合规分析的基础--符合药典要求的检验用水

超P纯C水R 结果最接近理想曲线 cDNA 核酸酶作D用N引A 致的差异
核酸酶、有机物、离凝子胶引致电的泳差异
大量的各种污染物引致实验失败
最佳水质：
TOC(总有机碳)<5ppb 电阻率=18.2 MΩ.cm
细菌<1cfu/1000ml
RNases<0.004ng/ml
DNases<0.024pg/μl
3. 拥有智能化的管理系统，具有用水数据记录， 耗材更换提示，系统日志等功能保证用水安全
4. 纯化系统符合 GMP 及GLP标准，能够提供整机的认证服务(3Q或4Q服务)和 后期校验服务
为什么电导率和TOC如此重要
电导率：溶液中化学离子导电能力的测量 替代绝大多数化学测试 优势：逻辑上，如果通过电导率测试，每个化学测试都
TOC<30ppb,
电导率
< 0.2μS/cm
(25℃,>5MΩ · c m)
全面符合实验方法 水质要求
* 为自愿性原则
解决方案
1. 应当是实验室内独立纯化系统制备出的超纯水
2. 纯化设备自身应当配备符合规范的检测设备
- 带温度补偿电导率仪
- 独立模块的TOC检测仪-可后期校验 符合USP643标准
即如无特殊要求，药典中的“水”最低要求为纯化水
区别：美国药典1000章之后内容为非强制，即用户需要按自己的实际情况完善设计及方法学，具有极大 的灵活性。中国药典表述为“系指纯化水”，USP表述为“最低要求为纯化水”，即用户需要根据药典 各论及其他相关法规，完善质控体系
美国药典对制药用水的原则是高于中国药典的
（根据ASTM D1193建议 ） - 颗粒物（< 0.45 or 0.2 µm）: < 1/mL
电导率和TOC可被在线监测，微生物呢？
电导率：溶液中化学离子导电能力的测量 替代绝大多数化学测试 优势：逻辑上，如果通过电导率测试，每个化学测试
都能通过 TOC：通过测定碳来间接测量水中有机分子含量 替代易氧化物测试（高锰酸钾法） 优势：非选择性，测量含有有机碳的所有物质，非常灵
一级水用于有严格要求的分析试验，包括对颗粒有要求的试验。如高效液相色 谱分析用水。
新版国标GB 6682-201X 将更新水质标准
ISO 3696 Water for analytical laboratory use
Grade 1 Essentially free from dissolved or colloidal ionic and organic contaminants and suitable for the most stringent analytical requirements including those of high-performance liquid chromatography
制造商纯水分类
Type I （I级水） - 超纯水 Type II （II级水） - 通用实验室纯水、分析级纯水
去离子水 Type III （III级水） - 初级纯水、RO水
制造商的纯水等级划分
水质等级
电导率 (µS/cm ) 电阻率(mΩ·cm )
基本纯化方法
辅助纯化方法
自来水
100-1800 （中国）
药典对分析用水的通用要求
• 中国药典：如无特殊说明，药典中的“水”系指纯化水 • 美国药典USP 39 1231章制药用水：Wherever the term “water” is used within these compendia
without other descriptive adjectives or clauses, the intent is that water of no less purity than Purified Water be used
Advance EDI
Bag Tank
Advance RO
制备纯水
储水和分配纯水 制备和分配超纯水
Pro - B Pro - T Pro - D
纯水超纯水一体机工作流程
+
comfort Ⅰ&Ⅱ
制备纯水和超纯 水、分配超纯水
Bagtank
储存和分配纯水
二级纯水的用途
相关试剂的配制：消解液、萃取的 水相溶液、微生物培养基 直接用水：水浴、蒸汽灭菌、实验 动物喂饲、植物水育、玻璃等实验容 器清洗、组织清洗
分析实验的用水推荐
“Type I” Water 一级水
