1、挑战总有机碳（TOC，Total Organic Carbon）分析技术能够有效测量样品中的杂质，提供有机污染物的简明、非专属、全面的测量结果，为用户提供宝贵的工艺监测数据。准确地检测和量化低TOC浓度，对工艺控制、产品质量、资产保护来说至关重要。有机物的污染会影响生产工艺、污染制成品，导致整个产品批次不合格，甚至损坏生产设备。有机污染物的来源之一是挥发性化合物。挥发性和半挥发性化合物常来源于清洁剂或冷却剂。挥发性污染物也可能来自源水和化学分解产物。能够有效检测挥发性和半挥发性化合物，对于城市用水和工业用水处理工艺的全面检漏来说非常关键，我们可以用TOC分析技术来完成这项检测任务。先将有机物氧化成CO2，然后检测CO2的含量，从而完成TOC分析。有些常用的TOC分析方法会在过程中添加酸剂并进行气体吹扫。向液体样品中添加酸剂降低其pH值，可以确保将所有以碳酸根或碳酸氢根形式存在的碳转化为溶解CO2。气体吹扫就是使气泡通过液体样品，去除样品中的其它溶解气体或挥发性液体的过程。有些分析方法很难有效检测挥发性化合物，这是因为挥发性化合物会消失在气体吹扫过程中，或者需要用特殊方法才能检测到。这些局限性会造成监测数据不准确，从而导致应对决策延误甚至错误。本文比较了以下三种TOC氧化法对挥发性化合物的回收效率：高温催化燃烧法两级先进氧化法紫外-过硫酸盐氧化和膜检测法（此技术用于 Sievers® M系列TOC分析仪）2、实验在实验中，我们用上述几种TOC氧化方法对不同的挥发性化合物进行测试，以了解这些氧化方法的分析性能。我们测量了TOC浓度分别为0.25 ppm、1.0 ppm、5.0 ppm的标准品的TOC值。本次研究根据以下化合物特性，选用4种化合物【丙酮、甲醇、甲乙酮（MEK）、异丙醇（IPA）/2-丙醇】进行测试：具有挥发性或半挥发性是水系统中常见的污染物可能影响制成品质量，或长期损坏生产设备催化燃烧（CC，Catalytic Combustion）式分析仪在本次研究中使用的催化燃烧式分析仪用铂催化剂和高温燃烧法进行TOC氧化，然后进行非色散红外（NDIR，Non-Dispersive Infrared）检测。在TOC或POC（Purgeable Organic Carbon，可吹除有机碳）模式下运行分析仪来分析挥发性化合物，工作流程见图1和图2。POC模式是分析仪的可选配置，不在本次研究中讨论。图1：催化燃烧式分析仪的NPOC（Non-Purgeable Organic Carbon，不可吹除有机碳）模式图2：催化燃烧式分析仪的TOC模式图1和图2是催化燃烧式分析仪的两种常见操作模式。图1显示，在NPOC模式的吹扫过程中，IC（Inorganic Carbon，无机碳）和POC被去除，因而不包含在测量结果中。图2显示了TOC分析的两步过程。在TC测量中，由于未吹扫就进行氧化，TC（Total Carbon，总碳）测量结果中包括了POC。在IC测量中，样品和酸剂经过吹扫，产生的CO2被载气送到NDIR部分进行测量。两级先进氧化（TSAO，Two-Staged Advanced Oxidation）式分析仪在本次研究中使用的两级先进氧化式分析仪用氢氧化钠和臭氧（能够产生羟基自由基）进行TOC氧化，然后进行NDIR检测 。在TC或VOC（Volatile Organic Carbon，挥发性有机碳）模式下操作分析仪来分析挥发性化合物，TC模式和VOC模式均为分析仪的可选配置。本次研究不评估TC模式。两级先进氧化式分析仪的VOC模式类似于催化燃烧式分析仪的POC模式，这两个术语可以互换使用。图3是两级先进氧化式分析仪的标准操作模式【TIC（Total Inorganic Carbon，总无机碳）+TOC模式】。在这两步操作模式下，在NDIR测量之前先进行IC和POC吹扫。由于未进行氧化，POC不包含在测量结果中。此模式的两个步骤使用同一样品，TOC代表样品中的NPOC。*注意：在 IC 测量步骤中，已通过吹扫去除了样品中的 POC 和 IC。图3：两级先进氧化式分析仪的TIC+TOC模式图4是两级先进氧化式分析仪的附加TC模式。在此模式下，用氢氧化钠和臭氧来预氧化样品，以便在吹扫之前氧化全部POC。分析仪的VOC模式是TC分析和TIC+TOC分析的结合。计算实测的“TC”与实测的“TIC和NPOC之和”之间的差值，即可得到VOC。VOC=TC–(TIC+NPOC)。图4：两级先进氧化式分析仪的TC模式Sievers M系列分析仪Sievers M系列TOC分析仪用紫外-过硫酸盐进行TOC氧化，然后进行膜电导（MC，Membrane Conductimetric）检测。分析仪可以在普通操作模式下检测挥发性有机物。图5是M系列分析仪所采用的TOC分析方法的流程。图5：M系列分析仪的标准操作图5显示了Sievers M系列TOC分析仪的普通分析模式。样品在被加入酸剂后，分流到分析仪中相互独立的TC通道和IC通道中。TC通道中的样品被加入氧化剂，然后在紫外线照射下，样品中的有机物被氧化。IC通道中的样品则跳过上述过程。各通道中的样品通过CO2渗透膜，将CO2分离开。TOC等于TC减去IC。如果需要事先去除IC以获得更准确的TOC结果，可以使用无机碳去除器（ICR，Inorganic Carbon Remover），而无需进行吹扫。建议当IC高10倍的TOC时使用无机碳去除器。IC通道中的样品被送进无机碳去除器，通过一圈CO2渗透管，即可在不使用载气的情况下去除IC。此方法不会在去除IC的过程中损失挥发性碳，因而能准确测量TOC。同催化燃烧工艺和两级先进氧化工艺相反，M系列分析仪内的样品不接触空气，这就能够确保在受控实验室环境中测得的挥发性有机物的结果真实反应了在线设置中的实际工艺样品的TOC。3、结果图6-9显示了上述三种TOC氧化技术的挥发性化合物回收率的测量数据。M系列分析仪在关闭无机碳去除器的普通分析模式下运行，催化燃烧式分析仪在TOC模式下运行，两级先进氧化式分析仪在VOC模式下运行。图 6：丙酮的回收率CC=催化燃烧TSAO=两级先进氧化图 7：甲醇的回收率图 8：甲乙酮（MEK，也称为丁酮）的回收率图 9：异丙醇（IPA）的回收率图6-9显示了在本次研究中评估的4种化合物的回收率。各图中的红线代表100%回收率。4、结论本次研究使用的所有分析仪都在正确的操作模式下成功完成了对化合物的分析，但Sievers M系列分析仪是唯一在标准操作模式下并且在不用载气的情况下有效检测挥发性有机物的仪器。表1列出了所有化合物和所有分析浓度的挥发性有机物的平均回收率。表 1：本次研究中的所有化合物和分析浓度的挥发性有机物的平均回收率分析仪平均回收率M系列分析仪100.04%CC103.02%TSAO90.52%在本次研究中使用的催化燃烧式分析仪只能在TOC模式（或配置可选附件的POC模式）下检测挥发性化合物。但大多数用户所采用的标准操作是NPOC模式，该模式无法检测挥发性有机物。在本次研究中使用的两级先进氧化式分析仪只能在TC或VOC模式下检测挥发性有机物，但这两种模式都是可选配置。催化燃烧式分析仪和两级先进氧化式分析仪都需要用载气进行吹扫和NDIR检测。用载气进行吹扫时，会损失挥发性和半挥发性有机化合物。用载气进行NDIR检测时，要求进行精确的气液分离，这是因为水分会影响测量结果的准确性。Sievers M系列分析仪采用膜电导检测法来测量液体（而非气体）的CO2，能够避免上述缺点。为了应对工艺偏差或泄漏，用户必须能够有效地监测有机污染物（如挥发性化合物）。精准的监测结果帮助用户正确掌握工艺。Sievers M系列分析仪能够在标准操作模式下准确测量挥发性化合物的TOC，为用户提供了理想的监测解决方案。紫外-过硫酸盐氧化结合膜电导检测技术，无需进行吹扫和使用载气，避免了挥发性化合物的损失。在低污染的情况下快速识别工艺泄漏和生产效率过低的原因，可以有效保护生产设备和制成品质量，帮助用户及时做出应对决策，从而为用户节省大量的时间和资金。Sievers M系列分析仪的检测限（LOD，Limit of Detection）和定量限（LOQ，Limit of Quantification）最低，对低浓度挥发性化合物的分析结果最准确，能够满足用户的一切监测需求。Sievers M系列TOC分析仪具有精准的分析性能、良好的整体易用性、无需另行购买可选附件，是检测挥发性有机化合物的理想工具。◆ ◆ ◆联系我们，了解更多！

用于水-蒸汽循环的公用工程用水需要不含有机污染物的超纯水。无论是炼油厂、化工厂、食品饮料厂还是发电厂，都必须在特定点验证水质，以确保符合标准。水中出现杂质的一个主要原因是系统中有一处或多处泄漏点，污染物穿过保护屏障，对下游系统构成威胁。这些威胁会降低产品质量和关键设备资产的性能或寿命，这两种情况都会对经营产生重大影响。福利插播扫下方二维码，填写调查问卷，告诉我们您对化学工业中水质监测的见解或挑战，留下您的邮寄地址，即有机会获得精美好礼一份！问卷截止时间：2022年3月18日（周五）中午12:00我们将从所有参与人中随机抽取25位幸运儿，送出礼品。除实物礼品外，所有填写问卷的参与者，均能免费获得《toc分析在工业与环境行业中的应用合集》电子版。奖品设置一等奖3名带无线充电功能的魔方插座1个二等奖7名收纳包或三合一数据线1个三等奖15名精美笔记本1本sievers分析仪保留活动解释权福利插播完毕，请继续阅读使用toc分析以获得持续、实时的数据在水-蒸汽循环的关键点进行持续监测以确保达到标准至关重要。有多种监测工具可以使用，其中一个是总有机碳（toc）监测。toc分析提供了一种测定所有存在的有机物的简单方法，同时强调速度和准确性。它提供持续的实时数据，使运营人员能做出更好、更快的决策，最终有助于优化设施，同时提高效率和节省资金。重要监测点：换热器实施监测计划的第一步是确定工艺中应监测toc的关键点。可能出现污染的最常见位置是换热器，换热器会持续影响锅炉。确保进入锅炉的水不受有机污染非常重要，主要原因有两个：高质量的水可以确保循环冷凝液重复使用，从而节约能源，降低运营成本，提高可持续性。高质量的水不会发生使锅炉性能下降的腐蚀反应，从而延长设备资产的使用寿命。锅炉给水由补给水和回收的冷凝液组成，目的是尽可能地重复使用冷凝液。toc分析可确定是否发生泄漏，并可提供数据以确定冷凝液是否可重复使用或需要转送他处。在向二次流体传热的过程中，换热器可能发生泄漏。二次流体包括冷却剂、工艺冷却水、柴油、原料、中间体甚至成品。在化工装置中，二次流体可以是工厂试图加热以产生反应的化学物质。当腐蚀破坏了分隔两股流路的物理屏障时，就会造成泄漏。即使只有针孔大小的泄漏，锅炉和抛光系统也会受到损坏。如果成品是从热冷凝液接收热量的流体，则存在产品损失和产品质量受损的风险。传统方法的不足通过实施toc监测来分析进入锅炉的冷凝液，可以了解所有潜在的有机污染。传统的检测，如电导率和ph值不能准确体现有机污染物的浓度。电导率用于检测离子化合物，但许多有机化合物是不带电的。ph值是用来检测酸类的，然而，一些有机物对水的ph值几乎没有影响。这说明有机物通过传统的监测方法检测不到。当这些有机污染物进入锅炉，高温高压会使化合物发生反应，形成腐蚀性酸。这些化合物会损坏锅炉，加速腐蚀，缩短设备资产的使用寿命。确定可接受的toc水平在控制锅炉给水有机污染方面，已经有全球指南可供参考。此类指南将toc作为设备可使用的检测工具之一，一般来说，建议toc低于200 ppb。除了参考一般指南外，在确定可接受的toc水平时，还需要考虑锅炉的工作压力。压力越高，保持给水中低浓度的toc就越重要。以下是各机构组织的建议：美国机械工程师学会（american society of mechanical engineers，asme）-现代工业锅炉给水和锅炉水质控制操作规程共识en 12952 – 欧洲标准水管锅炉和辅助设备以及en 12952-12锅炉给水和锅炉水质要求美国电力研究所（electric power research institute，epri）建议的toc含量低于100 ppb或µg/l。vgb，欧洲发电和供热技术协会，建议低于200 ppb。无论是在闭式回路还是开式回路冷却系统中，toc监测都可以帮助工厂识别泄漏。然后可以采取适当的措施来确保水质，保护设备和环境，减少工厂停工时间。有效toc监测的现实案例以下案例说明了有效的toc监测程序德克萨斯炼油厂识别污染源并恢复生产美国德克萨斯州一家炼油厂遇到了油污染冷凝液，造成锅炉结垢和非计划停工的事件。非计划维护和生产损失造成的财务影响致使炼油厂不得不重新审查其冷凝液监测程序。调查结论是，现有的有机污染物检测方法导致报告值偏低且无法有效探测泄漏。工厂实施了在线监测程序，使用sievers® innovox在线toc分析仪分析冷凝液。有了这个在线监测程序，工厂可以识别出泄漏，找到泄漏源并采取主动措施。通过toc分析获得的数据能最大限度地回收冷凝液，降低生产成本。sievers innovox在线与实验室toc分析仪田纳西河谷管理局（tva）艾伦联合循环发电厂使用toc分析避免锅炉不当启动和相关成本田纳西河谷管理局（tennessee valley authority，tva）的艾伦联合循环发电厂寻求建立一种更积极主动的监测程序，以检测其闭环冷却水系统中的乙二醇泄漏。乙二醇很难用诸如ph值和电导率的传统方法检测到。通过使用总有机碳toc分析和制定强有力的取样计划，该工厂将检测程序标准化并能准确发现泄漏。当冷凝液中的toc含量上升超过200 ppb时，会提醒运营人员。运营人员可以立即采取行动，避免损坏锅炉。使用toc分析确保冷却水水质一家大型化学品制造商要求其开放式冷却水系统不受有机污染。该工厂从当地河流取水，并在各个冷却过程中使用。冷却后，水返回当地河流。为了避免环境罚款，同时达到可持续发展的目标，该工厂投资了一个强有力的toc监测程序。对流入和流出的冷却水实施有机监测，这对于达到质量标准至关重要。这种程序的基础需要一个足够灵敏的分析仪来检测低水平的有机污染，并能提供实时检测结果。sievers® m5310 c toc分析仪提供了完美的解决方案。分析仪安装在总共19个监测点，包括14个排放流、3个泵站和2个工艺设备。通过这一强有力的监测程序，该化学品制造商可以控制冷却水排放，降低罚款风险，并实现内部可持续水管理的目标。sievers m5310 c便携/在线/实验室toc分析仪结论通过采用toc分析进行有机物监测程序，工厂可以更好地识别泄漏，并确保水质持续优化并且无有机污染。快速发现问题并立即采取整改措施的能力使工厂能够避免设备资产的损坏、不必要的停工和计划外的财务压力。◆ ◆ ◆联系我们，了解更多！

