TOC-analysatorer och mikrobiell detektion i realtid

Det är av största vikt för er verksamhet att säkerställa att det vatten som används vid produktion och processer uppfyller både era tillverkningsstandarder och gällande lagkrav. Väljer man bara rätt online- och at-line-utrustning kan den helt ersätta den tidsödande, kostsamma och felkänsliga manuella provtagningen. Två viktiga mått som berör organiska föroreningar är kvarvarande mikroorganismer (biobörda) och totalt organiskt kol. METTLER TOLEDO erbjuder ett sortiment online-givare för kontinuerlig analys av totalt organiskt kol samt at-line-analysatorer för mikrobiell detektion i samband med mätning av biobörda.

Vad är totalt organiskt kol?

Totalt organiskt kol – också kallat TOC – är ett mått för att beskriva alla organiska föroreningar i ett vattensystem. Värdet fungerar som en indikator på vattenkvaliteten vid tillverkning av läkemedel och halvledare men också vid kraftproduktion.

Varför mäter man totalt organiskt kol i vatten?

Mätning av TOC-halter i vatten är viktigt, för höga halter kan ha negativ inverkan på vattenreningssystem, kontaminera tillverkningsbatcher, minska produktionsvolymer och skada utrustningen.

Jag mäter redan konduktiviteten, varför ska jag då mäta TOC?

Konduktivitetsmätning är mycket bra för att upptäcka jonisk kontaminering, men organiska föroreningar är normalt icke-joniska. Det går alltså inte att upptäcka dem med vanliga konduktivitetsmätningar.

Hur fungerar en analysator för totalt organiskt kol (TOC-analysator)?

Vanligen mäts TOC utanför linjen (offline) i ett labb när det gäller höga koncentrationer (över 1 ppm) och i linjen (online) för koncentrationer under 1 ppm. Online-mätning går snabbare än de metoder som hanteras i labbet, och du kan därför snabbare förändra processen om en oväntad TOC-ökning upptäcks. METTLER TOLEDOs TOC-analysatorer använder UV-oxidation och mätning av differentialkonduktivitet. Högeffektiva digitala konduktivitetsgivare gör en konduktivitetsmätning före och efter ett vattenprov exponerats för UV-ljus på 185 nanometer. UV-exponeringen bryter sönder bindningarna i de icke-joniska organiska föreningarna (oxidation) vilket bildar koldioxid och vatten. De bildar i sin tur kolsyra som splittras till jonledande ämnen. Ökningen av konduktiviteten efter oxidationen är direkt proportionell med TOC-mätningen.

Var ska jag mäta TOC?

TOC-analysatorer används vanligen för att utföra mätningar under hela vattenreningsprocessen och vid specifika punkter när vattnet används. Viktiga tillämpningar är bland andra:

• Övervakning av membraneffektivitet efter omvänd osmos.
• Övervakning av hartsets livslängd och effektivitet efter avjonisering.
  
• Säkerställa att nivåerna av organiska ämnen är låga efter förvaring i renvattentankar efter en slutpolering.
  
• Säkerställa att nivåerna av organiska ämnen är låga innan vatten returneras under återvinnings- och återanvändningsprocesser.
  
• Övervakning av UV-lampans effektivitet efter TOC-destruktion vid vattenrening.
  
• Verifiera den slutliga vattenkvaliteten före användningsstället i distributionsledningar.

Vad är en biobörda?

Biobördan är ett mått på antalet bakterier som finns på en icke-steril yta. När man pratar om vatten är det oftast mikrobiella föroreningar som diskuteras, det vill säga ett mått på de bakterier som finns i vattnet. Bestämmelser om mikrobiell kontaminering varierar mycket beroende på hur det analyserade vattnet ska användas. Till exempel ställs helt olika krav på avloppsvatten och läkemedelsvatten när det gäller att eliminera mikrobiella föroreningar.

Hur mäter jag mikrobiella föroreningar i vatten?

Det finns numera ett otal metoder för att mäta mikrobiella föroreningar i vatten, och när det gäller läkemedelsvatten rekommenderar USP specifika tillvägagångssätt. Traditionellt har man ofta räknat antal bakterier under vissa förhållanden, men denna metod är felbenägen och det kan ta 5–7 dagar innan man får några resultat. Bakterieräkning kräver också en kolonibildande enhet (CFU), det vill säga en uppskattning av totalt antal bakterier i provet. Ett annat sätt att mäta mikrobiell kontaminering i vatten är laserinducerad fluorescens kombinerat med en analysator för mikrobiell detektion. Detta mäter det totala antalet celler som finns i provet. System som utnyttjar den här typen av teknik möjliggör at-line-övervakning i realtid av mikrobiell kontamination i läkemedelsvatten genom att identifiera autofluorescerande enheter (AFU:er).

Vad är autofluorescerande enheter?

Autofluorescerande enheter är individuella mikroorganismer som anges i celler/mL. 7000RMS belyser provet med en laser som får metaboliter (NADH och riboflavin) att fluorescera. Dessa metaboliter förekommer i alla bakterier. Samtidigt avgör uppmätt Mie-spridning hur stor den laserbelysta partikeln är. Med hjälp av algoritmer och provbearbetning analyserar 7000RMS fluorescensspektrat och partikelns storlek för att avgöra om en mikroorganism föreligger eller ej. Om den föreligger rapporteras den som en AFU.

Vilka olika typer av vatten används vid läkemedelsproduktion?

Flera olika typer av vatten används för läkemedelsproduktion. Varje typ används vid olika steg under processen och olika renhetsspecifikationer gäller. Några av de vanligaste är:

• Renat vatten (Purified Water – PW): vatten som har behandlats för att avlägsna orenheter till låga nivåer.
• Vatten för injektion (Water for Injection – WFI): vatten som används som hjälpämne vid produktion av parenterala läkemedel.
  
• Ultrarent vatten (Ultrapure Water –UPW): vatten som renats till extremt låga nivåer med orenheter och som måste uppfylla mycket strikta specifikationer. Konduktiviteten för UPW är 0,055 µS/cm vid 25 °C (18,2 MOhm)