制藥行業(yè)如何充分利用電導(dǎo)率檢測?
介紹
根據(jù)美國藥典USP和其他各國藥典要求,電導(dǎo)率是一項(xiàng)重要的質(zhì)量指標(biāo),為了確保產(chǎn)品質(zhì)量和患者安全必須對電導(dǎo)率進(jìn)行檢測。FDA和USP已將電導(dǎo)率、總有機(jī)碳TOC、內(nèi)毒素和微生物限度確定為制藥用水質(zhì)量保證的四個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)。TOC和電導(dǎo)率用于確保高水平的操作控制和過程理解。電導(dǎo)率檢測包括不同的分析階段,允許制藥企業(yè)對其所用的水進(jìn)行維護(hù)和處理,以確認(rèn)其純度及在制藥應(yīng)用的適用性。與TOC分析相結(jié)合時(shí),電導(dǎo)率可以提供水質(zhì)的完整情況,并使藥企從這些檢測中獲得較大收益。
法規(guī)
美國藥典USP <645>概述了電導(dǎo)率檢測的三個(gè)階段。分析人員必須從第1階段的電導(dǎo)率檢測開始,確保使用合適的容器進(jìn)行離線或在線分析。根據(jù)USP <645>中提供的表格,分析人員確定電導(dǎo)率測定值是否通過第1階段。如果樣品未通過第1階段電導(dǎo)率驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),則必須執(zhí)行附加檢測(第2階段和第3階段)以確定高電導(dǎo)率是否由于內(nèi)在因素所致,例如大氣中的CO2或外來離子。第2階段電導(dǎo)率檢測在必須采取的程序步驟中更具規(guī)范性。樣品必須劇烈攪拌,同時(shí)保持25±1℃的溫度,直到電導(dǎo)率的變化小于每5分鐘0.1 µS/cm。一旦電導(dǎo)率讀數(shù)穩(wěn)定,該值不得大于2.1 µS/cm才可通過第2階段。在第2階段利用儀表和探頭手動(dòng)進(jìn)行電導(dǎo)率檢測時(shí)每個(gè)樣品需要30分鐘,不包括TOC分析。
方法
使用儀表和探頭的傳統(tǒng)電導(dǎo)率分析方法雖然符合要求,但會(huì)帶來可靠性和效率方面的問題。例如,儀表和探頭分析需要分析人員每次手動(dòng)將一個(gè)樣品引入探頭中。這就會(huì)造成樣品不必要地暴露于大氣CO2中,導(dǎo)致結(jié)果超出第1階段的限定值。考慮到樣品處理和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化相關(guān)的問題,這種方法也缺乏自動(dòng)化,并且無法獲得除電導(dǎo)率以外的數(shù)據(jù)。此外,實(shí)驗(yàn)室手動(dòng)檢測方法可能需要分析人員數(shù)小時(shí)時(shí)間。
另一種檢測電導(dǎo)率的方法是使用帶有在線電導(dǎo)率池的分析儀。與其他實(shí)驗(yàn)室方法相比,此分析方法可提高分析效率和樣品可靠性。例如,一些分析儀可實(shí)現(xiàn)在一個(gè)樣品瓶中對TOC和電導(dǎo)率同時(shí)進(jìn)行檢測。一次生成兩個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的同時(shí)簡化了取樣資源。通過使用自動(dòng)進(jìn)樣器和軟件,可以大限度地提高效率,在任何給定的時(shí)間內(nèi)管理60多個(gè)樣品和標(biāo)準(zhǔn)品,完成自動(dòng)分析、確保數(shù)據(jù)安全、實(shí)現(xiàn)審計(jì)追蹤和可配置的報(bào)告。通過自動(dòng)同時(shí)進(jìn)行第1階段電導(dǎo)率和TOC檢測,實(shí)驗(yàn)室在改進(jìn)樣品處理和數(shù)據(jù)管理的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了極大的效率提升。
電導(dǎo)率確認(rèn)