检测流程优化的主要目标是提升简便性和效率对于制药用水，有任何不完善都存在风险。控制水质始终是重中之重，其中包括涉及复杂的分析仪器和高度监管过程的微生物和化学质量。如果构成成品的任何原材料、中间体或活性药物成分（api）暴露于受污染的水源中，则会产生健康和安全威胁，并随之产生代价高昂的生产力和性能问题。检测并消除异物或杂质需要有效的实验室用水和药品检测及清洁验证。使用优化的制药级水系统监测程序有助于确保纯化水（pw）、超纯水（upw）、注射用水（wfi）和其他相关水符合药典规定的质量要求以及工艺要求，如美国fda的现行良好生产规范（cgmp）。对检测实验室水源的工具和流程，人们不断努力，使其简单、高效并有效，已经产生了令人瞩目的结果。而从专业仪器的新功能到创新的实时检测和自动化分析解决方案，制药商现在有更多的选择。除了更直观地学习和使用之外，现今的分析仪器还可以产生更快、更准确的结果，并具有更高的可追溯性和可扩展性，还可以避免导致非计划停机的实验室误差及数据延迟。传统方法的缺点目前，大多数实验室用水和药品检测都使用“采样”模式，即每次手动收集和分析一个样品。“这种做法要求qa/qc团队将水样从水回路内的使用点进行取样并进行无菌隔离，然后转移到实验室进行定期的总有机碳（toc）、电导率、内毒素、微生物限度、ph值等检测，以确保符合全球药典法规，”sievers分析仪生命科学产品应用专家kaitlyn vap解释。准确性和可扩展性是在制药实验室中使用抓取采样相关的两个主要挑战。例如：从污染和分析仪能力的角度来看，简单地获得这些检测的准确读数可能很困难。将样品从封闭回路转移到样品容器可能会引入环境污染物，从而导致结果出现偏差，致使检测不准确。许多分析仪采用的传感器技术会受到离子干扰，这可能导致从水源中存在的其他离子中采集到不准确的toc读数。劳动密集型的流程可扩展性有限，导致效率低下，阻碍了业务增长。采取此类方法的制药商会面临更高的培训成本、更低的效率和生产力、更长的停机时间和难以追踪的问题。例如，为了正确收集水样进行检测，员工需要接受无菌技术培训，以降低水样污染的风险。培训既费时又费钱，但对于确保准确的水质检测是必要的。一旦收集到样品，可能会暂停水系统的使用，直到可以确认toc、ph、内毒素和微生物限度的读数符合要求为止。供水暂停期间需要停止生产，检测数值符合要求后才会重新启动生产。等待合规检测数值时的停机时间会造成制药商的经济损失，销售的产品产量减少、设施利用率降低、操作人员的工作时间效率低下等。一些公司选择在等待qa/qc实验室结果的同时继续生产药品，以避免生产停滞成本，但这需要冒不合规或不符合规格的检测数值的风险，并可能因此产生对废料或次品进行收集、销毁和处置的成本。此外，由于手动过程中存在潜在的用户误差，可追溯性存在风险。“将数据点与沿水回路的相关使用点进行对应以准确报告水质检测结果完全依赖于手动标记，”vap解释说，“手动采水样的做法最终导致难以对用户误差、消耗品或使用点的误差和偏差进行追踪。”用于制药行业的sievers toc分析仪型号包括实验室、在线、便携各种类型有影响力的创新解决了复杂的挑战制药用水和药品检测仪器的供应商正在关注这样的呼声：需要最少的培训、节省时间、产生一致且可重复的结果、减少分析员的互动、避免停机；同时提供准确性、合规性和可扩展性。为应对长期存在的难题而设计的先进的专用解决方案在数量上和功能上都在不断增加，包括：采用膜电导技术的toc分析仪可消除离子干扰，与容易受到离子干扰的直接电导或传感器技术相比，具有更高的准确性和专属性。支持同时进行toc和电导率检测的分析仪不需要单独的电导率仪器来进行测量。自动进样器可以连接到分析仪上，通过减少一些与手动取样相关的手动过程来自动分析多个样品并提高qc/qa的工作效率。turbo模式是sievers m系列总有机碳toc分析仪的一项功能，可加快检测时间，减少停机时间。用于实时检测或实时放行的在线分析仪，通过避免生产停机时间，消除中间处理步骤，以及减少无菌培训计划、消耗品、以及与传统水质检测操作相关的整体的低效率，来提高利润率。例如，sievers m500总有机碳toc分析仪可用于实时检测，进行toc和电导率检测数据的收集和报告。仪器制造商还可以提供验证支持，以协助实时检测的实施。利用微流控技术实现的自动化带来了准确性和效率的提高。在高风险的检测中自动化技术应用最为普遍，如需要训练有素的分析人员和大量时间精力来完成的细菌内毒素检测。一个关于自动化的例子是sievers eclipse月食细菌内毒素检测仪，该仪器将分析人员的工作时间减少到不到10分钟，同时仍保持与96微孔板和盒式系统中使用相同的生化反应。sievers eclipse完全符合全球药典和数据可靠性要求，它使制药实验室有能力逐年增长和扩大规模，而不需要更多仪器来分析增加的水和药品量。随着类似的持续性改进，制药实验室需要做出关键选择。“我会鼓励客户研究并向潜在的供应商询问分析仪器的采购和实施，”vap建议，“这可以深入了解各种分析仪器的竞争优势，使客户能够根据他们的应用，最好地评估哪种仪器将提供最大的价值。”进一步的持续创新是不可避免的，无论是为了满足制药实验室的已知需求，还是利用技术发展提供前所未有的机会。对于水的qa/qc以及整个制药业来说，这是一个激动人心的时刻。对检测实验室水源的工具和流程，人们不断努力，使其简单、高效并有效，已经产生了令人瞩目的结果。随着类似的持续性改进，制药商需要做出关键选择。原文英文版刊登于《pharma manufacturing》杂志网站，作者sheila kennedy, cmrp, contributing editor，本文有所修改。◆ ◆ ◆联系我们，了解更多！

新冠疫情自2020年初大爆发至今态势不断迅速演变。从人类的生命健康到经济，再到工作和生活方式，疫情已影响了社会的方方面面。值此关头，生物制药企业积极响应，迅速开展新冠肺炎药物疗法及疫苗相关的研究、开发和生产活动。在疫情从全球范围内对生物制药产业进行了一定程度的“激活”后，生物制药行业未来会否出现新的发展态势？在这个全球企业参与的赛道中，我们邀请了两位sievers分析仪的全球生命科学产品应用专家，从以下几个方面，共同探讨了新冠疫情对生物制药行业的影响。制造能力/产能监管环境新药研发计划供应链/冷链人员配备与运营财务考虑与增长预测新冠疫情如何在以下方面影响生物制药行业？制造能力/产能：生物制药公司获得研发专家来推进在开发项目。虽然这些公司也拥有内部制造专业知识，但通常无法达到cdmo（contract development and manufacturing organization，合同研发与生产组织）的规模。出于这个原因，大部分药品制造都外包给了cdmo。疫情给生物制药的生产能力带来了压力，迫使生物制药公司依靠cdmo扩大疫苗生产。通过这种做法，达成了富有成效的合作，充分利用了制药公司在疫苗开发方面的研发专业知识和cdmo在疫苗生产制造方面的专业知识。在生物制药的生产中也出现了区域依赖性。由于经济原因，生物制药公司和cdmo的生产基地通常都很有限。在疫情期间，制造业的地理隔离表现在供应链上。目前，生物制药公司和cdmo正在考虑在当地建设更多的小型生产基地，而不是在全球范围内建设几个大型生产基地，以便更好地满足和服务于人口需求。驾驭监管环境：政府很少直接向制药公司寻求解决方案；但新冠肺炎疫情是发生这种情况的一个案例。隶属于政府的监管机构催生了解决疫情的紧迫性，在其监管药品审批的过程中也有同样的紧迫感。因此，covid-19疫苗的上市时间更快。美国食品药物管理局（fda）授予辉瑞pfizer /biontech、moderna和强生johnson & johnson疫苗紧急使用授权（eua，emergency use authorization）。eua并不等同于fda的最终批准，仍需要通过收集疗效和安全性数据进行高级别审查。辉瑞pfizer/biontech的疫苗获得了fda的正式批准，比标准的7-10年临床试验过程提前了数年。由于监管环境将所有资源和精力转移到新冠肺炎治疗上，因此可以快速获得批准。未来，由于各种临床前、一期、二期和三期临床试验中资源和精力的重新分配，新冠肺炎疫苗的监管批准流程是否会同样快速值得怀疑。新药研发计划：药物开发一直与漫长的上市时间有关。在确定目标疾病适应症、开发有效针对这些适应症的药物以及在临床试验中评估该药物之间，将药物推向市场的过程可能需要数年时间。多年来，将药物推向市场的限制因素包括成本和安全性。在开发新冠疫苗的过程中，药物开发进度得到了加快，这不仅是因为政府提供了大量资金和普通民众参与临床试验的意愿，还因为制药公司之间建立的联盟提供了透明度。通常，制药公司在开发治疗相同疾病药物时处于竞争关系。也许他们寻求不同的治疗方式或不同的治疗机制，但第一个进入市场的通常会赢得大部分市场份额。在新冠疫苗开发过程中，情况有所不同；制药公司公开分享彼此的数据，并合作加快成本高昂的开发工作和冗长的安全评估。公司之间的联盟在保持安全的同时提高了效率，因此，未来可能会采用药物开发项目的合作。供应链/冷链的缺点/限制：在整个新冠疫情期间，几乎每个行业都受到了供应链限制。曲速行动（ows，operation warp speed）是政府发起的一项战略，旨在确保每个愿意接收新冠疫苗的美国人都能接种。为了缓解生物制药行业的供应链采购挑战，ows要求原材料供应商首先储备和分配用于生产新冠疫苗的材料，然后再供应给其他用户。虽然ows帮助减轻了与新冠疫情相关的供应链风险，但生物制药行业正在考虑如何逐渐实现供应链的失效保障，以在未来缓解这些问题。当前的补救措施包括维持更大的库存，确定二级和三级供应商，以及在关键供应商附近建造工厂设施。由于基础设施、运输、包装、环境等诸多外部因素，冷链是一种难以控制的供应形式；但考虑到mrna疫苗所需的极低储存温度，生物制药行业不得不克服这些挑战。采取合作的方式，供应商、分销商和最终用户实施了适当的运输，监测不同运输方式所经历的外部天气和内部温度。此外，供应商和分销商已努力通过建造或验证温度控制设施到位来确保疫苗站点配备必要的基础设施。人员配备与运营：由于工厂和办公室现场仅限于必要的员工进入，生物制药公司不得不学会与居家办公的同事进行有效沟通。这种工作模式产生了差异化的技能组合。居家办公的人是支持者。支持者去推动战略和行动是非常重要的。另一方面，在办公室的工作人员是实际进行操作的人员。操作人员进行需要战术执行的必要工作。除了已经出现的这些杰出的员工团队，每个团队都有自己的优势来推动有效的沟通，运营已经转向以客户为中心而非以产品为中心的模式。与在开发项目不同，生物制药行业能够为了客户，调整并专注于新冠疫苗，这在很大程度上要归功于员工的应变能力。另一方面，需要对工艺进行改造，以适应新产品的开发和生产。为了避免未来出现这种障碍，生物制药公司一直致力于制定方法和协议，使开发和生产设施能适应产品生产中的需求变化。清洁方法和验证、多功能设备、自动化生产和人工智能是生物制药行业为未来运营做准备的几种方式。财务考虑与增长预测：虽然许多人可能认为新冠肺炎对制药公司的增长率产生了积极影响，但复合年增长率（cagr，compound annual growth rates）与疫情爆发前几年的增长率相似。这主要是由于生物制药公司为了满足对新冠肺炎疫苗的需求而牺牲了其他产品线的生产。虽然知名的新冠肺炎制药竞争对手包括moderna、辉瑞、biontech和强生，但仍有更多公司在寻找治疗新冠肺炎的解决方案，最终将整个生物制药行业的重点从在开发项目和商用药品转移到新冠肺炎上。随着在开发项目和商业药品生产的恢复，以及维持新冠肺炎疫苗的研究、开发和生产，未来几年的增长将难以预测。在疫情爆发期间，通常用于资助研发项目的拨款被用于资助生产/制造设备。这种对优化制造能力的投资，使生物制药业为未来产品需求的增长和产品线的扩张做好了准备。展望未来，生物制药业将如何利用在疫情爆发期间学到的知识和经验教训，并利用这些信息来创建一个强健而灵活的行业，为未来的疫情做好准备？vap：新冠肺炎疫情不仅从新冠疫苗研发的角度对生物制药业提出了挑战，还从生产的角度也提出了挑战。在维持现有医药产品生产线和引进新冠疫苗生产线之间，生物制药业因生产工艺缺乏准备和备用设备而无法承受因新冠疫情导致的高吞吐量。需求增加，供应减少，基本劳动力面临感染新冠的风险。为了应对这些挑战，生物制药业正更多地考虑实施自动化流程，以取代行业标准的人工实验室操作。这些自动化流程可能包括生产用水的实时放行、在线清洁验证、生产线机器人技术、人工智能等。自动化最终将通过精简和简化流程，帮助生物制药行业为应对未来的疫情做好准备。万一自动化过程出现故障，维护实验室设备和培训将确保生产线的冗余度。通过减少对人工操作的依赖，生物制药业正在朝着更强大、技术更先进的协议、流程和系统发展。skalski：展望未来，生物制药公司应该利用新技术和自动化来创建稳健、可靠的应用，有助于将新产品更有效、安全地推向市场，并符合所有法规。我们现在知道疫苗可以以破纪录的速度生产出来，因此部署自动化技术来支持生产工作将使产品更快地到达患者手中。此外，在疫情期间出现的劳动力短缺和供应链的挑战，这是对药企（特别是qc实验室）的一个很好提醒，即需要拥有经过验证的备用供应商来进行关键的放行测试，以便新药/疫苗能及时放行。通过采用可减少人为错误并提高数据可靠性的自动化技术，培训员工所花费的时间大大减少，并且公司可以更好地做好准备，以便在劳动力短缺时最大限度地减少或消除对产品测试的任何干扰。在这次疫情爆发期间，我们看到了生物制药行业的问题，采用创新的解决方案来跟上创新药物的步伐，会更好地支持这些公司成功应对突发情况。原文英文版刊登于《american pharmaceutical review》2021年11/12月刊，本文有所修改。◆ ◆ ◆联系我们，了解更多！

