低總有機(jī)碳（TOC）測(cè)定的試管準(zhǔn)備準(zhǔn)則

閱讀：1040 發(fā)布時(shí)間：2019-12-4

目的

建議的美國(guó)藥典USP23要求，對(duì)于純化水（PW）和注射用水（WFI），應(yīng)使用總有機(jī)碳含量（TOC）測(cè)定替代當(dāng)前的易氧化物測(cè)試。為支持使用自動(dòng)進(jìn)樣器在實(shí)驗(yàn)室測(cè)量TOC的建議要求，小化并去除來(lái)自試管及樣品準(zhǔn)備過(guò)程的背景碳，是非常關(guān)鍵的。

適用范圍

本文設(shè)計(jì)用于協(xié)助制藥公司遵循水質(zhì)量的建議規(guī)格。本文檢驗(yàn)了幾種不同的試管和玻璃器皿清洗方法。

在試管中進(jìn)行總碳分析時(shí)，背景污染可有多種不同的來(lái)源。大的潛在背景碳含量來(lái)源之一，可以直接來(lái)自用于試管漂洗和樣品制備的水源。為了進(jìn)行此測(cè)定，可使用諸如本研究所用的Sievers* 800型等在線(xiàn)TOC分析儀直接測(cè)量水源中的總有機(jī)碳（TOC）含量。如果水源是商品瓶裝水，則應(yīng)從容器直接取樣進(jìn)行該分析。如果水源為實(shí)驗(yàn)室水系統(tǒng)，充注1升干凈的玻璃燒瓶并從該燒瓶取樣進(jìn)行分析。表1顯示了使用這些技術(shù)在Sievers分析儀得到的結(jié)果。

表1 不同低TOC水及取樣方法比較

HPLC等級(jí)的水	15.76 ± 0.72 ppb
燒瓶中的Sievers**水	9.13 ± 0.26 ppb
在線(xiàn)連接到儀器的Sievers**水	2.38 ± 0.064 ppb

**Sievers分析儀

當(dāng)水轉(zhuǎn)移到燒瓶和試管內(nèi)時(shí)很容易被污染，正如以上所示，Sievers分析儀的水轉(zhuǎn)移到燒瓶中的TOC含量更高。如果可能的話(huà)，檢驗(yàn)所選水源類(lèi)型，以顯示其具有穩(wěn)定的低TOC。

污染的第二個(gè)主要來(lái)源可來(lái)自試管和清洗步驟。為了測(cè)定TOC背景污染的初始程度，請(qǐng)使用強(qiáng)烈的清洗步驟。在科學(xué)界廣泛使用的清洗實(shí)驗(yàn)室玻璃器皿的方法是鉻酸溶液（Sievers分析儀技術(shù)方案914-80005），已經(jīng)被從美國(guó)藥典的實(shí)驗(yàn)室玻璃器皿清洗<1051>章中去除。使用該步驟清洗的試管和其他玻璃器皿將獲得較低的TOC背景污染。在獲得較低的背景污染之后，需要慎重檢驗(yàn)更溫和的清洗步驟以獲得同樣的結(jié)果。這里所檢驗(yàn)的腐蝕性小的化學(xué)清洗步驟是CIP-100洗滌劑。作為清洗劑的替代方案，可使用馬弗爐清洗玻璃器皿。馬弗爐工藝需要的人工更少，但初始設(shè)備成本巨大。如表2所示，硫酸清洗、馬弗爐和CIP-100洗滌劑清洗過(guò)程與鉻酸清洗過(guò)程的結(jié)果相當(dāng)。CIP-100洗滌劑的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是只需要10次漂洗，而與之相比，其他清洗劑需要15或20次漂洗。Alconox實(shí)驗(yàn)室洗滌劑不建議作為低TOC工作的清洗劑。

當(dāng)表2中所使用的試管，加入足夠的苯醇醚（Octoxynol）（Triton X-100），形成當(dāng)充滿(mǎn)去離子水時(shí)50 ppm（以碳計(jì)）的溶液，這時(shí)的清洗是有挑戰(zhàn)性的。使這些標(biāo)準(zhǔn)添加溶液在各試管中干燥，然后進(jìn)行各種清洗步驟。

