Analizzatori carbonio organico totale TOC e rivelazione microbica in linea

Garantire che l'acqua che utilizzate nella produzione e nei processi soddisfi sia gli standard produttivi che i requisiti legali è fondamentale per le vostre operazioni. Una corretta attrezzatura in linea e nei pressi della linea può sostituire il lungo, costoso e incerto campionamento manuale. Due misure chiave per la contaminazione organica sono la carica microbica e il carbonio organico totale. METTLER TOLEDO offre una vasta gamma di sensori continui e in linea per l'analisi del carbonio organico totale e di analizzatori nei pressi della linea per la rivelazione della carica microbica.

Che cos'è il carbonio organico totale?

Il carbonio organico totale, o TOC, è una misura di tutti i contaminanti organici di un sistema di purificazione acque. Indica la qualità dell'acqua nelle produzioni di farmaci, semiconduttori ed energia elettrica.

Perché misurare il carbonio organico totale in acqua?

Misurare il carbonio organico totale in acqua è importante perché elevati tassi di TOC in acqua possono deteriorare i sistemi di purificazione dell'acqua, contaminare i lotti, inficiare il rendimento produttivo e danneggiare le attrezzature.

Misuro già la conducibilità: perché dovrei misurare anche il carbonio organico totale?

Le misure di conducibilità sono ideali per identificare una contaminazione ionica, ma di solito i contaminanti organici sono non ionici, quindi, non possono essere rilevati con misure di conducibilità standard.

Come funziona un analizzatore di carbonio organico totale (analizzatore di TOC)?

Solitamente il TOC viene misurato in laboratorio: non in linea per concentrazioni elevate (>1 ppm), in linea per concentrazioni inferiori a 1 ppm. La rivelazione in linea è più rapida dei metodi di laboratorio; pertanto, è possibile modificare il processo in modo più rapido quando si verifica un aumento inatteso di TOC.

Gli analizzatori di carbonio organico totale TOC METTLER TOLEDO utilizzano misure di ossidazione UV e di conducibilità differenziale. Sensori di conducibilità digitali ad alte prestazioni effettuano una misura di conducibilità prima e dopo l'esposizione di un campione d'acqua a 185 nanometri di luce UV. L'esposizione ai raggi UV rompe i legami nei composti organici non ionici (ossidazione), provocando la formazione di anidride carbonica e acqua che, a sua volta, dà origine all'acido carbonico, il quale si dissocia in specie ioniche conduttive. L'aumento di conducibilità dopo l'ossidazione è direttamente proporzionale alla misura di TOC.

Dove devo misurare il Carbonio Organico Totale?

Di solito, gli analizzatori di TOC sono impiegati per effettuare misure durante il processo di purificazione dell'acqua e in punti specifici del processo di utilizzo dell'acqua. Fra le applicazioni chiave ricordiamo:

• Monitoraggio dell'efficienza della membrana dopo l'osmosi inversa
• Monitoraggio della durata della vita utile e dell'efficienza della resina dopo la deionizzazione
  
• Mantenimento di livelli organici bassi dopo lo stoccaggio in serbatoi di acqua pura dopo la lucidatura finale
  
• Mantenimento di livelli organici bassi prima del ritorno dell'acqua durante i processi di riciclo e recupero
  
• Monitoraggio dell'efficienza della luce UV dopo la distruzione di TOC nella purificazione dell'acqua
  
• Mantenimento della qualità finale dell'acqua prima delle linee di distribuzione presso il punto d'uso

Che cos'è la carica microbica?

La carica microbica è il numero di batteri che vivono su una superficie non sterile. Quando si parla di acqua, si parla generalmente di contaminazione microbica, ossia di una misura dei batteri presenti nell'acqua. Le normative sulla contaminazione microbica variano sostanzialmente a seconda dell'uso dell'acqua analizzata; ad esempio, le acque reflue e le acque a uso farmaceutico hanno requisiti molto diversi per eliminare la contaminazione microbica.

Come posso misurare la contaminazione microbica dell'acqua?

Attualmente, vi sono diversi modi per misurare la contaminazione microbica dell'acqua; l'USP ne consiglia alcuni specifici per le acque a uso farmaceutico. Di norma, si ricorre ampiamente ai metodi di conteggio su piastra; tuttavia, possono creare errori e richiedere 5–7 giorni per fornire i risultati. Inoltre, il conteggio su piastra richiede anche la formazione di un'unità formante colonie (CFU), ossia una stima dei batteri totali presenti nel campione. Un altro modo di misurare la contaminazione microbica nell'acqua è attraverso la fluorescenza indotta dal laser: un analizzatore di rivelazione microbica che misura il numero totale di cellule presenti nel campione. I sistemi che sfruttano questo tipo di tecnologia consentono di monitorare in tempo reale e nei pressi della linea la contaminazione microbica delle acque a uso farmaceutico identificando le unità autofluorescenti (AFU).

Cosa sono le unità autofluorescenti?

Le unità autofluorescenti sono microrganismi singoli e vengono conteggiate in cellule/ml. L'analizzatore 7000RMS illumina il campione con un laser che provoca la fluorescenza di metaboliti (NADH e riboflavina) presenti in tutti i batteri. Al contempo, le misure di scattering MIE determinano la dimensione della particella illuminata dal laser. Mediante algoritmi e analisi del campione, il 7000RMS analizza lo spettro di fluorescenza e la dimensione della particella, determinando la presenza (o l'assenza) di un microrganismo. Se presente, è identificato come AFU.

Quali sono i vari tipi di acqua utilizzati nella produzione farmaceutica?

Vi sono vari tipi di acqua impiegati nella produzione farmaceutica, ognuno dei quali utilizzato in fasi diverse del processo e con specifiche diverse di purezza. Fra i più comuni ricordiamo:

• Acque pure (PW): acqua che è stata trattata per rimuovere le impurità fino ai livelli più bassi
• Acqua per iniettabili (WFI): acqua impiegata come eccipiente nella produzione di farmaci parenterali
  
• Acqua ultrapura (UPW): acqua che è stata purificata a livelli estremamente bassi di impurità per soddisfare specifiche molto stringenti La conducibilità dell'UPW è pari a 0,055 µS/cm a 25 °C (18,2 MOhm)