工艺过程控制和资产保护测量最终排放时的有机物负荷对于法规合规性至关重要。与此同时，在流动点和处理工艺过程中监测有机物含量也已成为过程控制和资产优化的有效做法。例如，城市污水处理厂对流入的污水进行碳监测有助于加强生物处理，从而优化工艺过程控制和实时做出过程决策的能力。toc分析作为一种提高水处理设备耐用性的工具正在获得认可。随着工业和中水回用，工厂越来越多地使用过滤膜来处理废水，可以使用toc分析仪来快速检测高有机负荷，从而限制结垢并进行水处理效率评估。此外，许多工厂正在将生物处理和膜过滤合并到称为膜生物反应器（mbr）的工艺中。mbr进水中的直接碳监测使工厂能够优化生物处理并保护膜免受有机物污染。最佳食物与微生物的比例市政工厂按照多个步骤处理流入的废水。初级处理需要物理分离，通过筛选和沉淀提取固体。在这种初级处理之后，工厂通常使用二级生物处理工艺来限制进水废水的有机物含量。[7]该工艺通常取决于在活性污泥中使用好氧细菌来帮助分解水中的有机化合物。经常通过传统bod测试测量细菌的“食物”——有机分子。[3]为确保处理过程中有机物和微生物的适当平衡，工厂使用称为食物与微生物（f:m）比率的通用参数。[2]f:m比值低的系统意味着“食物”不足，并导致负责分解有机分子的微生物没有足够的“食物”去分解。相反，在高f:m比值的系统中，微生物可能会因有机物负荷过高而无法胜任分解工作，这会导致有机污染物无法有效祛除。为了最大限度地提高生物质的健康状况并确保有机污染物的祛除，工厂以最佳f:m比值运行是关键。与传统的需氧量测试不同，toc分析仪直接测量废水中所含的碳量，从而使操作员能够准确地定量分析f:m比值中的“食物”。bod5测试的五天响应时间通常不足以快速进行工艺调整，尤其是在有机物负荷波动的工厂中。为了加快对流入废水中有机物负荷波动作出响应的时间，许多工厂正在转向toc分析，这种分析无需危险化学品即可提供快速分析。利用toc分析进行快速工艺调整，同时直接测量进入系统的碳，可使工厂维持最佳f:m比值，确保生物处理能正常运行。超滤（uf）和反渗透（ro）膜优化能够直接快速检测有机碳也使得toc分析成为污水处理厂膜保护的可靠工具，尤其是在水源有限的地区。这些缺水地区已经开始使用超滤（uf）和反渗透（ro）膜来处理废水以供再利用。[5] [6]在膜过滤中，受污染的水通过半透膜输送，该膜将悬浮固体和大分子量化合物从工业废水中分离出来。然而，水流中大量的有机污染物通常会聚集在膜表面上导致有机物污染，并且一些化合物会导致膜损坏。膜污染的增加导致穿过膜的液体通量减少，降低了处理的有效性。虽然增加跨膜压力（tmp）以维持适当的跨结垢膜通量可能是有效的[5]，但这往往会导致能源成本的增加。修理或更换污损的膜会限制废水处理厂的操作能力，也会增加成本。尽管反冲和原位清洗（cip）策略是常规应用，但对于处理碳含量高的水的膜通常需要频繁的清理周期。[5]这不仅会导致停机时间增加和清洗化学品的成本增加，还会缩短膜的使用寿命。为了保证膜的使用寿命并以最高效率正常运行，工厂直接跟踪膜上游水中有机物含量是有益处的。虽然传统的需氧量测试可以提供污染物含量的间接指示，但toc分析可更简单地提供有关废水碳含量的即时数据。使工厂可以调整流量，以保护膜，同时评估处理效果，并确定上游的工艺波动。膜前后水的在线toc分析提供了跨膜的碳含量和萃取效率随时间变化的实时数据。通过从需氧量转向toc分析，许多工厂发现通过保护运行设备可以提高经济效益。膜生物反应器（mbr）优化膜生物反应器（mbr）系统是一种在市政和工业废水处理厂中都受到关注的处理工艺。该工艺结合了生物处理和过滤膜，以限制废水中有机物的数量。mbr系统的优点是比传统的生物处理占地面积小得多，病原体去除能力提高以及更高等级的污水。类似于传统的生物处理，mbr系统中的废水最初引入带有活性污泥的曝气池。在引入浸没在水中的膜之前，污泥中的微生物开始分解样品中的有机污染物（微滤或超滤）。[4]水通过膜供给，这不仅提取额外的污染物，而且排斥在生物处理工艺中产生的任何固体。这种生物处理和浸没式过滤膜的混合，通常会产生比单一工艺更清洁的出水。与其他膜过滤系统一样，结垢可能是mbr系统需要考虑的一个重要因素。[5]它们可能会堵塞并且产生淤泥，这需要增加停机时间和进行维护。mbr系统与传统生物处理一样，依赖于维持最佳的f:m比值以确保有效去除有机物。优化f:m比值是一种有效的方法，有助于减轻任何与mbr膜相关的风险。通过在一致的基础上以最佳f:m比值运行，工厂可以保证生物质[4]的健康并限制可能导致膜污染的有机物。尽管f:m比值的有机物含量传统上以bod5进行测量，但工厂现在正在转换为在线toc分析仪，以高速、直接测量水中的碳含量。[1]通过促进立即对工艺作出决策，操作员可以维持最佳f:m比值，从而降低成本和对污染膜的维护工作量。toc能够快速直接分析碳含量的能力正在推动有机物分析通过排放法规合规性，并通过工艺控制和设备保护降低成本。[3]结论目前，bod5是最常用的工业废水有机污染物参数。尽管它存在精度和许多其他问题，但它已被纳入全球废水法规。虽然cod测试更快、更精确，但它需要使用和处置剧毒化学品。toc分析仪能够在几分钟内生成快速准确的数据，因此越来越受欢迎。与bod5和cod测试不同，toc分析仪直接测量有机物含量，而不是通过测量需氧量来间接确定有机物含量。许多监管机构现在看到了最先进技术（如toc）的价值。目前，美国已授权工厂在进行长期相关性研究获得批准的情况下，使用toc代替bod。测试方法转变的一个例子是欧盟，由于缺乏有毒化学物质，欧盟不再推荐bod5，而是将重点放在toc上。随着欧洲废弃过时的测试方法，其他国家开始意识到监测工艺转型和改变法规的好处。随着技术的进步，世界各地的管理机构将继续在法规中引入更准确和精确的参数。在全球工业增长持续扩张过程中准确监测废水的必要性从未如此重要。toc在法规监测、资产保护和工艺控制方面的能力使得工厂朝着示范性监测的未来发展。原文英文版于2021年4月发表在https://www.azosensors.com/article.aspx?articleid=2188，作者：amanda scott（sievers分析仪全球产品经理），本文有所修改。◆ ◆ ◆联系我们，了解更多！参考文献1.   “bottling company uses sievers innovox online toc analyzer to optimize membrane bioreactor wastewater system” suez water technologies and solutions https://www.suezwatertechnologies.com/node/17082.   “introduction to activated sludge.” wisconsin department of natural resources. december 2010 https://dnr.wi.gov/regulations/opcert/documents/wwsgactsludgeintro.pdf3.   assman, celine, et al. “online total organic carbon (toc) monitoring for water and wastewater treatment plants processes and operations optimization.” drinking water engineering and science. august 2017 https://www.researchgate.net/publication/318976763_online_total_organic_carbon_toc_monitoring_for_water_and_wastewater_treatment_plants_processes_and_operations_optimization4.   bengtson, harlan h. “biological wastewater treatment processes iii: mbr processes.” ced engineering https://www.cedengineering.com/userfiles/02%20­%20biological%20wwtp%20iii%20­%20membrane%20bioreactor.pdf5.   muro, claudia, et al. “membrane separation process in wastewater treatment of food industry.” institute technology of to luca http://cdn.intechweb.org/pdfs/29163.pdf6.   shon, h.k et al. “membrane technology for organic removal in wastewater.” faculty of engineering, university of technology, sydney australia, dec 2007 https://pdfs.semanticscholar.org/0818/e843ada017587afdc653a438fe45801b6614.pdf (d)7.   toit, wynand du. “use of total organic carbon on a wastewater treatment plant.” tshwane university of technology, september 2006 http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.608.8456&rep=rep1&type=pdf

https://www.instrument.com.cn/netshow/sh102481/down_959868.htm黄牛虽去精神在，猛虎初来气象新。在这辞旧迎新，迎祥纳瑞之际sievers分析仪给您拜年啦~愿您在虎虎生威的2022年阖家幸福，平安喜乐！除了满满的祝福我们还为您奉上互动游戏《sievers虎年许愿瓶》参与即可赢取虎年好礼！点击了解更多Sievers样品瓶的信息：《Sievers认证的样品瓶规格表》游戏时间即刻起至2022年2月7日（周一）中午12:00游戏规则愿望清单中的每个样品瓶状态代表您希望实现该愿望的程度，对应的样品瓶初始状态为空，点击可改变样品瓶状态，点击四次后样品瓶将溢满，表示您最希望实现该愿望，点击完成后生成专属于您的愿望清单。参加本活动，即可参与抽奖，获得好礼（活动开始前请先填写您的邮寄地址等信息）。（sievers分析仪保留活动解释权）游戏奖品一等奖5名带无线充电功能的魔方插座1个二等奖5名小度音箱1个三等奖5名可折叠书包1个四等奖5名精美收纳包1个五等奖10名精美笔记本1本获奖名单将于活动结束后在sievers分析仪微信公众号公布，敬请关注！欢迎分享让我们将好运带入虎年！◆ ◆ ◆联系我们，了解更多！