當(dāng)細(xì)菌污染成為問(wèn)題時(shí)，微生物群落存在類(lèi)似的情況。在這里開(kāi)發(fā)了無(wú)菌化技術(shù)，以應(yīng)對(duì)微生物工作中遇到的交叉污染問(wèn)題。

此概念可部分適用于碳樣品的制備。例如，適合碳樣品制備的無(wú)菌化概念為：

1) 避免直接觸摸墊片、移液管、自動(dòng)取樣器針和其他與樣品直接接觸的設(shè)備，

2) 制備樣品時(shí)時(shí)避免對(duì)著它們呼吸，

3) 避免采集前幾毫升的樣品流，采集樣品前等待，直到一些體積經(jīng)過(guò)并凈化管道后，并且

4) 當(dāng)將試管載入自動(dòng)取樣器時(shí)避免接觸覆蓋試管的隔膜。

第二種意見(jiàn)是僅使用新試管進(jìn)行TOC分析。這種做法費(fèi)錢(qián)費(fèi)力，因?yàn)檫@些新試管需要進(jìn)行15次漂洗的準(zhǔn)備步驟。使用此方法獲得的TOC值列在表3中。而另一種方法是購(gòu)買(mǎi)制造商預(yù)清洗的試管。然而此處列出的試管，供應(yīng)商沒(méi)有直接測(cè)試其TOC，而是測(cè)試其揮發(fā)性有機(jī)化合物。因此，沒(méi)有保證其大TOC含量。這些預(yù)清洗的試管充注Sievers低有機(jī)物去離子水，并在儀器上進(jìn)行分析。結(jié)果如圖4所示。

減小背景碳污染的第三步是遵守嚴(yán)格的制備技術(shù)。特別小心地處理與樣品接觸的試劑和設(shè)備，因?yàn)樘嘉廴緹o(wú)處不在。

例如，儲(chǔ)存在塑料袋中的墊片，如果手伸入內(nèi)部時(shí)，可能受到殘留的手紋油的污染。表5顯示了使用故意被手紋直接污染的隔膜時(shí)更高的TOC含量。右列顯示了在樣品制備時(shí)上下表面皆有觸摸的隔膜。碳污染量是樣品制備時(shí)與臟手或表面接觸程度的反映。

表2 試管清洗的不同清洗方案比較

914-80005 鉻酸清洗	914-80007 Alconox 清洗	914-80016 馬弗爐	914-80002 硫酸清洗	914-80015 CIP-100 洗滌劑
11.6 ppb	68.8 ppb	15.8 ppb	36.6 ppb	18.8 ppb
11.1	78.8	14.1	20.9	14.6
19.7	41.0	14.0	13.6	15.1
24.7	45.7	15.7	21.4	16.8
15.6	99.8	15.3	16.2	18.3
18.1	95.2	22.2	23.6	21.9
22.5	90.6	24.0	25.8	24.6
------	------	------	------	------
17.6	74.3	17.3	22.6	18.59 平均值， ppb
±5.2	±23.6	±4.06	±7.5	±3.6 標(biāo)準(zhǔn)偏差，ppb

表3 新試管的漂洗與測(cè)試

充滿(mǎn)前15次漂洗 VWR Cat #60826-202
17.8 ppb
15.8
24.7
32.9
33.5
42.2
27.8 平均值，ppb
±10.2 標(biāo)準(zhǔn)偏差，ppb

表4 預(yù)清潔試管充滿(mǎn)并測(cè)試

I-Chem Series 300 VWR Cat #IRT336-0040	Eagle Picher Eagle Picher Cat #140
18.9 ppb	24.9 ppb
18.5	18.4
20.5	27.6
24.5	19.9
17.2	22.7
19.2	19.7
19.8 平均值,ppb	22.2 平均值,ppb
±2.5 標(biāo)準(zhǔn)偏差,ppb	±3.5 標(biāo)準(zhǔn)偏差,ppb

表5 樣品制備時(shí)無(wú)菌相對(duì)非無(wú)菌化墊片觸摸

無(wú)菌化	非無(wú)菌化
10.6 ppb	104.4 ppb
13.8	52.1
19.2	66.9
16.4	82.4
12.6	85.0
17.4	128.7
5.0 ± 3.2 平均，標(biāo)準(zhǔn)偏差，ppb	86.6 ± 27.2 平均，標(biāo)準(zhǔn)偏差，ppb

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