- 电阻率：18.2 MΩ.cm @ 25 °C - TOC < 1~2 ppb （一般 < 5ppb) - 细菌：< 10 cfu / 1000 mL
（根据ASTM D1193建议 ） - 颗粒物（< 0.45 µm）: < 1/mL
无特殊说明，试验用水系指纯化水
合格的试验用水有助于降低风险，确保分析结果的准确性
清洗用水：避免反应及交叉污染对分析结果造成的偏差和风险 实验溶剂：确保样品及溶剂正确制备，避免杂质干扰，降低偏差和风险 实验空白：避免意外及风险因素对实验结果造成的偏差
水中杂质的性质
杂质种类 微生物 微生物 有机物（小分子） 有机物（大分子） 无机物 颗粒物 溶解气体
实验室水系统的生物膜污染控制
微生物富集营养，同时释放杂质
释放
失控
微生物
营养物质
水
供给
ASTM D1193-06实验室用水标准
精密分析实验的用水推荐
“Type I” Water 一级水
- 电阻率：18.2 MΩ.cm @ 25 °C - TOC < 1~2 ppb （一般 < 5ppb) - 细菌：< 10 cfu / 1000 mL
电导率 < 0.056 μS/cm （25℃, > 18MΩ .cm）
电导率0.056 S/cm （25℃, > 18MΩ .cm ）
TOC<500ppb 电导率通常为 1 μS/cm （25℃）以上
TOC>100pp b 电导率通常为 1.6 μS/cm （25℃）以上
TOC>100pp b 电导率通常 大于2 μS/cm （25℃）
用途
空白样 标准曲线配制 流动相配制
样品制备 容器清洗/润洗 进样器等配件清洗
PCR/RT-PCR/定量PCR实验用水需求
逆转录
RT 裂解 缓冲溶液
需要满足的条件：
无外源DNA影响复制效果或造成复制错误 无微生物&核酸酶污染 低有机物含量，特别是腐殖酸和棕黄酸 ， 防止有机物与 DNA的缔合或者干扰酶 离子，特别是Fe/Zn/Cd等重金属离子会影 响DNA聚合酶作用
如何确保分析实验结果的准确性、可再现性，及可 溯源型
符合要求的实验用水 – 关键因素之一
药典最初对纯水的描述（USP 1） 将水蒸馏至非常干净的容器中，直至三分之二满，
保存于玻璃瓶中
水的角色：原料、溶剂、成分、试剂、清洁剂 不同维度的分类： 饮用水、纯化水、注射用水、灭菌注射用水、分析实验用水 纯水、超纯水 一级、二级、三级、四级
性质
检测方法
活体，有机物
无菌检测、限度检测
死亡，有机物
BET 细菌内毒素
本底物质，离子或非离子 TOC总有机碳
有机高分子
特定方法
离子
电导率/电阻率
不溶性微粒
过滤/粒子计数
离子或非离子
特定方法
水中各种污染物对分析实验的影响
污染物 有机物
细菌 颗粒物 离子
对分析实验的影响 降低色谱柱的柱效，严重减短色谱柱寿命 与待分析物相结合或反应，影响保留时间 基线漂移、提高背景噪音、杂峰、峰型劣化 影响检出限、重现性、痕量分析（ppb-ppt） 堵塞色谱柱，裂解产生有机物和离子污染 形成生物膜，持续增殖并产生有机分泌物 堵塞管路和色谱柱，造成柱内涡流 磨损色谱泵和进样器 离子遇有机试剂形成结晶盐，堵塞管路磨损泵 离子造成质谱检测出现离子加合峰 离子与待分析物结合改变质荷比 部分特殊离子具有紫外吸收能力 释放表面吸附的各种有机物和离子
在做具体应用评估时，用户有责任确认纯化水是否符合分析实验的具体要求 确认的方法： 1，Nonmonographed Manufacturing Waters 非各论水中的特殊要求用水 2，FMEA失效模式分析评估 3，其他国际通用法规要求
关键在于对应用适用性的确认
非各论水中的特殊要求用水
Organic-Free Water—This water is defined by Residual Solvents <467> as producing no significantly interfering gas chromatography peaks. Referenced monographs specify using this water as the solvent for the preparation of standard and test solutions for the Residual solvents test.