分析仪器的验证作为仪器使用前的一个重要环节，其目的在于通过书面形式，证明整个测量过程能够达到预期效果，即能够获得稳定、可靠和准确的分析数据。制药生产关系到人们的生命健康，其数据的真实准确至关重要。分析仪器是进行药品质量检验工作的必要设备，《药品生产质量管理规范（2010年修订）》第一百四十条明确提出，应当建立确认与验证的文件和记录，并能以文件和记录证明达到以下预定的目标：（一）设计确认应当证明厂房、设施、设备的设计符合预定用途和本规范要求；（二）安装确认应当证明厂房、设施、设备的建造和安装符合设计标准；（三）运行确认应当证明厂房、设施、设备的运行符合设计标准；（四）确认应当证明厂房、设施、设备在正常操作方法和工艺条件下能够持续符合标准；（五）工艺验证应当证明一个生产工艺按照规定的工艺参数能够持续生产出符合预定用途和注册要求的产品。分析仪器属于检验设备，属于上述（四）的范畴，而PQ（Performance Qualification）的含义即性能确认。性能确认不仅在《药品生产质量管理规范》中有明确规定，在美国药典 USP 分析方法验证、ICH分析方法验证的通则里也有相关要求。分析仪器的性能确认包括哪些项目？这些项目的具体含义分别是什么？本文以药企常用的分析仪器“总有机碳TOC分析仪”为例，对性能确认作出科学诠释，旨在减少仪器故障的发生率，避免不合格情况的出现，将风险降到最低。检验方法验证检验方法验证（即检验仪器的确认）是根据检测项目的要求，预先设置一定的验证内容，并通过设计合理的实验来验证所采用的分析方法是否符合检测项目的要求。检验方法验证的基本内容包括方案的起草、审批以及检验仪器的确认。其中，方案的起草与审批，企业需根据自身情况进行撰写。至于检验仪器的确认，则包括多个检测项目。验证参数释义《药品生产质量管理规范（2010年修订）》中明确指出，检验方法验证的检测项目包括精密度、定量限/检测限、准确度、线性/范围、专属性、样品溶液稳定性以及系统适应性。以下是这些验证参数的具体含义。精密度精密度指在一定的受控条件下重复测定均一样品所得测定值的一致程度，它反映了测量系统存在的随机误差大小。比如，用不同品牌的总有机碳分析仪对同一个水样进行测定，仪器的精密度越高，测量数据就越集中，倘若测量数据均集中在真值附近，则测量结果就越理想。举例而言，同样配置500 ppb（1 ppm=1 mg C/l，1 ppb=1μg C/l）的标准蔗糖溶液，表1的两组数据中，数据A的精密度较好。表1：两组数据的精密度对比数据A（单位：ppb）数据B（单位：ppb）498476491462508536511521499509准确度准确度指在一定实验条件下多次测定的平均值与真值相符合的程度，用来表示误差的大小。精密度和准确度的区别就如同士兵打靶，如果子弹头分布很松散，则表明射击精密度低；如果子弹头密集在一起，则表明射击精密度高。在射击精密度高的情况下，聚集在枪靶中心的子弹头越多，则准确度越高。图2表示精密度高，准确度低；图3则表示精密度低，准确度高。图2 精密度高，准确度低图3 精密度低，准确度高定量限/检测限定量限（Limit of Quantification，LOQ），指可定量测定样品中待测组分的最低浓度或最低量。此处所指的最低浓度，应满足上述精密度和准确度的要求。比如在满足1%精密度和±2%准确度的前提下，测量最低浓度为4 ppb的水样。如果低于这个值，测量结果将不再准确。检测限（Limit of Detection，LOD），指能够被识别和检测的最低浓度。当仪器处于稳定状态时，仪器本身存在着噪声会导致测量读数出现漂移和波动。此值通常是仪器噪声水平标准偏差的3倍，检测限表示检测器对测定物质敏感程度的指标，其值越低，则说明检测器性能越好。线性/范围在给定范围内，所提供的样品与测试结果之间存在线性关系。通常，两点确定一条直线，对于最后的测试数据要求，应列出回归方程、相关系数、残差平方和以及线性图（或其他数学模型）。回归系数以1为基准，距离1越近则表示线性越好。专属性专属性指在其他成分（如杂质、降解产物、辅料等）可能存在的情况下，采用的方法能准确测定出被测物的特性，反映的是对被测物质准确而专属的测定能力，是用于复杂样品分析时相互干扰程度的度量。比如，对于总有机碳分析仪而言，不论样品化学结构或分子组成如何，都能准确地测量出其中的有机碳化合物。以此建立专属性验证标样组，所使用的品种如下：● 1瓶试剂水（空白溶液）；● 1瓶500 ppb的TOC标样（甲醇）；● 1瓶500 ppb的TOC标样（烟酰胺）；● 1瓶500 ppb的TOC标样（邻苯二甲酸氢钾，简称KHP）。甲醇的分子式为CH3OH，由甲基和羟基组成，一个分子中仅含有一个碳原子，具有醇的化学性质，容易挥发和流失。即便只有一个碳原子，总有机碳分析仪仍能探测到它的存在，说明其专属性是合格的。烟酰胺含有一个氮的杂原子，同样适用于含碳物质的测试。通过专属性测试，也能够测量出其中含有的物质。KHP是一种呈无色单斜结晶或白色结晶性粉末状的化学物质，其特点是具有一个苯环，较难氧化，化学性质稳定，便于保存。可使用KHP进行检测，进而反映仪器的氧化能力。样品溶液稳定性样品溶液稳定性也称鲁棒性，是指仪器在受到扰动或者不确定的情况下，仍然可以维持某些性能的特性。英文名字为Robustness，即健壮和强壮。标样组设有以下几个品种：● 1瓶试剂水（空白溶液）；● 1瓶500 ppb的TOC标样（USP 蔗糖）；● 1瓶500 ppb的TOC标样（USP 1,4-苯醌）。根据美国药典 USP 分析方法验证的要求，所使用的试验方法必须是稳定的。举例而言，TOC既与温度无关，也与pH值无关，即使改变温度或 pH值，也不会影响样品溶液的稳定性。系统适用性可通过两种最极端的物质，即一个在自然环境中最容易氧化的物质“蔗糖”和另外一种在自然环境中最不容易氧化的物质“1,4-苯醌”进行测试。各自配置500 ppb浓度的蔗糖溶液、500 ppb浓度的 1,4-苯醌溶液，以及空白溶液放置到总有机碳分析仪中进行测定，测定的响应值分别记为Rs、Rss以及Rw，通过测定三种溶液，确定总有机碳分析仪的适用性。响应效率（Re）按下列公式计算：Re=100[(Rss-Rw)/(Rs-Rw)]如果85%e结语药企质量部和工程部人员不应只满足于对照药典和药品GMP指南中有关规定的字面理解，而应该从根本上掌握性能验证与各个测定项目的真正含义。在此基础上，使用合格的分析仪器来满足药品质量检测的需要。原文刊登于《流程工业 · 制药业》杂志2021年第12期，作者：Sievers分析仪 王欣◆ ◆ ◆联系我们，了解更多！

