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Die Einhaltung der USP-Norm 645 ist aus Sicherheitsgründen bei vielen Anwendungen in der pharmazeutischen Industrie obligatorisch. Die Leitfähigkeit ist ein wichtiger Kennwert für die Qualität von Wasser, da von aussen eingebrachte Ionen die chemische Reinheit des Wassers und damit die Eignung für Anwendungen in der Pharmazie beeinträchtigen können.
Dieser Artikel umfasst eine detaillierte Beschreibung der Anforderungen von USP 645 zu Leitfähigkeitsmessungen in Reinstwasser und Wasser für Injektionszwecke vor. Zudem beinhaltet er eine Anleitung zu den Instrumentspezifikationen und zur Nutzung sowie Tipps und Tricks zur einfachen, eindeutigen und definierten Einhaltung der Normspezifikationen.
Das White Paper zur USP 645 deckt u. a. folgende Themen ab:
1. Instrumentspezifikationen und Betriebsparameter
2. USP 645 Verfahren
3. Herausforderungen und wie diese bewältigt werden können
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In diesem Schritt-für-Schritt-Video zu USP 645 wird die Verwendung von SevenExcellence und von vordefinierten Methoden erklärt, um diese mühsame Messung zu vereinfachen.
Führen Sie Ihre nächsten Leitfähigkeitsmessungen unter Einhaltung der USP 645 durch
1. Instrumentspezifikationen und Betriebsparameter
In USP 645 werden die Anforderungen an das Leitfähigkeitsmesssystem, einschliesslich Leitfähigkeitsmessgerät und -sensor, erläutert. Diese Anforderungen haben Einfluss auf die verwendeten Kalibrier- und Verifizierungsstandards. In diesem Abschnitt werden verschiedene Überlegungen besprochen.
- Kalibrierung des Leitfähigkeitsmessgeräts
Um zuverlässige Leitfähigkeitsmessungen zu erzielen, muss das Leitfähigkeitsmessgerät kalibriert werden. Dieser Prozess beschreibt die Kalibrierung der Sensoreingänge am Messgerät durch Austausch des Sensors gegen ein Serviceinstrument. Dieses Instrument besteht in der Regel aus einem Satz zertifizierter Widerstände oder einem veränderbaren Widerstand.
Die Messgerätkalibrierung erfolgt durch NIST-rückführbare Widerstände (oder gleichwertig), die eine Genauigkeit von ± 0,1 % des angegebenen Werts haben. Dieser Genauigkeitsgrad lässt sich auch durch einstellbare Widerstände, z. B. eine Wheatstonesche Messbrücke, erzielen.
Gemäss USP muss die Genauigkeit der für die Messgerätekalibrierung verwendeten Widerstände bei ± 0,1 % liegen. Die von METTLER TOLEDO (MT) Servicetechnikern verwendeten Widerstände sind NIST-rückführbar und der tatsächliche Widerstandswert ist bis zu einer Präzision von ± 0,001 % bekannt. Bei einer Messgerätekalibrierung wird der tatsächliche Widerstandswert (nicht der Nennwert) verwendet. Der tatsächliche Wert des zertifizierten Widerstands kann sich um 0,3 % vom Nennwert unterscheiden. Beachten Sie, dass hier der Unsicherheitswert die kritische Komponente bei der Einhaltung der USP darstellt, nicht der Unterschied zwischen Nenn- und tatsächlichem Wert.
Zudem sind nach der USP eine Mindestauflösung von 0,1 μS/cm sowie eine Instrumentengenauigkeit von ± 0,1 μS/cm bei 1,3 μS/cm erforderlich, ohne dass die Genauigkeit der Sensorzellkonstante berücksichtigt wird. Alle MT-Leitfähigkeitsmessgeräte haben in diesem Bereich eine Auflösung von 0,01 μS/cm oder besser. Die allgemeine Genauigkeit des Instrumentensensoreingangs beträgt 0,5 % – berechnet auf einen Wert von ± 0,07 μS/cm bei 1.3 μS/cm – diese liegt innerhalb der von der Norm vorgeschriebenen Grenzwerte.