無論使用何種方法(手動(dòng)儀表和探頭或在線分析儀),USP和其他藥典都要求進(jìn)行電導(dǎo)池常數(shù)確認(rèn)。沒有明確說明濃度或頻率,但必須以某種頻率進(jìn)行確認(rèn)。許多因素都會(huì)導(dǎo)致電導(dǎo)率不穩(wěn)定,原因之一就是大氣中的CO2。對于低濃度的標(biāo)準(zhǔn)品,由于大氣中CO2吸收和解吸等原因,標(biāo)準(zhǔn)品結(jié)果更有可能出現(xiàn)誤報(bào),從而導(dǎo)致測量值出現(xiàn)意外偏差。雖然高濃度的標(biāo)準(zhǔn)品無法避免CO2溶解的影響,但當(dāng)使用具有更高電導(dǎo)率水平的標(biāo)準(zhǔn)品時(shí),藥典驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)±2%更能說明儀器的實(shí)際性能。
藥典電導(dǎo)池常數(shù)確認(rèn)旨在根據(jù)USP <645>和其他全球藥典中規(guī)定的指南,證明電導(dǎo)池合適。USP <645>僅說明確認(rèn)要求,但未規(guī)定頻率或濃度。許多制藥公司選擇不僅進(jìn)行電導(dǎo)池常數(shù)確認(rèn),而是使用由工藝能力決定的其他濃度和接受標(biāo)準(zhǔn)來執(zhí)行方法適用性檢查。這些方法適用性檢查通常在接近水樣的工藝范圍內(nèi)進(jìn)行。將這些類型的檢查與藥典電導(dǎo)池常數(shù)確認(rèn)區(qū)分開來很重要。監(jiān)管機(jī)構(gòu)不要求進(jìn)行方法適用性檢查,而是讓用戶相信他們的儀器適用于規(guī)定的方法。
電導(dǎo)率檢測的較佳操作
使用帶在線電導(dǎo)池和TOC的分析儀(如:Sievers® M9 TOC分析儀)是第1階段電導(dǎo)率檢測的理想選擇。與電導(dǎo)率和TOC兩用樣品瓶(或DUCT樣品瓶)一起使用,可提供水質(zhì)檢測的準(zhǔn)確性和高效率。DUCT樣品瓶是一種適合同時(shí)進(jìn)行TOC和電導(dǎo)率檢測的容器,與樣品接觸時(shí)不會(huì)影響TOC或電導(dǎo)率。使用Sievers DUCT樣品瓶、瓶蓋和隔墊的研究表明,在良好的取樣技術(shù)情況下,在長達(dá)五天時(shí)間內(nèi)對TOC或電導(dǎo)率都沒有明顯影響。
使用DUCT樣品瓶取樣的最佳做法是
使用前不要沖洗樣品瓶。
為避免污染,請勿觸摸樣品瓶、瓶蓋或隔墊的內(nèi)部。
一次性將DUCT樣品瓶*充滿,不留頂空,在往樣品瓶充樣時(shí)避免出現(xiàn)湍流。
立即蓋上樣品瓶蓋。
不要重復(fù)使用DUCT樣品瓶。
執(zhí)行正確的取樣技術(shù)、方法條件以及合理的確認(rèn)頻率將確保TOC和電導(dǎo)率檢測的高置信度。
結(jié)論
對于制藥公司來說,符合USP <645>的理想狀態(tài)是第1階段電導(dǎo)率檢測。它執(zhí)行起來精簡,每個(gè)樣品所需的時(shí)間少。將USP <645>要求的檢測進(jìn)行自動(dòng)化,可大大節(jié)省時(shí)間,同時(shí)可提高數(shù)據(jù)可靠性和安全性。使用Sievers M9實(shí)驗(yàn)室TOC分析儀進(jìn)行TOC和USP第1階段電導(dǎo)率聯(lián)合檢測可以為公司節(jié)省時(shí)間和金錢,同時(shí)將質(zhì)量納入其流程。這種方法還使企業(yè)能夠?qū)①Y源轉(zhuǎn)用于其他專業(yè)運(yùn)營和精益計(jì)劃。為了與FDA過程分析技術(shù)(PAT)指南保持一致,帶有第1階段電導(dǎo)率分析的Sievers M9分析儀還可提供旁線(at-line)檢測的便攜式配置型號和在線檢測配置型號,以實(shí)現(xiàn)高效率。
原文英文版刊登于制藥雜志《American Pharmaceutical Review》2021年9月刊