讀白皮書,瞭解臭氧儀器如何在確保臭氧水平滿足消毒週期以及正常運行期間的要求方面發揮關鍵作用。
通過即時監控獲得獨特的洞察力
幾十年來,製藥用水水質控制的基石一直是“抓取取樣”方法。在這裡,水樣在預定的時間間隔內被精心收集,然後運往實驗室進行分析。雖然這種方法提供了寶貴的數據點,但其固有的局限性可能會對水的純度構成重大威脅。
樣本採集和接收結果之間的時間可能很長。這種臨界滯後可能會掩蓋瞬態污染事件或採樣點之間的品質偏移。當發現問題時,可能已經產生了大量可能受到污染的水。
此外,取樣法提供了特定時間和地點的水質的有限快照。它無法捕捉水凈化過程的動態性質,可能會錯過易受污染的關鍵時刻。
實時監測開啟了水質控制的新時代,為了解製藥用水凈化的複雜工作原理提供了一個動態和連續的視窗。這種方法戰略性地在系統內的關鍵點部署在線分析儀,將水質監測從被動轉變為主動。這些分析儀充當警戒哨兵,持續測量基本的水質檢測參數。
USP 法規的基礎知識
實時監控的力量遠遠超出了即時反應的範圍。它收集的數據轉化為洞察力的寶庫,使水處理過程能夠不斷改進。通過分析這些實時趨勢,操作員可以確定減少浪費和提高效率的領域。
此外,它還有助於無縫遵守嚴格的製藥用水質量規定。持續監控提供了強大且可驗證的數據跟蹤。例如, 美國藥典 (USP) 規定了關鍵參數及其可接受的限值。
美國藥典 645、644、1644
美國藥規 643
USP 643 制定了測量製藥用水中總有機碳 (TOC) 的標準。它概述了驗證分析技術和解釋儀器結果以進行極限測試的要求。與取樣不同,連續 TOC 分析可提供即時數據,以便立即回應波動、優化純化過程並創建可驗證的 USP 合規性記錄。這種積極主動的方法將風險降至最低並保障了水質。
美國藥典 1231
水中的微生物計數測試屬於 USP 1231的指導下。該標準確保系統始終如一地產生高品質的水。實施快速微生物檢測方法與傳統的平板計數技術相結合,可以進一步降低與生物負荷控制、取樣相關的風險和延遲。
臭氧法規
雖然沒有在 專門的USP 章節中明確概述,但臭氧法規仍然存在。引用臭氧消毒的USP章節,如《純凈水專論》,隱含地要求遵守良好生產規範(GMP)和無添加物質規則。該規則將消毒劑殘留物作為過程控制的一部分進行管理。即時臭氧監測通過保持最佳消毒水準,同時將殘留臭氧保持在可接受的範圍內,從而符合這些規定。
實時監測與 FDA 的過程分析技術 (PAT) 計劃完全一致。該計劃強調使用即時測量來確保整個製造過程中一致的產品品質。通過採用實時監測,製藥用水生產商獲得了實現這一目標的強大工具。
控制製藥用水中的雜質
該點播網路研討會消除了關於微生物和有機物在控制製藥用水中雜質時的常見神話。討論了注射水和水浸水中有機污染物和微生物污染物之間的差異,以及每種雜質類型的推薦測量方法。
Areen Kalantari
Global Pharmaceutical Segment Specialist
Areen Kalantari holds a B.S. in Biological/Chemical Engineering and a Master of Business Administration (MBA) in International Business. He has experience in both biotechnology applications and pharmaceutical waters. Areen has previously worked as a pH, dissolved oxygen, and CO2 product manager, working with global pharmaceutical and biotech customers to implement effective SOPs and to train personnel for their cell culture and fermentation processes. Areen is a voting member of the American Society of Mechanical Engineers – Bioprocess Equipment (ASME-BPE) standards committee. He contributes to the Process Instrumentation subgroup to help implement standards for the bioprocessing and pharmaceutical industries, focusing on conductivity, pH, TOC, and various other process technologies. In his current role, he supports the global market for pharmaceutical water systems and USP regulatory aspects of WFI and PW systems regarding required tests to be conducted.