使用Sievers M9分析仪检测清洁验证样品0.2M KOH中的TOC

稀KOH溶液是制药业中常用的基本清洁剂，用于在转换产品前清洗生产设备。在进行清洁验证时，必须确定设备的最终冲洗液中是否有残留的清洁剂。KOH分子本身不含碳，因而不产生TOC信号，但我们可以通过测量电导率来有效地检测KOH。KOH常伴随有痕量的有机碳，我们无法通过测量电导率来检测这些有机碳。如果不能清除这些有机碳，就会影响产品质量。因此检测KOH中的碳污垢，能够提高清洁工艺的验证效率。本研究中的数据表明，可以用Sievers M9分析仪来有效地测量KOH的TOC和电导率，并据此来检测和定量分析残留的微量0.2M KOH（一种常用清洗剂）。使用SIEVERS M9分析仪检测清 洁验证样品0.2M KOH中的TOC 目的 本研究证明Sievers* M9 TOC分析仪能够通过测量总有 机碳（TOC）和电导率来检测和定量分析残留的微量 0.2M KOH（一种常用清洗剂）。 背景信息 稀 KOH溶液是制药业中常用的基本清洁剂，用于在转 换产品前清洗生产设备。在进行清洁验证时，必须确定 设备的最后冲洗液中是否有残留的清洁剂。KOH分子 本身不含碳，因而不产生TOC信号，但我们可以通过 测量电导率来有效地检测 KOH。KOH常伴随有痕量的 有机碳，我们无法通过测量电导率来检测这些有机碳。如果不能清除这些有机碳，就会影响产品质量。因此检 测 KOH中的碳污垢，能够提高清洁工艺的验证效率。本研究中的数据表明，可以用 Sievers M9分析仪来有 效地测量KOH的 TOC和电导率。 实验测试计划 对酸化的 0.2M KOH溶液（pH值为 1.78）的初步分析 结果显示，0.2M KOH含有约3.7%（质量百分比）的 碳。对未酸化的 0.2M KOH的分析结果显示，其电导率 为4.4 μS/cm。使用上述碳含量和电导率的分析数据，来完成以下测试步骤。 用M9分析仪测量 TOC 向 1 ppm 0.2M KOH储备溶液中分别加入 4种浓度的 KHP溶液（KHP浓度分别为 0.5 ppm、1 ppm、5 ppm、20 ppm），得到不同 TOC浓度的溶液，用于 Sievers M9分析仪的测试。KHP溶液由 1,000 ppm储备溶液制 成。1 ppm 0.2M KOH溶液的含碳量为 3.7%（质量百 分比），来自酸化的 0.2M KOH。 M9分析仪的自动加试剂功能（AutoReagent）能够自 动确定分析所需的最佳试剂流量。当运行未知TOC浓 度的样品时（例如进行清洁验证时），自动加试剂功能 能够节省操作时间。表1列出了在本研究中进行TOC 分析时所采用的最佳试剂流量。 用M9分析仪测量电导率 用20 μS/cm储备溶液制成4种电导率浓度的0.2M KOH溶液。使用 20 μS/cm电导率储备溶液，基于非酸 化的0.2M KOH电导率4.4 µS/cm基础之上，使用 0.2M KOH溶液稀释至0.1%（质量比）配制而成。所 有的 0.2M KOH溶液均在干净的低 TOC玻璃器皿中制 备，然后立即移到 Sievers认证的 TOC样品瓶（认证 TOC小于10 ppb）中进行分析。对所有样品重复测量 4次，不舍弃任何测量结果。 表 1：TOC分析的最佳试剂流量 浓度（ppm） 酸剂流量 （μl/分钟） 氧化剂流量 （μl/分钟） 1 ppm 0.2M KOH 1 0 1 ppm 0.2M KOH+ 0.500 ppm KHP 1 0.1 1 ppm 0.2M KOH+ 1 ppm KHP 1 0.2 1 ppm 0.2M KOH+ 5 ppm KHP 1 1 1 ppm 0.2M KOH+ 20ppm KHP 1 3.1 测试设备 ⚫ Sievers M9实验室型TOC分析仪，序列号：1611-2048 ⚫ Sievers自动进样器，序列号：14030016 ⚫ DataPro2软件 校准和确认 TOC校准 用标准的多点系统任务来校准Sievers M9分析仪。表 2列出了校准数据。校准包括 TC和 IC通道。校准参数在 设定值内。R2为1.0，表示校准在预期范围内是线性的。 