不符合实验用 水要求
不符合实验用 不符合实验用
水要求
水要求
TOC<2ppb, 电导率 < 0.055μS/cm (25℃,>18.2MΩ · cm)
全面符合实验方法 水质要求
ICP-MS
电导率0.056 μS/cm （25℃, > 18MΩ .cm ）
常规化学分析， 如滴定、萃取等 *
电导率0.1-1 μS/cm （25℃, > 1-10MΩ .cm ）
水质的影响
离子积垢导致堵塞和表面腐蚀
实验容器的洁净度
动植物对水中污染物的敏感性
试剂与水中污染物的反应
水相中的有机污染物在液-液 萃取过程中进入有机相
微生物、有机物等污染待检或 实验组织
一级超纯水的用途
• 原子吸收光谱 • 离子色谱 • 质谱 • 化学及色谱分析实验 • TOC分析 • 细胞培养 • 分子生物学
能通过 TOC：通过测定碳来间接测量水中有机分子含量 优于易氧化物测试（高锰酸钾法） 优势：非选择性，测量含有有机碳的所有物质，非常灵
敏
• 综上所述，HPLC，尤其在制药企业及乳品、石油等需要精密定量分析的领域，普遍使用超纯水
• 市售的瓶装HPLC用水（HPLC grade water），均为1级超纯水，电阻率18MΩ.cm（电导率0.056 us/cm） TOC在5ppb以下，且颗粒物，微生物均为极低含量
合规分析的基础--符合药典要求的检验用水
张博钦 产品经理 赛多利斯中国
良好的实验室用水规范
正确的设 备选型
良好的使 用规范
合理的维 护策略
我们将讨论的问题
法规对试验用水的要求 实验室水系统的生物膜控制 DQ-确保正确选用纯水的第一步 如何在分配环节保证纯水水质
传统水纯化方法 - 蒸馏
试验用水-合规分析的基础
列举了色谱无杂峰水的要求，因此有机物，即TOC为色谱分析实验必须考虑风 险因素，需要得到控制，启动FMEA方法
ASTM D1193-06实验室用水标准
GB 6682-2008 实验室用水标准
Байду номын сангаас名称
一级
二级
三级
电导率（25℃）mS/m 0.01
0.1
5
≤
比电阻（25℃MΩ.cm 10
1
0.2
≥
4.1一级水
市政自来水处理
Ⅲ级纯水 （RO纯水）
＜20 （离子去除率>98%)
蒸馏 反渗透
深层过滤（预过滤） 活性炭吸附
Ⅱ级纯水 （分析级纯水）
0.2-0.07 5-15 mΩ·cm
离子交换 EDI电流连续去离子
软化
Ⅰ级超纯水
0,055 18.2 mΩ·cm
强效离子交换
紫外氧化 超滤
膜过滤（除菌过滤）
纯水、超纯水分体机工作流程
Purified Water各论
• It is the user's responsibility to ensure fitness for use of this packaged article when used in manufacturing, clinical, or analytical applications where the purer bulk form of the water is indicated
敏
纯水系统用过一段时间后：
• 水质没有之前好了 • 水质出现波动 • 管路颜色变了 • 耗材更换愈加频繁
很多原因可导致设备异常，但影响最大、最需控制的是生物膜污染
分析实验用水要求（推荐）
实验方法
药典规定的水质标准
纯化水水质
双蒸水水质
桶装水水质
合格的纯水或超纯 水水质
HPLC* TOC 检查用水 离子色谱 ICP-AES
TOC< 10ppb, 电导率 < 0.056 μS/cm （ 25℃, > 18MΩ .cm ）
TOC< 100ppb, 电导率 < 1.0 μS/cm （25℃）