图片来源：Avatar _023/Shutterstock.com随着全球人口水平的上升，包括制药、炼油和制造在内的各个行业也在不断发展和扩张。尽管存在差异，但每一个行业都应对所产生的水污染负责，并确保水质质量。无论是市政还是工业废水，都对人类健康构成很大风险并危害环境；因此，所有废水在排放前都必须经过仔细处理和密切监测。随着公众对健康和环境保护的不断推动，废水排放法规变得越来越严格。每个国家都有自己的废水管理机构和各种排放限制，因而开发和使用了各种监测方法。快速准确识别污染物的方法对防止有害物排放到公共水源中至关重要。世界卫生组织（WHO）于1948年应运而生，旨在帮助和促进全球健康[6]。2017年，WHO开展了一项涉及100个国家和275个国家标准的废水排放质量要求的研究。该研究确定了废水中五类最常见的污染物，即化学品、营养物、有机物、病原体和固体，其中有机物是最常监测的类别[28]。有机化合物占废水污染的很大一部分，并已监测了100多年。世界上测量有机物含量最常用的分析技术是生化需氧量BOD。[43]随着技术进步，法规允许使用其他方法，例如化学需氧量COD[44]和总有机碳TOC[45]来评估有机污染物。尽管BOD被普遍使用，但为了满足合规性和过程控制的要求，从BOD/COD转向TOC是一个新的趋势。有机污染参数有机污染物是一类污染物，由于其重要性，需要在废水中进行监测。然而，因为有多种有机化合物，单独测量它们中的每一种不切实际。因此，“总和参数”的概念用于将许多具有相似质量的化合物归为一类：BOD、COD和TOC是最常用于有机污染物检测的参数。生化需氧量BOD20世纪初期，大量污水和有机物释放至泰晤士河中，从英国排至大海大约需要五天时间。当微生物分解所含的有机物时，它们也会消耗水中的溶解氧含量，危害水生生物。[1, 48]因此，1908年发明了为期五天的生化需氧量BOD5测试，作为衡量水中有机污染物的一种方法。BOD5是用于确定废水中有机污染物含量最常用的总和参数之一。该技术依赖于微生物通过消耗样品中的氧气来分解有机物。水样中的大量有机物导致溶解氧消耗更大。BOD5测试通过测量20°C下五天培养期所消耗的氧气量，提供了有机污染物的间接指示。[43]BOD测试的需氧量通常包括碳质生化需氧量CBOD和含氮生化需氧量NBOD，这是由氨或其他含氮化合物的分解而产生的。氮需求会阻碍BOD5测试，因此通常使用替代的CBOD方法，这需要添加抑制性化合物。[43]由于该测试在过去的一个世纪中得到了长久认可，BOD5参数已纳入几乎所有全球废水法规中。虽然得到广泛使用，但生化需氧量仍存在许多问题。BOD5的一个主要缺点是取样和获得结果之间需要五天时间。该测试的持续时间使BOD5无法成为用于过程控制的参数。[2, 8]当污水处理厂意识到其已经超过了污水排放限定值时，实际上其不合规的排放已经经过了几天时间。[42]BOD5测试的另一个主要缺点是它依赖于微生物的生长。因此，阻碍生物生长的化合物（包括氯、重金属、碱或酸）都会影响结果。[8, 39]BOD仅测量可自然降解的物质，但有几种微生物无法分解的有机化合物，因此BOD5无法测定水中所有有机污染物。[8]由于取决于生物生长，该测试不仅遇到精度和准确度问题[8, 42]，且灵敏度较差。[42]化学需氧量COD化学需氧量COD是另一种间接方法，用于确定废水中的有机污染物含量。在该测试中使用化学氧化分解水中的污染物，然后测量在该过程中排出的氧气。与BOD5测试类似，氧气消耗量的增加通常意味着样品中存在更高含量的有机物。[3]有许多不同的COD测试方法已获批准。开放式回流法要求样品在重铬酸钾强酸中回流。由于与氧化剂短暂接触，挥发物可能无法有效氧化。当样品中挥发物含量增加时，密闭滴定回流是一种令人满意的方法，因为它们与氧化剂长时间接触。任何可以吸收可见光的物质（例如不溶性悬浮固体和带色组分）都会影响结果。[44]与BOD5相比，COD测试有一些优势。其中一大优势是缩短了测试所需时间。BOD需要五天才能获得结果，但COD通常只需几个小时。[2, 44]另一个好处是该测试不需要微生物生长进行氧化，因此产生相对可靠和可重复的结果。[2]与BOD只能测定可生物降解有机物的需氧量不同，COD氧化的更为彻底，几乎可以氧化样品中的所有有机物。因此，COD测试结果更高，也提供了对水中有机物含量更准确的评估。COD测试的主要缺点是需要使用有毒化学品，并会产生更多危废，包括银、六价铬和汞：氯化物和其他卤化物会在不添加银或汞离子的情况下严重干扰测试。吡啶和类似的芳香族化合物可能会排斥氧化并导致假的低测量结果。[44]总有机碳TOC多年来的技术进步，诞生了总有机碳TOC分析仪，它提供了一种测量水中有机物含量的直接方法。与BOD5或COD不同，BOD5或COD使用需氧量来确定有机物含量，而TOC分析仪直接测量并定量分析样品中所含的碳。[42, 44, 45]所有TOC分析仪都是将有机物氧化成CO2，然后可以使用电导法或非色散红外检测（NDIR）对其进行测量。[45]样品氧化的不同方法包括燃烧、紫外线过硫酸盐和超临界水氧化 （SCWO）。[45]与传统的需氧量测试相比，TOC分析有许多优势。BOD5只能测量可生物降解的有机物的需氧量。TOC分析仪可快速氧化所有有机化合物，以测定样品中存在的有机物。与COD测试不同，TOC分析可以识别有机碳和无机碳之间的差异，包括碳酸盐、碳酸氢盐和二氧化碳。如果样品中挥发性有机物含量降低，分析仪可以酸化并置换出无机碳以定量分析不可置换的有机碳（NPOC）。[43]分析仪还可以独立评估总碳（TC）和总无机碳（TIC）以计算总有机碳。TOC分析仪的显着优势是具有更高的灵敏度和多功能性，它可以测定低至0.03 ppb和高达50000 ppm的有机物浓度。与传统的BOD和COD实验室方法相比，TOC可在短短几分钟内产生准确的结果。TOC仪器通常有实验室和在线型号，这使得它们成为合规性和过程控制中必不可少的工具。[43]标准方法5310指出，“总有机碳TOC是总有机物含量更方便和直接的表达方式……TOC的测量对于水处理和废物处理厂的运行至关重要”。[45]全球有机物监测法规的转变每个地区或国家的管理机构都制定了废水排放中有机污染物可接受的排放限值。BOD5自1908年开始推广使用，几乎包含在全球所有法规中。然而，随着监测技术的进步，法规也在不断发展。一些国家允许使用BOD与TOC的相关性[4]甚至声明TOC将用作最佳可用技术。[7]北美的废水法规1999年，加拿大环境保护法（CEPA，Canadian Environmental Protection Act）实施，以管理污染和废物。根据渔业法案，还通过了废水系统排放法规。[13]也称为SOR/2012-139，该文件强调了排放限值并详细说明了监测和报告所需的条件。有机污染物的当前限值在碳质BOD参数中有详细说明。[13, 34]SOR声明：“废水中碳质生化需氧物质的数量，必须根据具有硝化抑制作用的五天生化需氧量测试来确定需求量。”[34]该文件确定了25 mg/L的CBOD限值，并要求运营商必须对废水样品建立一致的CBOD，但取样频率可以根据装置规模而波动。[34]在美国，由于公众对水污染的日益关注，制定了《1972清洁水法案》。该法案授权美国环境保护署（USEPA，US Environmental Protection Agency）确定废水标准并制定污染管理计划。[17, 29]该《清洁水法案》促成了美国污染物排放消除制度（NPDES，National Pollutant Discharge Elimination System）的建立，以规范排放污染物的点源。这些许可证制度建立了有关排放限值、监测和报告的要求。[26, 27]目前，根据《清洁水法案》第304(a)(4)节，BOD5归类为常规污染物。[22]尽管排放要求可能因行业和NPDES许可的不同而不同，但《联邦法规》40 CFR 133.102详细规定了公有处理厂的污水排放限制（表1），指出“根据NPDES许可机构的选择，代替参数BOD5……CBOD参数可被代替...”[3]表1. 美国公有处理厂的排放限制资料来源：苏伊士水务技术与方案尽管美国NPDES允许将BOD5确定为标准测试，但40 CFR 133.104规定“当证明BOD:COD或BOD:TOC具有长期相关性时，化学需氧量（COD）或总有机碳（TOC）可以取代BOD5”。[4]目前，美国的许多工厂已经设计了长期相关性关系，利用TOC分析来跟踪其废水排放水平。[42]亚洲的废水法规中华人民共和国环境保护部制定中国的环境政策和法规。[25]中国综合废水排放标准（GB 8978-1996）的出台是为了管理水污染水平以保证健康和环境。2002年，环境保护部发布了GB 18918-2002，这是专门为控制污水处理厂排放而制定的。[49]中国的法规允许使用BOD和COD，GB 8978-1996确定了制药和石化等行业的COD限值。该法规还确定了合成脂肪酸行业和脱胶行业的TOC限值。[20, 23]表2列出了各行业污染物的允许废水排放量。表2. 中国工业废水允许排放量资料来源：苏伊士水务技术与方案1974年9月，印度环境、森林和气候变化部成立了中央污染控制委员会（CPCB，Central Pollution Control Board）来管理空气和水中的污染排放。[5]1986年，印度标准局（BIS，Bureau of Indian Standards）成立，以纳入许多可接受的测试方法和标准。在BIS 3025第44部分中，详细介绍了生化需氧量的方法。该标准指出，与在20°C下进行的传统BOD5测试相比，在27°C下进行的3天BOD测试更适合炎热的气候条件。[1]BIS 3025第58部分详细说明了化学需氧量的适当方法。该标准强调了COD测试相对简单和准确，并且比BOD干扰更少。[2]尽管印度严重依赖BOD测量，但CPCB制定了“在线连续污水监测系统指南”（OCEMS），其中对TOC技术进行了讨论。在第4.6节中，该文件指出：“TOC是一种比BOD或COD更方便、更直接的总有机含量表达方式。”与美国指南类似，该文件允许使用TOC估算伴随的BOD或COD一起使用，“如果建立了可重复的经验关系”。[16]欧洲的废水法规1991年，欧盟（EU）制定了城市污水处理指令（UWWTD，Urban Waste Water Treatment Directive）。该文件的制定是为了保护环境，避免城市污水处理厂、食品加工厂和雨水径流造成的严重排放。表3详细列出了该文件中对城市污水处理厂BOD和COD的要求。表3.欧洲城市污水处理厂的排放要求资料来源：苏伊士水务技术与方案该文件规定，对于BOD5，“该参数可以用另一个参数替代：总有机碳（TOC）……如果可以在BOD5和替代参数之间建立关系”。[14]2000年，欧盟发布了水框架指令（2000/60/EC），确定了欧盟的水质目标和参数。[30]2010年发布了工业排放指令（2010/75/EU），重点是减少工业对环境的排放。该文件确定了能源、金属生产、化学品和废物管理等行业类别。[15, 18]2016年，根据指令2010/75/EU，公开了文件2016/902，以详细说明工业部门废水的最佳可用方法（BATs，best available methods）和相对排放限值（AELs，relative emission limits）。根据工业排放指令，这些BAT-AEL做法将在四年内纳入。该文件确定应每天监测TOC或COD，以符合EN标准。引用标准EN 1484作为测量TOC的技术。[7]表4突出显示了TOC和COD直接排放到接收水体的通用BAT-AEL。表4.欧洲TOC和COD直接排放的BAT-AEL资料来源：苏伊士水务技术与方案该文件规定，“BAT-AEL不适用生化需氧量（BOD）。作为指示，生物废水处理厂污水年平均BOD5含量通常≤20 mg/L。”它还提到TOC或COD限值都适用，但规定“TOC是首选选项，因为它的监测不依赖于使用剧毒化合物。”[7]开发TOC与BOD5的相关性虽然BOD5测试范围广且不具专属性，但当涉及到取代这样一个成熟的行业标准时，大多数监管机构都会感到担忧。但，包括美国和印度在内的一些国家/地区了解其他测试参数的价值，并允许将BOD应用于与TOC的相关性。正如标准方法5310A所述，“如果在特定源水的BOD、AOC或COD之间建立了可重复的经验关系，则TOC可用于估算伴随的BOD、AOC或COD。必须为每组矩阵条件独立建立这种关系”。[42, 45]制定BOD与TOC的相关性通常需要与当地管理机构合作设计一项长期研究。由于BOD5结果往往是含糊不清的，需要几个数据点来产生适合于制定这种相关性和随后的回归曲线方程的信息。许可或管理机构必须签署相关性。美国的许多工厂已经开发了具体工厂的相关性，现在利用TOC来监测其废水排放。[16, 42]Inland Empire Utilities Agency是一家位于圣贝纳迪诺县（San Bernardino County）的废水处理设施，它使用TOC来监测其水质。颁发给其的NPDES证书和废物排放许可证规定：“排放者已证明废水中的生物需氧量（BOD5）和总有机碳（TOC）浓度之间的相关性，令执行官满意。”[12]这使得Inland Empire Utilities Agency能够根据TOC分析确定BOD5合规性。对于进水监测和三级出水监测，许可证需要每周进行一次BOD和TOC的综合分析结果，说明“BOD5是根据区域水务局批准的BOD/TOC相关性计算的”。[12, 31]加利福尼亚州的圣克鲁斯市（Santa Cruz County）也为其污水处理厂建立了一项长期的TOC相关性研究。NPDES水排放要求文件强调了工厂对传统污染物的排放限制，声明“排放者已证明该设施的TOC和BOD之间具有充分可靠的统计相关性”[32]，并批准利用TOC相关性来满足BOD5排放限制。经批准的圣克鲁斯市具体现场的TOC相关性是：TOC=0.4141(BOD)+4.3937。表5显示了基于相关性的批准TOC限值。[32, 36]表5. 圣克鲁斯市平均每周和每月排放量资料来源：苏伊士水务技术与方案圣克鲁斯市发布的题为“更快更智能”的文章称，“这项研究证明了通过公有处理厂为污水开发具体现场TOC值的可行性。”由于TOC可带来更短的停工检修时间，此项开发还通过在工厂过程控制中用TOC分析代替BOD，提高了操作效率。”[36]随着技术进步，世界各地的管理机构将继续在法规中引入更准确和精确的参数。原文英文版于2021年4月发表在www.azosensors.com/article.aspx?ArticleID=2188，作者：Amanda Scott（Sievers分析仪全球产品经理），本文有所修改。◆ ◆ ◆联系我们，了解更多！参考文献：“3025 Part 44 ­ Biochemical 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介绍根据美国药典USP和其他各国药典要求，电导率是一项重要的质量指标，为了确保产品质量和患者安全必须对电导率进行检测。FDA和USP已将电导率、总有机碳TOC、内毒素和微生物限度确定为制药用水质量保证的四个关键指标。TOC和电导率用于确保最高水平的操作控制和过程理解。电导率检测包括不同的分析阶段，允许制药企业对其所用的水进行维护和处理，以确认其纯度及在制药应用的适用性。与TOC分析相结合时，电导率可以提供水质的完整情况，并使药企从这些检测中获得最大收益。法规美国药典USP 概述了电导率检测的三个阶段。分析人员必须从第1阶段的电导率检测开始，确保使用合适的容器进行离线或在线分析。根据USP 中提供的表格，分析人员确定电导率测定值是否通过第1阶段。如果样品未通过第1阶段电导率验收标准，则必须执行附加检测（第2阶段和第3阶段）以确定高电导率是否由于内在因素所致，例如大气中的CO2或外来离子。第2阶段电导率检测在必须采取的程序步骤中更具规范性。样品必须剧烈搅拌，同时保持25±1℃的温度，直到电导率的变化小于每5分钟0.1 µS/cm。一旦电导率读数稳定，该值不得大于2.1 µS/cm才可通过第2阶段。在第2阶段利用仪表和探头手动进行电导率检测时每个样品最多需要30分钟，不包括TOC分析。方法使用仪表和探头的传统电导率分析方法虽然符合要求，但会带来可靠性和效率方面的问题。例如，仪表和探头分析需要分析人员每次手动将一个样品引入探头中。这就会造成样品不必要地暴露于大气CO2中，导致结果超出第1阶段的限定值。考虑到样品处理和数据转化相关的问题，这种方法也缺乏自动化，并且无法获得除电导率以外的数据。此外，实验室手动检测方法可能需要分析人员数小时时间。另一种检测电导率的方法是使用带有在线电导率池的分析仪。与其他实验室方法相比，此分析方法可提高分析效率和样品可靠性。例如，一些分析仪可实现在一个样品瓶中对TOC和电导率同时进行检测。一次生成两个数据点的同时简化了取样资源。通过使用自动进样器和软件，可以最大限度地提高效率，在任何给定的时间内管理60多个样品和标准品，完成自动分析、确保数据安全、实现审计追踪和可配置的报告。通过自动同时进行第1阶段电导率和TOC检测，实验室在改进样品处理和数据管理的同时实现了极大的效率提升。电导率确认无论使用何种方法（手动仪表和探头或在线分析仪），USP和其他药典都要求进行电导池常数确认。没有明确说明浓度或频率，但必须以某种频率进行确认。许多因素都会导致电导率不稳定，原因之一就是大气中的CO2。对于低浓度的标准品，由于大气中CO2吸收和解吸等原因，标准品结果更有可能出现误报，从而导致测量值出现意外偏差。虽然高浓度的标准品无法避免CO2溶解的影响，但当使用具有更高电导率水平的标准品时，药典验收标准±2%更能说明仪器的实际性能。药典电导池常数确认旨在根据USP 和其他全球药典中规定的指南，证明电导池合适。USP 仅说明确认要求，但未规定频率或浓度。许多制药公司选择不仅进行电导池常数确认，而是使用由工艺能力决定的其他浓度和接受标准来执行方法适用性检查。这些方法适用性检查通常在接近水样的工艺范围内进行。将这些类型的检查与药典电导池常数确认区分开来很重要。监管机构不要求进行方法适用性检查，而是让用户相信他们的仪器适用于规定的方法。电导率检测的最佳操作使用带在线电导池和TOC的分析仪（如：Sievers® M9 TOC分析仪）是第1阶段电导率检测的理想选择。与电导率和TOC两用样品瓶（或DUCT样品瓶）一起使用，可提供水质检测的准确性和高效率。DUCT样品瓶是一种适合同时进行TOC和电导率检测的容器，与样品接触时不会影响TOC或电导率。使用Sievers DUCT样品瓶、瓶盖和隔垫的研究表明，在良好的取样技术情况下，在最长五天时间内对TOC或电导率都没有明显影响。使用DUCT样品瓶取样的最佳做法是使用前不要冲洗样品瓶。为避免污染，请勿触摸样品瓶、瓶盖或隔垫的内部。一次性将DUCT样品瓶完全充满，不留顶空，在往样品瓶充样时避免出现湍流。立即盖上样品瓶盖。不要重复使用DUCT样品瓶。执行正确的取样技术、方法条件以及合理的确认频率将确保TOC和电导率检测的高置信度。结论对于制药公司来说，符合USP 的最理想状态是第1阶段电导率检测。它执行起来最简单，每个样品所需的时间最少。将USP 要求的检测进行自动化，可大大节省时间，同时可提高数据可靠性和安全性。使用Sievers M9实验室TOC分析仪进行TOC和USP第1阶段电导率联合检测可以为公司节省时间和金钱，同时将质量纳入其流程。这种方法还使企业能够将资源转用于其他卓越运营和精益计划。为了与FDA过程分析技术（PAT）指南保持一致，带有第1阶段电导率分析的Sievers M9分析仪还可提供旁线（at-line）检测的便携式配置型号和在线检测配置型号，以实现最高效率。原文英文版刊登于制药杂志《American Pharmaceutical Review》2021年9月刊◆ ◆ ◆联系我们，了解更多！