表 2：0- 50 ppm校准的结果 标样 实测 TOC 相对标准偏 调整值 （ppb） （ppb） 差（%） （ppb） 试剂水 18.0 11.1 15.3 250 262 0.22 271 1000 967 0.62 1010 5000 4820 0.32 5050 10000 9580 0.47 10000 25000 23900 0.64 25000 50000 47500 0.21 47000 10000 IC 9580 IC 0.16 10300 IC TOC确认 用蔗糖来确认 2 ppm处的校准。表 3列出了确认结果。 表 3：校准后对 2 ppm TOC KHP标样测量的结果 相对标 差值≤±2％ 标样 预期 实测 差值 且相对标准 准偏差 浓度 值 值 （%） 偏差≤3％ 吗？ （%） 2 ppm 2.00 2.020 0.29% 0.01% 是的，测试 TOC ppm ppm 通过 结果和讨论 表 4列出了将不同浓度的KHP加入 1 ppm 0.2M KOH 溶液中的 TOC测量值，图 1是线性回归结果。 表 4：1 ppm 0.2M KOH和 0.5、1、5、20 ppm KHP 的 TOC测量结果 预期 TOC TOC 标准偏 相对标 偏离预 （ppm） 浓度 差 准偏差 期值 (ppm) (ppm) （%） （%） 1 ppm 0.2M KOH 1.02 0.01 1.2% 2% 1 ppm 0.2M KOH + 0.500 ppm KHP 1.54 0.02 1.2% 3% 1 ppm 0.2M KOH+ 1 ppm KHP 2.09 0.01 0.46% 4% 1 ppm 0.2M KOH+ 5 ppm KHP 6.25 0.04 0.56% 4% 1 ppm 0.2M KOH+ 20 ppm KHP 21.6 0.08 0.38% 3% 图 1：TOC与 0.2M KOH/KHP浓度的线性回归结果 加入 KHP的0.2M KOH的TOC回收率在0.5 – 20ppm浓度范围内是高度线性的（R2= 1）。1 ppm 0.2M KOH的 TOC为 1020 ± 12.6 ppb，是Sievers M9分析 仪的 0.03 ppb检测限的 30,000倍以上。这些数据表明，痕量的 0.2M KOH不会影响Sievers M9分析仪准确和 精确地检测有机碳。表 5列出了 0.5- 20 μS/cm范围内 KOH的电导率测量结果，图 2是线性回归结果。 表 5：0.5 – 20 μS/cm 0.2M KOH的电导率测量结果 预期电导率 （μS/cm） rCond (µS/cm) 标准偏差 (μS/cm) 相对标准偏差 （%） 0.5 0.1 0.03 4.19 1 0.3 0.003 0.35 5 4.4 0.02 0.38 20 25.9 0.13 0.48 图 2：电导率与 0.2M KOH浓度的线性回归结果 KOH电导率响应 E实xp测e crtCeod nrdCo平n均d 值Av（erμaSg/cem(μ）S/cm) 0.2M KOH的电导率在 0.5- 20 μS/cm范围内是高度线 性的（R2= 0.996）。0.5 μS/cm 0.2M KOH的电导率 为0.1 ± 0.03 μS/cm，是 Sievers M9分析仪的0.01μS/cm检测限的 10倍以上。因此可以用Sievers M9分 析仪通过测量电导率来准确、精确地检测 0.2M KOH。 结论 同时测量电导率和 TOC的能力使得Sievers M9分析仪 能够在清洁验证时有效地检测出残留的清洁剂。Sievers M9的电导率功能可以检测到大于0.5 μS/cm的 KOH （是一种市售的碱性清洁剂）。当痕量的 0.2M KOH中 的KHP浓度范围是 0.5- 20 ppm时，TOC响应为线性 （R2= 1），表明KOH基质效应对 TOC测量的影响微 乎其微。由于 KOH分子本身不含有机碳，无法通过测 量 TOC来检测痕量的 0.2M KOH，但同时测量 TOC和 电导率就能够准确了解冲洗液中是否含有污染物和化合 物。因此在验证清洁工艺时，具有电导率功能的 Sievers M9分析仪是测量无机离子和有机化合物的最佳 仪器。 Veolia Water Technologies 请访问以下网址与我们联系：cn.sieversinstruments.com