使用Sievers M9分析仪检测清洁验证样品0.2M NaOH中的TOC

稀NaOH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。NaOH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NaOH。NaOH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NaOH中的碳污染，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NaOH的TOC和电导率，并据此检测和定量分析残留的微量0.2M NaOH（一种常用清洗剂）。使用 SIEVERS M9分析仪检测清洁验证 样品 0.2M NAOH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 NaOH（一种常用清洗剂）。 背景信息 稀 NaOH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。NaOH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 NaOH。NaOH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 NaOH中的碳污染，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 NaOH的 TOC和电导率。 实验测试计划 对酸化的 0.2M NaOH溶液（pH值为 1.68）的初步分析 结果显示，0.2M NaOH含有约 2.8％（质量百分比）的 碳。对未酸化的 0.2M NaOH的分析结果显示，其电导率 为 3.4 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0.5 ppm 0.2M NaOH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20,000 ppm储备溶液制 成。0.5 ppm 0.2M NaOH溶液的含碳量为 2.8%（质量 百分比），来自酸化的 0.2M NaOH。 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 NaOH溶液。使用20 μS/cm电导率储备溶液，基于非酸 化的 0.2M NaOH电导率 3.4 µS/cm基础之上，使用 0.2M NaOH溶液稀释至 0.1%（质量比）配制而成。所 有的 0.2M NaOH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 酸剂 氧化剂 浓度（ppm） 流量 流量 (μl/分钟) (μl/分钟) 0.5 ppm 0.2M NaOH 1 0 0.5 ppm 0.2M NaOH+ 0.5 ppm KHP 1 0 0.5 ppm 0.2M NaOH+ 1 ppm KHP 1 0.2 0.5 ppm 0.2M NaOH+ 5 ppm KHP 1 0.9 0.5 ppm 0.2M NaOH+ 20 ppm KHP 1 3.1 测试设备  Sievers M9实验室型 TOC分析仪，序列号：1401-0043  Sievers自动进样器，序列号：09040005  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 31.0 3.69 35.5 250 243 1.26 252 1000 974 0.47 1000 5000 4910 0.24 5040 10000 9840 0.12 10100 25000 24600 0.47 25200 50000 47800 0.12 49000 10000 IC 10300 IC 0 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 预 相对 差值≤±2％且 标样 实测 标准 差值 期 相对标准偏差 浓度 值 偏差 （%） （%） 值 ≤3％吗？ 2 2.00 2.010 0.29% -0.28% 是的，测试通 ppm TOC ppm ppm 过 结果和讨论 表 4列出了将不同浓度的 KHP加入 0.5 ppm 0.2M NaOH溶液中的 TOC测量值，图 1是线性回归结果。 表 4：0.5 ppm 0.2M NaOH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） （%） （%） 0.5 ppm 0.2M NaOH 0.582 0.01 2.2% 15% 0.5 ppm 0.2M NaOH+ 0.500 ppm KHP 1.25 0.02 1.2% 22% 0.5 ppm 0.2M NaOH+ 1 ppm KHP 2.15 0.01 0.45% 36% 0.5 ppm 0.2M NaOH+ 5 ppm KHP 6.27 0.03 0.57% 13% 0.5 ppm 0.2M NaOH+ 20 ppm KHP 22.6 0.08 0.36% 10% 图 1：TOC与 0.2M NaOH/KHP浓度的线性回归结果 加入 KHP的 0.2M NaOH的 TOC回收率在 0.5 – 20ppm浓度范围内是高度线性的（R2= 0.9996）。0.5ppm 0.2M NaOH的 TOC为 582 ± 13 ppb，是 Sievers M9分析仪的 0.03 ppb检测限的 16,000倍以上。这些数 据表明，痕量的 0.2M NaOH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- 20μS/cm范围内 NaOH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 NaOH的电导率测量结果 预期电导率 rCond (µS/c m) 标准偏差 相对标准偏 （μS/cm） （μS/cm） 差（ % ） 0.5 0.1 0.02 3.0 1 0.4 0.02 2.1 5 5.8 0.06 1 20 28.8 0.08 0.28 预期 rCond平均值（μS/cm） 图 2：电导率与 0.2M NaOH浓度的线性回归结果 0.2M NaOH的电导率在 0.5- 20 μS/cm范围内是高度线 性的（R2= 0.999）。0.5 μS/cm 0.2M NaOH的电导率 为 0.1 ± 0.02 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 NaOH。 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 NaOH （是一种市售的碱性清洁剂）。当痕量的 0.2M NaOH中 的 KHP浓度范围是 0.5- 20 ppm时，TOC响应为线性 （R2= 0.9996），表明 NaOH基质效应对 TOC测量的 影响微乎其微。由于 NaOH分子本身不含有机碳，无法 通过测量 TOC来检测痕量的 0.2M NaOH，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