新年快乐感谢一年以来您对Sievers分析仪的大力支持！年末将至，我们已经为您准备好惊喜福利预祝您新年快乐，万事顺意！★ 参与心“仪”之选小游戏 ★赢取好礼▲扫二维码进入游戏本游戏在线时间：即日起至2022年1月3日中午12:00【本活动仅限仪器使用单位人员参加（已购买或尚未购买均可），苏伊士保留活动解释权】在此期间，扫描以上二维码进入游戏（尚未关注本公众号的，请先关注）。游戏次数不限，每人取历史最高分计入排行榜。若分数相同，获得该分数时间早的玩家排名在前。游戏方式：在最长120秒时间内，滑动屏幕让相同的2个Sievers产品相结合，使之合成新的产品，游戏分数为游戏过程中所有新合成的Sievers产品的分值的累加（类似于2048小游戏）游戏开始前，先复习一下Sievers产品的种类与型号，也许能帮助您获得更高的分数哦！快速高效精确 | 你要的TOC分析仪都在这里：Sievers TOC分析仪选型指南获得INTERPHEX展商效率大奖的内毒素分析仪什么样？您喜欢的样品瓶风格？游戏奖品游戏排名1-5名：带无线充电功能的魔方插座游戏排名6-10名：小度音箱游戏排名11-15名：可折叠书包游戏排名16-20名：精美收纳包游戏排名21-30名：精美笔记本获奖名单将于1月份在我们的微信公众号公布，同时邮寄奖品，敬请关注！小贴士：第一次游戏开始前需要您填写礼品邮寄地址及联系方式等信息，请准确填写哦，以便您获奖后我们给您寄送奖品。展望2022希望我们的产品与服务能为用户带来更好的使用体验我们有期待，有信心愿一切美好如你我所愿！欢迎分享让我们一起将美好的祝愿带入2022！◆ ◆ ◆联系我们，了解更多！

制药公司依靠分析仪器来检测总有机碳（TOC），以确保在将水和设备用于制造药品之前符合药典要求。用于检测TOC的两种主要仪器包括传感器和分析仪。TOC传感器和分析仪之间的区别在于在仪器检测TOC的方法和过程。什么是TOC传感器？TOC传感器使用直接或非选择性电导技术来定量检测TOC。测试样品氧化前后的电导率读数生成TOC检测值，该检测值源自于以下算法：假设测得的电导率是有机碳转化为CO2的函数。由于溶液的电导率是离子浓度、离子类型和温度的函数，忽略检测离子及其浓度之间的差异会导致错误的TOC检测。最终，由于这些干扰离子对电导率检测的影响，它们将导致TOC报告值过高或过低。此外，根据美国药典USP 的要求，无法区分CO2来自无机碳（IC）还是有机碳。什么是TOC分析仪？TOC分析仪通常采用膜电导技术来定量分析TOC。将选择性气体渗透膜结合到膜电导分析仪中，以分离有机化合物氧化产生的CO2。当CO2通过膜扩散时，它会溶解在去离子水中，产生碳酸氢根、碳酸根和氢离子，这些离子可以通过电导率测量进行检测和定量分析；因此，符合美国药典USP 的要求。膜的选择性渗透特性降低了TOC传感器受到的离子干扰，提高了TOC检测的准确性和精确度。TOC传感器和分析仪的特点及应用TOC传感器与分析仪的区别特性与其各自的应用相一致。TOC传感器通常仅限于监测应用，而分析仪则用于需要过程控制和报告结果的应用。下表列出了TOC传感器和分析仪的特性及应用。在决定将哪种技术集成到制药用水检测/监测的实际应用中时，了解TOC传感器和分析仪之间的区别至关重要。虽然传感器更具成本效益、响应速度更快，但分析仪能够报告符合药典的关键质量决策，对于寻求稳健、准确和精确的仪器来检测TOC的用户来说，这可能是一种更好的解决方案。TOC分析仪还提供便携式、实验室或在线配置，让用户可以选择最适合其应用的产品配置。由用户来确定其工艺流程需求，采购合适的TOC仪器作为解决方案。◆ ◆ ◆联系我们，了解更多！

各行业的客户和企业正在推动可持续措施的实施，如何管理我们的水资源，是环境管理的核心。水资源不像能源，它没有任何可替代品。在世界上一些地区，虽然水资源丰富，但已被污染；而其它一些地区，水资源匮乏，这些地区正在为获得珍贵的水资源而斗争。工业领域的生产过程中需要大量水，水可以作为原料，也可以将水转化为蒸汽作为动力，还可以用于清洗使用。此外，能采取有效可持续性措施并致力于环境保护的公司品牌和产品越来越受消费者青睐。受新冠肺炎疫情影响及可替代产品的竞争，生产厂商将面临供应链中断的局面。因此，厂商必须提高内部效率以应对需求的不断变化并达到环境保护的目标。降低用水量或实现水资源的重复利用是重要的可持续发展目标。由于对水的需求量如此之大，我们需要在水和废水的使用和处理方面做出更智慧的选择。制造商可以通过以下三种主要途径在提高生产效率的同时降低用水量：改进清洗程序、降低废水负荷和实现水的就地循环利用。改进清洗程序食品饮料生产大部分是批次生产工艺。无论是从一个批次到下一个批次，还是从一种产品到下一种产品，设备都处于流水作业状态，因此清洗至关重要。正确的清洗方式是产品质量和消费者安全的保证。清洗过程通常分为强力清洗或简单地通过延长时间来进行清洗，其中包括冲洗和重复洗涤过程，这些都将消耗大量的水。清洗过程通常涉及多个阶段，包括酸洗、碱洗和冲洗阶段。清洗效果的检验大多通过目视或特定的污染物检测来完成，如过敏原测试，甚至是离线微生物检测。这些方法中有的没有效果，有的不能充分反映清洗状况——不但耗时长，而且理论上没有说服力，更无法全面了解和掌握清洗效果，在产品质量和安全方面存在风险。在这里，数据至关重要。当能够通过数据检查和确认清洁程度时，不仅为商品质量和安全提供了保障和依据，而且在水的使用方面也可以做出更智慧的选择。通过实时数据优化就地清洗循环，可以更智慧、更有效地使用水资源，减少清洗用水量。降低废水负荷食品饮料制造商往往不太重视废水管理这一问题。因为它只与工厂成本相关，而不与产品本身——即收益来源相关。由于采用批次生产工艺，废水负荷往往随批次情况和产品种类而变化，或者取决于生产需求。为了保证达到排放要求并免于受到处罚，废水排放量的变化给废水处理过程的管控带来困难。通常会采用平衡罐来应对废水负荷变化，或将多日的废水负荷送至第三方实验室进行分析和检测。这些程序在一定程度上有所帮助，但当废水负荷过大且对于无法提供有价值的水质数据，工厂会将这些废水转移，打乱处理程序，甚至将不达标的水排放到外界环境中。此外，如果废水负荷突然增大，这可能意味着工艺系统出现了问题或可能存在潜在的产品损失。这些问题可通过对生产过程的有效监控来解决，以避免出现泄漏、工艺紊乱或参数偏离。监测有助于了解废水负荷，从而使操作人员能够更智慧、更快地判断采取何种措施，包括将废水进行存储或是转移，或在合适的情况下进行排放。排放洁净的废水而不是将废水进行转移，可以大大节省资源和成本。实现水的就地循环利用生产设施中的水有很多用途，通过现场的水处理设施可以为水的再利用提供多种机会。对于某些用水，如作为食品饮料的配料，要求水质非常纯净。但对于其它用途，如洗涤或灌溉，则不需要高质量的水。水处理和再循环工艺技术为水的再利用提供了多种机会，包括凝结水回收和精制、膜处理浓水处理和冲洗水回收等等。再生水的用途包括锅炉给水、冷却塔补给水、就地清洗预冲洗，甚至是饮用水。如果设有污水处理设施，就应当优先考虑水的重复使用 - 只要没有被污染到认为是“废弃物”的程度，工厂应努力实现在其整个设施中的“水中和”。确定水质有助于水资源的正确处理和安全再利用。对整个生产和清洗过程中的用水情况进行优化，对于产品的安全性和一致性来说至关重要。实现水资源的就地重复利用、降低废水负荷和改进清洗程序是减少食品饮料制造业用水的三种途径。总有机碳TOC是判断水质是否受到有机物污染或者有机物缺乏的一种综合方法，TOC是一个可被用于衡量残余的污染物、验证设备的清洁度以及判断水质是否适合重复利用的参数。通过TOC数据进行有效的监控并提前采取工艺控制将有助于减少产品召回，降低产品废品率和缩短停工时间，并为水资源的就地处理和循环利用提供机会。水资源无任何可替代品，制造商和消费者都在努力通过节水、改进废水处理工艺、智慧用水（水质符合使用目的即可），更好地管理水资源。这些可持续性措施不仅能降低成本、提高效率、改善工艺，而且还可以作为营销手段，用来提升食品饮料品牌的形象和声誉。原文英文版刊登于www.newfoodmagazine.com，本文有所修改。 ◆ ◆ ◆联系我们，了解更多！

质量控制（QC）实验室已充分认识到数据可靠性和药典合规的重要性。然而，在维持和确保合规性方面仍存在许多难题。以下是关于确保数据符合现行法规的五大建议。01.数据所有权在理解工艺和放行产品方面，数据所有权至关重要。作为数据所有者应确保数据准确且完整，其中包括确保数据不在无变更记录的情况下被修改或删除。一些仪器供应商有能力在现场按照相关法规要求进行完整的IQ、OQ、PQ，确保数据准确且完整，并帮助客户避免发生此类问题。02.风险与控制应定期进行风险评估以确定是否存在数据偏差或误差。为确定风险水平，需要收集和审核以下各方面的数据：对不想要的数据的操作风险（删除或篡改）、数据收集类型（键盘输入、扫描）、数据存储方法和位置（平面文件、数据库、本地、远程）。需审核的其他方面，包括允许的交互级别（筛选、排序、导出），以及使用哪些分析工具来辅助风险探测。理解全数据过程必然可以提高数据分析的总体控制水平。如果数据所有者不了解此过程内的上述风险，可以被认为是缺乏管控，最终会导致不合规并受到监管部门的质疑或罚款。简而言之，数据必须有生成、修改或删除记录才能进行确认，因此必须对数据进行控制。03.数据分析数据可以通过四种主要方式进行使用：描述性、诊断性、预测性和规范性。描述性数据通过使用分析和图表或其他可视化工具来确定已发生的事情，而诊断性数据用于确定某事发生的原因。预测性数据正如其名，通过使用历史数据分析趋势，确定未来将发生的事情并确定其发生的可能性。最后，规范性数据侧重于根据预测性数据的结论确定应做的事。04.元数据的重要性元数据是一组用于描述和提供其他数据信息的数据。在实验室中，元数据包括审计追踪和报警、工艺设置相关信息、操作员行为和能力、工艺输入的相对性能、工艺总体性能和仪器能力（如：维护和校准日期）。收集和审核此类信息可发掘改进工艺和结果的机会。05.员工培训上述所有内容都是数据可靠性不可或缺的部分，同时，另一个需要努力的方面是日常接触数据的员工。我们理解自动化是重要的，可以增强整个过程，但是，仍需要人们正确设置和维护这些自动化的设备——并且永远都需要。提供全面的初始培训和定期再培训将使雇主和员工都从中获益。培训是确保规则和程序得到遵守的一种方式，能实现一致性和控制，并提高员工的信心。感觉到不自在或不被重视的员工可能会隐藏误差、删除数据或否认知道问题。在投资购买新仪器时，请务必询问您的供应商，他们可以提供什么样的培训，并充分利用他们的专业知识，以便您的员工从一开始就为成功做好准备。Sievers TOC分析仪符合21 CFR PART 11和数据可靠性准则，我们TOC分析仪配套的DataPro2和DataGuard软件还配有专门的软件验证支持文件，助力药企全面符合数据可靠性要求。欢迎与我们联系，了解更多相关信息！原文英文版刊登于www.americanpharmaceuticalreview.com。◆ ◆ ◆联系我们，了解更多！

