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Abbildung 1: Der TOC-1000e von Shimadzu ist der erste Prozess-Analysator der eTOC Serie, die auf Online-Analyse für Reinstwasseranwendungen spezialisiert ist
TOC-1000e Online-Analysator – spezialisiert auf Reinst­was­ser­an­wen­dungen
Eine technologische Weltneuheit, im kleinsten und leichtesten Gehäuse marktweit: der neue TOC-1000e bedient die Nachfrage nach Online-Analysatoren, die hochempfindlich und schnell die Herausforderungen von Reinst­was­ser­an­wen­dungen meistern. Er ist der erste Prozess-Analysator der eTOC-Serie, der das Portfolio der modernen TOC-Analytik von Shimadzu erweitert.
Was haben Impfstoffe mit Mikrochips gemeinsam? Wasser ist in deren Produktion ein essenzieller Rohstoff. Denn seiner molekularen Struktur ist zu verdanken, dass es als ideales Lösungsmittel für die unterschiedlichsten Stoffe eingesetzt wird. In Pharmazie und Halbleiterfertigung zählt aber besonders das aufwendig hergestellte Reinstwasser. Es ist notwendig, um Arzneimittel und Kosmetika zu produzieren wie auch Speicherchips, Mikroprozessoren und Flachbildschirme.
Ein Wasser, das praktisch keine Mineralstoffe, gelöste organische Stoffe oder Keime enthält, das sogenannte Reinstwasser, kommt so in der Natur nicht vor. Es muss daher in mehrstufigen Aufbereitungsanlagen aus vorgereinigtem Wasser gewonnen werden. Doch auch nach seiner Herstellung ist stetiger Aufwand notwendig, denn der leichteste Kontakt zur Atmosphäre oder auch nur ungünstige Verweilzeiten in der Verteilanlage, können zur Verminderung der Reinheit führen. Reinstwasseranlagen werden daher sehr genau und kontinuierlich überwacht.
Reinstwasser, das zur Produktion von Arzneimitteln genutzt wird, unterliegt strengen Regeln und Grenzwerten, wie sie die so genannten Arzneibücher aufführen, etwa die europäische Pharmakopöe (EP) oder die US-amerikanischen Pharmakopöe (USP). Zwei der Parameter sind die elektrische Leitfähigkeit als Maß für die Reinheit von Wasser, und der TOC (Total Organic Carbon), der den gesamten Kohlenstoff aus organischen Verbindungen erfasst. Sie sind die wichtigsten und schnellsten Online-Techniken, um Verunreinigungen zu entdecken.
Um die Qualität des Wassers jederzeit und engmaschig im Blick zu haben, wird neben der Laboranalytik (Offline-Analyse) zunehmend die Prozessanalytik (PAT) nachgefragt. Das verlangt Analysatoren, die empfindlich und spezifisch die geforderten Kenngrößen erfassen.
Der neue TOC-1000e ist auf die Online-Analyse für Reinstwasseranwendungen spezialisiert. Mit einem Detektionslimit von 0,1 µg/l und schneller Oxidationstechnik erfasst der TOC-1000e engmaschig den TOC-Gehalt sowie die elektrische Leitfähigkeit des Wassers. Er ist der erste Prozess-Analysator der eTOC-Serie und ergänzt das Portfolio der modernen TOC-Analytik von Shimadzu, die unter anderem Analysen verschiedenster Anwendungen ermöglicht – vom Reinstwasser bis zum Abwasser, von Feststoffen und Wischtests.
Der TOC-1000e ist klein. Sehr klein. Er verschwindet hinter einem DIN-A4-Blatt. Und ist leichter als 3 kg. Dennoch ist seine Leistung gigantisch: Er ermöglicht hochempfindliche Analysen und quecksilberfreie Oxidationstechnik.
Umweltfreundliche UV-Oxidation, optimale Probenbestrahlung
Haben bislang TOC-Analysatoren Quecksilber-UV-Lampen als Lichtquelle in Reinstwasseranwendungen eingesetzt, so nutzt der TOC-1000e erstmals weltweit eine umweltfreundlichere Alternative: eine quecksilberfreie Excimer-Lampe (kurz für ‘excited dimer’). Sie emittiert im Vergleich zu herkömmlichen Lampen höherenergetisches Licht bei einer Wellenlänge von 172 nm zur Oxidation organischer Komponenten.
Mit ihrer „Active-Path“-Technologie überträgt sie das UV-Licht optimal auf die Probe. Das Besondere ist, dass die Flusslinie direkt durch das Innere der Excimer-Lampe geleitet wird; das verhindert das Entstehen von Ozon aus Lufteinschlüssen, begünstigt das Ausspülen von Verunreinigungen und erhöht somit die Langzeitstabilität.
Abbildung 2: Die Excimer-Lampe verfügt über eine spezielle Bauweise, die „Active-Path“-Technologie, zur effizienten Energieübertragung der Strahlung auf die Probe
Klein und leicht mit großem Display
Trotz seiner kleinen Dimensionen bietet der TOC-1000e einen großen übersichtlichen Touchscreen, der eine einfache Bedienbarkeit ermöglicht. Die Bedienung ist intuitiv. Ein Leuchtstreifen auf der Vorderseite des Systems zeigt deutlich den Status des Analysators an, etwa „Standby“, „Messung“ oder eine „Fehlermeldung“.
Wartung und Kalibrierung sind jährlich vorgesehen. Dabei lassen sich Pumpenkopf und Excimer-Lampe werkzeugfrei über die Frontklappe des TOC-1000e erreichen und austauschen.
Kalibrierung und Validierung finden am Einsatzort des Geräts statt. Das ist mit einem Probengeber möglich, der Platz für vier Standardlösungen bietet, um bis zu vier Punkt-Kalibrierungen zu erstellen. Dafür sind zertifizierte Standardlösungen erhältlich, ebenso zur Systemeignungsprüfung (SST).
Vielfältige Möglichkeiten der Datenausgabe
Daten und Protokolle lassen sich flexibel per USB oder Netzwerkübertragung ausgeben, etwa als Text- oder PDF-Datei (Tabelle und Trendgraph). Messwerte können sowohl analog (4 bis 20 mA) als auch digital per Feldbus ausgegeben werden. Außerdem lassen sich die TOC-1000e-Systeme mit einem Netzwerk verbinden und die Ergebnisse über vernetzte PCs oder Tablets per Webbrowser einsehen und herunterladen.
Benutzerverwaltung und Audit Trail
Die Systeme der eTOC Serie sind kompatibel mit den Regularien verschiedener Arzneibücher. Sie bieten wichtige Sicherheitsfunktionen, wie eine Benutzerverwaltung und einen Audit Trail, und lassen sich mit der LabSolutions Software von Shimadzu verbinden, um ER/ES-Regularien wie FDA 21 CFR Part 11 zu unterstützen.