- Sensorkalibrierung und Überprüfung der Zellkonstante des Leitfähigkeitssensors
- Verwendung von nicht-temperaturkompensierten Leitfähigkeitsmesswerten
- Handhabung von Standardlösungen: Herausforderungen und Empfehlungen
2. Ablauf
Um die Qualität von PW und WFI anhand von Leitfähigkeitsmesswerten zu ermitteln, muss ein Verfahren aus drei Schritten befolgt werden:
- Schritt 1
Zunächst wird die Wassertemperatur gemessen und eine nicht temperaturkompensierte Leitfähigkeitsmessung durchgeführt. Gemäss USP 645 ist bei Temperaturmessungen eine Präzision von ±2 °C erforderlich. Der Temperaturfühlereingang der pH-Instrumente der Seven-Produktfamilie von MT hat eine Fehlergrenze von ±0,1 °C. Beide Temperaturfühler, die in die MT InLab® Leitfähigkeitselektroden integriert sind, sowie die externen Fühler (separate InLab® Temperaturfühler) haben eine Toleranz von ± 1 °C, was vollkommen der Norm entspricht.
Der gemessene Leitfähigkeitswert wird mit den Temperatur-/Leitfähigkeitsgrenzwerten in einer Tabelle (Tabelle 2) verglichen. Wenn der gemessene Temperaturwert nicht auf der Liste steht, muss der nächstniedrigere Temperaturwert genommen werden, um den Leitfähigkeitsgrenzwert festzulegen. Eine Interpolation sollte nicht durchgeführt werden.
Wenn der gemessene Leitfähigkeitswert den entsprechenden Leitfähigkeitsgrenzwert in der Tabelle nicht übersteigt, ist der Test abgeschlossen. Wenn der Wert höher als der Tabellenwert ist, muss mit Schritt 2 fortgefahren werden.
Es wird empfohlen, die Messung im Herstellungsumfeld mit einer Probenflasche oder einem Probenbecher durchzuführen.
Tabelle 2: Stufe 1 – Leitfähigkeitsmesswerte in Abhängigkeit von der Temperatur
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3. Herausforderungen und wie diese bewältigt werden können
Die Leitfähigkeitsmessgeräte, Sensoren und Standardlösungen von METTLER TOLEDO gewährleisten dank ihrer hohen Genauigkeit die Einhaltung der Leitfähigkeitsanforderungen von USP 645 und machen den Prozess schnell und einfach.
Wenn viele Messungen gleichzeitig durchgeführt werden, können beim Heranziehen der Tabelle relativ schnell Fehler passieren. Um mögliche Fehler zu vermeiden, kann das SevenExcellence™Messgerät die Temperaturkompensation automatisch im USP-Modus deaktivieren, Ergebnisse mit den speicherintegrierten Tabellen vergleichen und direkt anzeigen, ob die Probe die Spezifikationen erfüllt oder nicht. Dies lässt sich mit einer Arbeitsablaufmethode erzielen, bei der es sich um eine Abfolge von Analyseschritten mit voreingestellten Parametern handelt. Mit diesen Arbeitsablaufmethoden wird der Benutzer Schritt für Schritt im Umgang mit dem Instrument vertraut gemacht und es wird sichergestellt, dass die Benutzer die richtigen Arbeitsanweisungen einhalten.
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4. Fazit
Die Einhaltung der USP-Norm 645 ist bei vielen Anwendungen in der pharmazeutischen Industrie obligatorisch. Da es sich um ein Verfahren aus 3 Schritten handelt, in dem Tabellen manuell herangezogen werden müssen, können Fehler auftreten und zu ungenauen Resultaten oder nicht bestandenen Audits führen. Daher ist hierbei Vorsicht zu walten.
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