制药用水的总有机碳检测

制药用水的总有机碳检测

水是制药行业的主要公用系统，也是制药行业中应用最广泛的物料。它可作为辅料使用，亦可用于药物调剂；可用于合成，亦可用于制剂生产，或作为清洁剂用于淋洗储罐、设备等。制药用水的质量很大程度上决定了药品的质量。

制药用水中的有机物一般来自水源、供水系统（包括净化、贮存和输送系统）以及水系统中菌膜的生长。而总有机碳（Total Organic Carbon，TOC）表示为溶解或悬浮在水体中有机物的含碳量，是以含碳量作为水体中有机物总量的综合指标，直接和准确的表示有机物总量，进而直接反映水体中有机物等碳源污染程度。

总有机碳（TOC）检测作为评价水体中有机物污染程度的重要指标，世界各国相关机构将其作为制药用水质量控制的强制标准。美国药典于1998年规定注射水和纯化水都必须将TOC作为检测项目；欧洲药典于1999年规定注射用水必须检测TOC，纯化水可在易氧化物和TOC项目中任选一项；1991年日本药典规定用RO方法反渗透制备的注射用水必须检测TOC，在2011年第16版日本药典中则要求注射用水及纯化水都必须检测TOC；中国药典在2005版引入了TOC检测方法，但未对注射水或纯化水提出检测要求，直至2010版中国药典中规定注射用水必须检测TOC，纯化水可在易氧化物和TOC项目中任选一项。

总有机碳（TOC）的分析技术原理是基于将水中的有机物中完全氧化成二氧化碳，检测所产生的二氧化碳的量，利用二氧化碳与总有机碳之间碳含量的对应关系，对水溶液中总有机碳进行定量测定。目前商业化总有机碳（TOC）分析仪的设计原理的差异主要体现在有机物氧化方式和二氧化碳检测方式的不同，氧化方式有高温燃烧氧化法、超临界水氧化法、紫外氧化法、加热过硫酸盐氧化法，目前应用较多的是加热过硫酸盐氧化法。二氧化碳检测方法有；电导法、比色法、非分散红外吸收法（NDIR）。电导法：价格低，易普及，但稳定性较差；比色法；准确性高，但操作时间长，操作难度较大；非分散红外吸收法：只需一次性转化，流程简单，灵敏度高，需每年进行校准。Xylem Analytics（赛莱默分析仪器）旗下的OI Analytical将固态光源非散射红外检测（SSNDIR）应用到总有机碳分析仪上，采用终生寿命内无衰减的固态光源弥补了非分散红外检测法（NDIR）所存在的不足。

不论总有机碳（TOC）分析仪采取何种氧化方式和二氧化碳检测方式进行检测，仪器只需要符合药典规定条件均可进行总有机碳测定：

1.         总有机碳测定技术应能区分无机碳（溶于水中的二氧化碳和碳酸氢盐分解所产生的二氧化碳）与有机碳（有机物被氧化产生的二氧化碳），并能排除无机碳对有机碳测定的干扰。

2.         应满足系统适用性实验要求。

3.         应具有足够的检测灵敏度：最低检测限为每升含碳等于或小于0.05mg/L（0.05ppm）。

美国药典

Ÿ   总有机碳检查用水：应采用每升含有机碳低于0.10mg，电导率低于1.0μS/cm（25℃）

的高纯水；

Ÿ   蔗糖对照品溶液：取经105℃干燥至恒重的蔗糖对照品适量，精密称定，加总有机碳检查用水溶解并稀释成每升约含1.20mg的溶液（每升含碳0.50mg）；

Ÿ   1,4-对苯醌对照品溶液：取1,4-对苯醌对照品适量，精密称量，加总有机碳检查用水溶解并稀释制成每升含0.75mg的溶液（每升含碳0.50mg）

Ÿ   供试溶液：能够反映制药用水质量有代表性的在线或离线水样供试液。

仪器进行系统适用性试验前需使用空白溶液进行调零。调零后分别检测总有机碳检查用水、蔗糖对照品溶液、1,4-对苯醌对照品溶液，依次记录仪器总有机碳响应值，按下式公式计算，响应效率在85%～115%范围内表示系统适用。

测试供试制药用水时，记录其仪器响应值，除另有规定外，供试制药用水的响应值应不大于蔗糖对照品溶液的响应值-1,4-对苯醌对照品溶液的响应值,即总有机碳浓度应不超过0.50mg/L（500ppb）。

由于有机物的污染和二氧化碳的吸收都会影响测定结果的正确性，所以，测定的各个环节都应注意避免污染。取样时应采用密闭容器，容器顶空应尽量小，所使用的玻璃容器必须严格清除有机物残留，取样后应立即测试以减少塞子和容器带来的有机物污染。