介绍清洁验证对于cGMP生产至关重要，用以确保产品质量和患者安全。总有机碳（TOC）检测是一种证明设备清洁度的合规方法。与专属性方法不同，TOC可以在提高工艺效率的同时提供对清洁度的全面了解。无论您是清洁验证的新手还是经验丰富的TOC分析仪用户，本文将为所有级别的人员介绍什么是清洁验证、如何以及为何要使用TOC方法进行清洁验证。清洁验证中的分析方法挑战典型的清洁验证（CV）计划包括三个阶段：01设计02验证03持续确认一个关键的行业挑战是如何选择最合适的分析方法来评估清洁验证（CV）不同阶段的已知和潜在残留物。例如，在早期设计阶段的工作中，关于最恶劣情况下化合物或其降解物清洁性的充分信息可能是未知的。这可能会给开发产品专属性的分析方法带来挑战，因为这些测试假定所有潜在干扰物都是已知的。同样，在验证阶段，产品专属性的分析方法可能不太有用，因为常见的残留物可能包括未表征的降解物或更难清洁的化合物，而不是目标活性药物成分（API，Active Pharmaceutical Ingredient）。最后，在持续确认阶段，包括产品切换、设备停机检修、成本在内的生产问题以及对持续或自动监测的需求可能会影响所使用的方法。清洁过程方法选择在许多情况下，清洁过程专属性方法，如总有机碳（TOC）分析（与产品专属性方法相比），可以在清洁验证程序的每个阶段非常准确地描述清洁工艺的总体有效性。关键的一点是，选择一种或多种方法取决于清洁过程后残留物的性质。如果在经过验证的清洁过程中，活性成分没有降解或溶解，并且充分了解所有干扰物，那么产品专属性方法（包括HPLC、UV/Vis或ELISA）可能是合适的。1，2常见的产品专属性分析方法以下产品专属性分析方法传统上一直用于清洁应用。所有这些都旨在确定特定化合物是否以其原始形式存在。高效液相色谱（HPLC）HPLC通过色谱法从基质中分离出独特的化合物，然后使用紫外线或其他检测器测量该化合物。优点：能够确定所含的特定残留化合物、可以提供有关清洁失败性质的数据挑战：假设化合物在清洁过程中没有降解、所有潜在的干扰物或残留化合物已充分了解、可能需要进行更多的方法开发酶联免疫吸附测定（ELISA）ELISA是使用特定化学品和标准品进行的抗原或抗体类反应。如果特定蛋白质是完整的并且存在于测试溶液中，它将与酶结合。然后这种结合会被检测到。然而，如果蛋白质已变性但仍存在于溶液中，则ELISA测试无法检测到变性的蛋白质含量。ELISA具有许多与HPLC相同的优势和挑战，但多用于生物制药生产。紫外/可见分光光度法（UV/Vis）UV/Vis是残留物溶剂溶液对特定波长光的检测或吸光度。优点：简单、不需要从基质中分离残留物挑战：不适用于所有化合物、来自其他吸光化合物的潜在干扰常见的过程专属性分析方法以下过程专属性（或非产品专属性）方法也普遍用于清洁应用。总有机碳（TOC）TOC方法氧化所有有机残留物并检测氧化产生的二氧化碳。优点：对包括降解物或非预期的化合物在内的所有水性有机化合物敏感、方法开发简单（单一方法）、适用于清洁验证的所有阶段挑战：非常适合于识别清洁验证过程的失败，但调查可能需要补充方法、化合物必须是水性的电导率电导率用于检测清洁淋洗水样品中的离子物质，最常用于检测最终冲洗过程中的微量酸性或碱性清洁剂。优点：易于自动化（在线）、对离子残留物极其敏感、方法开发简单（单一方法）挑战：仅适用于一部分化合物（清洁剂或离子 API）、仅适用于淋洗水样品其他分析方法除了清洁验证中常用的产品和过程专属性方法外，其他可供考虑的分析方法可能包括：目视检查用于检测生物残留物的生物负荷或内毒素用于快速分析特定目标化合物的离子迁移光谱检测酸性或碱性清洁剂的pH值使用红外方法（NIR/FTIR）原位识别表面残留物讨论对于清洁验证程序来说，选择合适的分析方法非常重要。分析方法应该能够充分确定一个经过验证的清洁过程是按照设计完成的，从而最大限度地降低产品污染的风险。在理想情况下，可以选择给定阶段（设计、验证、确认）的最佳分析方法。然而，在清洁验证的现实世界中，分析方法的选择可能会受到基于清洁过程和方法预期用途的实际考虑的限制。因此，更重要的是分析方法是否足够或合适，而不是为了达到预期目的而“认为”的最佳方法。2专属性和非专属性分析方法的比较清洁验证的专属性方法旨在检测相关的单一化合物，例如原料药（API）。这使得对设备清洁度的理解非常有限。可能存在降解产物、清洁剂、赋形剂或其他污染源，无法通过专属方法检测到。通过总有机碳（TOC）和电导率检测，可以对清洁度进行综合评估，从而自信地放行设备。从HPLC转变为TOC的清洁验证需要考虑的三个因素总有机碳（TOC）分析通常比传统的、产品专属性的清洁验证方法更受欢迎，因为它快速、简单，并能够增强对过程的理解。HPLC与TOC之间的对比TOC分析与HPLC相比具有多项优势，包括：更好的工艺理解更高的生产力更快的样品分析存在使用旁线和在线检测提高效率的机会方法开发更简单降低运营成本以下是帮助您开始使用TOC方法的3个需要考虑的因素：01清洁过程/样品兼容性问：现有的清洁周期是否最终使用水进行冲洗？了解您当前的过程将有助于确定是否可以在最终步骤使用水进行冲洗。02清洁限值接受标准问：可接受的限值是否在TOC分析仪的线性动态范围内？利用现有化学分子式中的碳百分含量，将现有的产品专属性限值转换为TOC限值，以确定其是否在仪器检测范围内。03产品回收率/溶解性问：您的化合物在使用TOC分析法时，溶解度是否足够？即使是传统上不溶或难以溶解的化合物，如布洛芬、淀粉和利多卡因，通常也可以通过TOC回收，只需很少或基本无需预处理。结论总有机碳TOC和电导率是评估设备清洁度的重要质量指标。无论是清洁验证的新手，是从HPLC到TOC，还是从实验室分析到在线检测，Sievers都有大量资源来确保您的成功。这些资源包括现场应用支持、验证支持包、故障分析报告、技术支持以及通过Sievers应用实验室进行回收率或污染物研究协助。立刻点击文末的“阅读原文”，联系我们，了解更多！参考文献Technical Report No. 29 (Revised 2012) Points to Consider for Cleaning Validation. PDA, 2012, https://store.pda.org/ tableofcontents/tr2912_toc.pdfTechnical Report No. 49 Points to Consider for Biotechnology Cleaning Validation. PDA, 2010, https://store.pda.org/ tableofcontents/tr49_toc.pdf◆ ◆ ◆联系我们，了解更多！

水处理工业正得到密切关注。我们高兴地看到，不仅是基础设施，还有质量、节能和相关法规都登上了头条。人们对水的热情高涨，很多公司都在为水资源效率制定严苛的标准和指标，并以此作为企业的驱动力。我们看到消费者对此也比之前更感兴趣。相对于价格，消费者更重视质量和可持续性，这导致生产者的质量成本增加。随着企业和消费者的日益关注，水务专业人士和用户（每个人）目前面临的挑战是如何将热情转变为行动。水质监测是帮助实现生产和可持续发展目标以及改善工艺控制的关键手段。跟踪污染物或污染物类别十分重要，因为这会影响水处理效果、产品质量或设备投资。易于检测并根据检测结果，最大限度地减少有机污染，有助于防止产品损失并更好地理解工艺流程。让我们来探讨一些可以采取的行动：从技术和数据中获得更多信息帮助跟踪和处理现有和新型污染物的新技术已经出现。此外，数据可视化手段越来越多地用于评估趋势变化和预测性能。这些分析技术和数据可视化手段的协同可以帮助企业制定性能指标。然而，跟踪和趋势统计背后一定有它的目的。仅为了收集数据而获得的数据是低效的，不进行分析的数据也是无用的。因此，需要一些简单的工具将数据转化为行动。确保水质适合其应用目前存在一种共识，即所有的水都是一种水资源。这意味着公共事业单位和企业必须调整他们的目标，因为水资源是所有人共享的。然而，水有各种各样用途和应用，每一种都有其可允许的质量偏差或污染物限制。出于特定目的而进行水处理和水质跟踪，以此来优化水资源利用和优化水处理过程中的时间、精力和劳动力，是非常重要的。高效跟踪污染物随着对水这种有限资源需求的增加，能够捕捉和跟踪污染物的工具对操作人员和工厂来说非常有价值，可以使他们采取行动，用数据驱动决策。这种工具可以捕捉所有有机化合物并跟踪所有含碳污染物。碳很容易存在于各种行业的产品和工艺过程中，包括化学品、食品饮料和制药等行业。当这些化学品和药物进入环境时，碳也存在于令人担忧的污染物中。进入市政处理设施的污染物中，有机物占大多数，通常包含动植物腐烂物及工业排放废水。对于所有这些不同的有机化合物和污染物，确定一个总体参数进行跟踪，这在许多方面对生产率和合规性都至关重要。在下列不同情况下，监测有机物来满足质量和/或法规要求很有益处：从河水里获得的饮用水需要满足人类健康的特定标准；化工厂排放的废水被要求不能破坏环境；饮料生产厂的锅炉给水不能损坏设备，也不能含有产品物质；半导体生产厂的超纯水要求不含可能影响芯片生产的有机酸或碱。结合现实世界的挑战让我们以上述每种情况为例，了解一个简单的监测工具如何帮助将数据转化为行动。这些情况都有极其不同的水质标准，使不同来源的水适用于特定应用目标。01来自河流的饮用水需要根据季节和水源构成的变化进行调整。大多数要去除的污染物都是天然有机物（NOM，Natural Organic Matter），除非河流位于工业设施下游，或天然有机物已经分解成为微生物生长的养料。对天气和工业情况进行跟踪，直接关系到短期（如改变化学品使用量）到长期（如采用新技术扩容或改造）的处理行动。当特定微生物或新型污染物的检测对工厂配置至关重要，但又无法进行高频率检测时，就需要一种快速简单的分析工具用于日常监测，以便提供准确、可靠和有说服力的信息。对有机化学负荷、天然有机物和微生物生长所需的潜在有机养料进行跟踪和趋势统计，可获得相关的行动数据。02化工厂的一个关键目标是尽量减少废水，因为废水超标会受到污染物排放罚款和潜在的产品损失。跟踪不同批次、生产周期或工厂条件变化情况下的废水负荷，可以在最大限度地减少环境影响并提高工艺理解方面提供有价值的信息。这些工厂需要与当地市政合作，以确保双方的无缝运行。污水处理的负荷或原料主要以碳为主，特别是在大型化工和石化工业中。碳负荷的变化会影响废水的生物处理，这是由于养料与微生物和营养物质的比例不平衡所致。维持适当的特定比例，以达到排放标准。这不仅有利于化工企业，也有利于下游城市和环境。03饮料制造商需要纯化水来产生蒸汽作为生产的一部分。厂家可以回收部分冷凝水作为锅炉给水，并将其与水源水结合作为补给水。原料水需要高度净化，以避免结垢、沉积或对工厂设备产生腐蚀，这意味着原料中不能含有任何冷却液、水源污染物和产品组分。为了实现再利用和回收的目的，在水流汇集点设置可靠的监测手段是非常重要的。饮料的成分通常来自有机化合物，其中包括香料、色素和糖。冷却液如乙二醇或环境冷却水也可能携带有机污染物。这些有机物面临的问题是在高温高压下会分解为腐蚀性的有机酸，这些成分会导致产品损失。跟踪有机物有助于工厂在潜在的水回用、补给水和最终的设备防护方面迅速做出决定。04半导体制造需要大量的纯化水。获得所需纯度纯化水的技术既复杂，成本又高。要求每一步都要精确控制，因为满足芯片要求的水质必须没有任何污染。水处理过程中的化学品及其处理过程产生的副产品会分解，需要对它们进行密切监测，以保证不会影响工艺生产过程。监测所有的有机物，特别是关键的有机酸和有机碱，可以为重要决定提供数据以优化生产。此外，除了芯片制造，水在半导体设备中还有很多其他用途。水在冷却、工具处理、清洗和清洁方面也至关重要。生产需求的增加意味着对水的需求增加，可能会造成居民用水的紧张。在回收和再利用方面做出的努力会继续帮助满足这些用水需求。了解和理解水的用途，可以简化从驱动力到行动的步骤。通过对有机物的综合监测可以实现这种对水处理过程的理解，不仅可以达到质量优化的目的，还可以提高效率。“碳跟踪”在整个过程中追踪不同的有机化合物和污染物，以此可以了解水质反映的各项问题。这适用于许多行业和应用，包括饮用水、饮料制造、发电、蒸汽生产和半导体制造所需的超纯水等方面。我们的水是有限的，但却有无数用途，所以我们必须了解和优化水质，以确保它能匹配使用目的，并进行最有效的使用。越能将可持续发展和环保合规性的驱动力和热情，与有意义的监测数据联系起来，我们就越能更好地履行我们的承诺，改善我们对这个通用资源的利用。原文英文版刊登于《Water Technology》杂志2021年，作者：Amanda Scott（Sievers分析仪全球产品经理）。◆ ◆ ◆联系我们，了解更多！

