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总有机碳TOC对纯化水的影响和意义
总有机碳TOC对纯化水的影响和意义
Date:2018-09-06

1.总有机碳TOC概念

英文Total Organic Carbon,中文总有机碳

微生物超标纠正标准是指微生物污染达到某一数值,表明注射用水系统已经偏离了正常运行的条件,应采取纠偏措施,使系统回到正常的运行状态。“热原”通常是由细菌产生的,是那些能致热的微生物的代谢产物,以“细菌内霉素”指标来表示。大多数细菌和许多霉菌都能产生热,致热能力最强的是革兰阴性杆菌的产物。微生物代谢产物中的内毒素是造成热原反应的最主要因素。细菌内毒素耐热性强,其尺寸大小约在 1 - 50μm 之间,故可通过一般滤器进入滤液中,但能被活性炭、硅藻土滤器等吸附。热原本身不挥发,但能在蒸馏时被汽化的水滴带入蒸馏水中。总有机碳 TOC=TC( 总碳 ) - IC (无机碳)。
总有机碳的指标在一定意义上说明的是对水污染的监控。各种有机污染物,微生物及细菌内毒素经过催化氧化后变成二氧化碳,进而改变水的电导,电导的数据又转换成总有机碳的量。如果总有机碳控制在一个较低的水平上,意味着水中有机物、微生物及细菌内毒素的污染处于较好的受控状态。这也是一些验证资料中将总有机碳作为验证项目的重要原因。

 

2.总有机碳TOC的来源

总有机碳进入水系统有几个途径。最常见的是从原水中带进的。TOC的主要来源是生物物质,例如:动植物的腐烂,细菌活动,动物的排泄物。这些生物物质都会通过渗透入水井或溢流进湖泊和河流后进入市政自来水的水源。这些含TOC的产品的合成物分子量从低到高都有,低分子量的有甲醇,高分子量的有多环物质。有机物的另一个来源是工业废水,杀虫剂,除草剂,化学品。这些化合物的威力相当高,会引起严重的健康问题。在当地环保局和卫生局的指导下,大部分TOC通过净化方法可以从原水中除去。饮用水的标准就是制药进水的标准。所有的药典均要求大容量制药用水净化都要以饮用水的标准作为起点。一般来讲,饮用水的TOC限值比制药用水的要高出10~20倍。

其他的TOC是制药厂本身产生的。意外的TOC的进入是通过操作员的失误或水系统的降级而发生的。操作员的失误是无法预料的意外事故,诸如打开错误的阀门等,TOC的进入还可能是由设计或流程的缺点引起的,诸如用消毒剂搽拭滴漏处后的残留。水系统的降级可能是因为水净化系统中的塑料容器和树脂材料被击穿了。另外,系统的故障也会增加TOC;例如RO和CDI膜上的孔出现问题。内毒素, USP/EP定义的另一个进行独立强制测试的实体,也是有机物。要确保去除内毒素是因为它会导致发热反应。内毒素通常由进行卫生处理和杀灭水系统中滋生的细菌污染引起。细菌的污染,在某种程度上,存在于所有水系统,细菌的抑制会使TOC变大。不管TOC是何种来源,都需要在制药用水系统中对TOC进行适当的测定,监控和控制。

 

3.总有机碳TOC的去除

降低水中TOC浓度可通过预处理床,过滤或TOC降解装置来进行。一些有效的过滤方法包括碳床,溶媒过滤和反渗透膜过滤。在使用碳床过滤时,TOC可能和碳分子发生了反应,也可能渗入碳床了。由于大多数TOC是非离子状态。通过离子交换树脂去除TOC时,首先要将TOC离子化。当TOC被氧化成其他形态时就变成离子形态。这些离子可通过电子的或固定的离子交换树脂去除。目前主要有两种TOC降解装置在应用:UV和臭氧氧化法。在TOC降解方法中,通过氧化使TOC变成CO2,然后经排气过滤器或脱气从系统析出。在新的千年,大部分安装的制药用水系统,操作时一般能达到TOC低于100ppb,且大多低于30ppb。

 

4.没有检测TOC会有什么后果?

a.不知道药品已受污染,以及不知道什么原因和什么时候受到污染

b.系统的过滤装置需要更换而不知道

c。管路设计上存在死角兹长微生物而不知道

d.引入新杂质不能通过验证

 

    2。 USP、EP及ChP对制药用水TOC和电导率检测的规范和要求

           纯化水欧、美、中现行药典规定对比表


中国药典( 2010 版)

欧洲药典

美国药典

来源

本品为饮用水经蒸馏法、离子交换法、反渗透法或其他适宜的方法制得的制药用水,不

含任何添加。

由符合法定标准的饮用水经蒸馏、离子交换或其它适宜方法制得

由符合美国环境保护协会或欧共体或日本法定要求的饮用水经适宜方法制得

性状

无色澄明液体、无臭,无味

无色澄明液体,无臭,无味

/

酸碱度

符合规定

/

/

0.3μg/ml

/

/

硝酸盐

0。06μg/ml

0。2μg/ml

/

重金属

0。5μg/ml

0.1μg/ml

/

铝盐

供透析液生产用水需检查

用于生产渗析液时方控制此项目

/

易氧化物

符合规定

两者选其一

符合规定

/

总有机碳

不得过0。50mg/L

0。5mg/L

0.5mg/L

电导率

应符合规定

4.3μS/cm ( 20 ℃ )与温度对照

4.3μS/cm ( 20 ℃ )

符合规定

细菌内毒素

/

0.25E.U./ml

/

无菌检查

/

/

符合规定 ( 用于制备无菌制剂时控制 )

微生物纠偏限度 (action limit)

100个/ml

100 个 /ml

100 个 /ml

 

 


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