随着“智能制造”、“工业4.0”理念逐渐升温，制药行业正全面进军“制药工业4.0时代”。“制药工业4.0”可以实现即时、在线、全程、全方位地对药品的生产制造进行自动监控，这种新模式能助力药企降低人工成本、提高生产效率和能源利用率、降低不良品率。Sievers分析仪与您一起探讨，制药工业4.0的背景下，在优化制药水系统的质量监控中，尤其是TOC和电导率分析方面，我们经常会碰到哪些问题。如果在注射用水系统中采用总有机碳TOC在线监测，对于QC实验室中的人工检测会产生什么影响？在线检测和QC实验室的其他检测需求取决于所使用的TOC在线监测设备类型，而且该设备必须经过风险评估。如果在线监测设备采用直接电导率法TOC检测传感器，那么就不能用于产品趋势、工艺控制或产品放行。数据报告结果必须由合格的分析仪提供，分析仪需要能够区分无机碳和有机碳。此类TOC分析通常在实验室中完成，但如果采用合适的技术实现实时放行检测（RTRT，Real-Time Release Testing），也可以通过在线手段来完成。是否所有的仪器都适合用于实时放行检测（RTRT）？不是所有的仪器都适合用于实时放行检测（RTRT）。为了实现数据的实时放行，必须在能够区分无机碳和有机碳的基础上进行充分的技术验证，保证生成准确的TOC定量分析结果。所使用的技术必须根据ICH Q2(R1)的内容要求进行合适的方法验证。对在线传感器与分析仪的技术进行评估非常重要，以此来确定能否实现有效的验证。Sievers在线TOC分析仪能够满足相关法规要求：1）合规监测；2）工艺控制；3）实时放行检测。如果我有一套经过验证的水系统，为什么还会存在杂质或副产物？美国药典USP 描述了纯化工艺前后可能会产生的系统污染。可能会存在所谓的消毒副产物（DBPs，disinfection by-products），如三卤甲烷、卤乙酸、氯胺和氨等。此外，在TOC检测设备内部的氧化过程中，一定会产生氧化副产物（OBPs，oxidation by-products）。如果采用了不合适的检测技术，比如：直接电导TOC检测传感器，所有这些污染将导致检测结果的不准确。当必须等待微生物检测结果时，如何实现实时放行检测？已建立实时放行检测的客户已经使用在线细菌计数器和自动化的内毒素检测等快速的微生物检测方法。内毒素检测的最新技术（例如Sievers Eclipse月食细菌内毒素检测仪上使用的微流体自动化技术）可以使制药商根据需要，进行更快、更高的产品检测。即使没有快速的微生物检测结果，TOC和电导率数据也有助于进行实时工艺控制和对工艺的实时理解。在微生物检测结果发布之前，尤其是在被污染的水应用于清洗或生产之前，可以实时检测出不合格数据趋势（OOT，out of trend）和不合格数据结果（OOS，out of specification），以提醒分析人员出现问题。我们正在使用臭氧对水系统进行消毒，你们的分析仪能耐受这种氧化剂吗？是的，由于臭氧是各种法规文件中建议使用的消毒溶液，我们在仪器规格中也定义了耐受值。通常情况下，允许存在50 ppb含量的永久性接触和高达200 ppb的短期接触。如果需要更高的耐受值，我们可以提供技术支持和解决方案来中和更高的臭氧含量。为什么有时细菌计数很高，而TOC值看起来没有增加？这些数值是否直接成比例关系？不是，从细菌来源的TOC含量非常低。只有在细菌数量远远超过任何可接受范围的情况下，TOC检测值才会有所体现。正如美国药典USP 中所述：“TOC检测不是内毒素或微生物控制的替代性检测手段。虽然在食物来源（TOC）和微生物活性之间可能存在定性关系，但没有直接的数值关联。”联系我们，了解Sievers分析仪如何为您的制药水系统带来效率的提升与合规性的加强！原文英文版刊登于europeanpharmaceuticalreview.com，作者：Daniel Kellner-Steinmetz、Michelle Neumeyer，本文有所修改。◆ ◆ ◆联系我们，了解更多！

水和污水处理的运营决策取决于所采用的有机物检测工具，如生物需氧量（BOD）、化学需氧量（COD）和总有机碳（TOC）准确评估有机污染。为了符合规定和优化处理步骤，节省时间和金钱，了解和理解有机负荷以及有机脱除效率作为关键控制工具，是非常有价值的。BOD和COD是传统实验室测定有机物含量的参数，TOC是相对较新的检测指标。虽然这些参数测定的是水中不同的物质，但它们的测定结果有所重叠，都提供有关水和污水样品中相对有机“浓度”的信息。美国和欧洲法规框架中，为了证明出水符合限值标准，大部分都要求BOD和COD这两个数据。增加TOC数据作为补充，可以快速发现机会，调整工艺，优化操作。仅使用COD或BOD，这些机会很可能会被忽略。在线TOC分析利用实时数据对有机负荷进行定量，使操作人员能够依据观察到的波动，根据数据快速做出处理决策。01BOD和CODBOD测定水中有机污染物微生物降解的需氧量。样品在20°C培养5天得到结果，由于各种因素，如干扰（微生物抑制剂、消毒剂、氯、盐等）和操作人员的操作，重现性受到限制（+/-20%）。COD是一种比较普遍的BOD替代补充检测，其主要优势是检测时间仅需2小时。COD测定水中化合物化学氧化的需氧量。该检测需要使用危险有毒的化学试剂，如溶于50%硫酸溶液中的重铬酸钾，并且干扰氯化物、亚硝酸盐和铁离子。虽然BOD和COD是必须测定的参数，但它们的缺点不符合用户的期望，我们一直是在寻求更好的测定有机物浓度的替代方法。02TOC在短期调整和即时结果很重要的领域，越来越多的水和污水厂运营商在有机物监测体系中增加了对TOC的监测。与BOD和COD不同的是，TOC可以在实验室与/或在线检测，每隔几分钟就得到一个检测结果。TOC分析仪测定水和污水样品中总有机物质的含量。分析仪的类型很多，但都是将有机碳氧化为二氧化碳（CO2），然后，采用检测方法测定产生的CO2。氧化方法包括燃烧、紫外（UV）过硫酸盐、超临界水氧化，而检测方法包括非色散红外（NDIR）法和膜电导法。在线分析的主要好处是其利用实时数据对有机负荷变化进行量化，使操作人员能够依据观察到的波动，根据数据快速做出处理决策，节省时间和金钱。在线TOC分析仪通常一年中需要多次维护，更换易耗品。但更新型的TOC分析仪使用简单，每个季度仅需维护一次，每6至12个月校正一次。也许TOC最大的重要性是其准确检测工艺变化的灵敏性，以及对低含量和高含量有机污染都能精确定量。03案例下面列出了美国三家采用在线TOC作为监测工具，快速做出处理决策的城市饮用水和污水处理厂。TOC分析帮助这些运营商优化了工艺和操作。科罗拉多州博尔德市公共工程污水处理设施2008年，第75街污水处理厂（WWTF）将其除磷脱氮工艺升级到改良型Ludzack-Ettinger（MLE）工艺。该活性污泥工艺将出水中氨和硝酸盐的浓度成功降低到合规水平，直到2017年该区域实行了最新的每日最大限值。由于存在违规风险，该污水处理厂进行了在线检测和工艺建模，从而确定了脱氮不完全的原因：该污水处理厂MLE工艺缺氧区的碳限制。在使用Sievers® InnovOx在线TOC分析仪后，其提供的数据证明，碳和氮的日变化足以抵消对污水处理厂碳限制的作用。这提供了原先被忽略的许多优化机会，因为原先是以天为基础考虑碳/氮比。通过这一信息，该厂选择氮升级来缓解这个问题。氮解决方案将使操作人员能够通过平衡碳/氮比日变化，减少外部碳用量。它还支持该厂满足营养物废水排放新法规的要求。科罗拉多工厂在线TOC分析仪的特点是稳健的样品处理能力和拥有专利技术的超临界水氧化技术。其双通道或可选的5通道配置能够连续监测多种水流来源，同时可以针对不同颗粒含量进行配置，不需要维护过滤系统，使其用于污水应用非常理想。加州圣马科斯市双橡树谷水处理厂该零排放浸没式膜超滤（UF）水处理厂的源水是95%地表水和5%再生水（主要是超滤膜反洗水）。现场循环水工艺从均化开始，然后加入促凝剂/絮凝剂，然后在Lamella+板式沉降器中沉降。沉降的水与原水汇合，送往超滤膜。该厂对板式沉降器的进水和出水实施TOC监测，以了解板式沉降器的有机物脱除效率。它们还想了解UF膜的有机污染情况，从而能够调整处理工艺，防止污染发生。使用Sievers® InnovOx在线TOC分析仪后，在线分析表明TOC初始脱除效率是大约40-50%。虽然尝试了各种不同的处理方案，但TOC在线分析对处理效率提供了接近实时的数据。此时，控制pH实现的TOC脱除效率优于加入不同絮凝剂的效果。但是，确保合适的平衡需要连续正确监测有机物脱除情况。因此该厂持续进行TOC监测，确保最佳操作和连续试验新技术，改善有机物脱除，防止膜污染。科罗拉多州恩格尔伍德市水处理厂该饮用水处理厂处理当地河流的地表水。为了改进工艺和寻找节约成本的机会，该市将其杯罐实验法的工艺数据从浊度扩展到TOC。为了确保符合消毒副产物（DBP）条例要求，在开展试验之前，他们的化学试剂添加量是比较盲目的。DBP条例要求在其分配系统最远端脱除TOC和减少DBP形成。该市使用Sievers® M5310 C TOC分析仪进行TOC监测。该分析仪特别设计用于饮用水应用，通过自动计算进水和出水或样品的TOC百分脱除率，符合DBP条例要求。该系统预先校准，小巧独立，维护要求低。该厂使用的M5310 C分析仪是便携式的，不需要从连续样品源拆下仪器或改变样品进口配置，即可采集样品。TOC分析通过自动计算进水和出水或样品的TOC百分脱除率，以符合消毒副产物DBP（disinfection by-product）条例。通过TOC监测，该市在几步优化中降低了运营成本。这些优化包括：改变pH、改变絮凝剂类型或絮凝剂用量已获得最佳效果，确保有机物脱除，以及了解何时再生颗粒活性碳（GAC）。04结论TOC监测帮助推动智能型、信息型的快速决策，改进饮用水和污水处理厂的工艺控制。TOC分析对水处理设施而言是一个强大的工具，可以帮助运营商持续有效地进行水处理，对处理成本也有着积极影响，以满足目前和未来的法规要求。原文英文版刊登于《WaterWorld》杂志2018年6月刊作者：CéLINE ASSMANN、AMANDA SCOTT◆ ◆ ◆联系我们，了解更多！

第61届（2021年秋季）全国制药机械暨中国国际制药机械博览会（cipm）将于2021年11月2-4日在成都 · 中国西部国际博览城举行。Sievers分析仪将携全系列TOC分析仪和内毒素检测仪参展。★展会信息★展位号：9号馆，生物制药专区9-11展位地址：中国西部国际博览城成都市天府新区福州路88号交通：地铁7号线西博城站d出口或地铁18号线广州路站f出口sievers® toc分析仪在制药行业水中总有机碳toc测量领域全球领先，能够为制药厂节省成本，提供精确测量结果，提高生产率。我们的toc分析仪、toc传感器、验证支持文件、toc标准品以及我们的专业经验，为制药、生物医药、化妆个护、保健食品等行业提供以下应用解决方案：符合全球重要的药典法规：《中国药典》、《美国药典》、《欧洲药典》、《日本药典》、《印度药典》清洁验证：轻松符合各国gmp要求，通过fda检查，是美国注射剂协会pda的推荐方法制药用水在线/离线检测满足数据可靠性要求，符合21 cfr part 11过程分析技术（pat）/ 质量控制的实施故障诊断废水监测sievers分析仪还于2020年发布了最新产品：eclipse®月食细菌内毒素检测仪。创新的sievers eclipse®月食细菌内毒素检测仪利用精确的微流体处理和嵌入内毒素来自动化动力学显色化验，每个板上21个样品的检测量，不需要复杂的机器人技术，也不需要传统化验所需的时间和技术要求。最高可减少85%的化验准备时间可在最短9分钟内完成化验准备最高可减少89%的移液步骤减少90%的鲎试剂使用量同时满足：《美国药典》usp、《欧洲药典》ep 2.6.14、《中国药典》chp四部和《日本药典》jp 4.01的所有相关要求符合21 cfr part 11和数据可靠性准则本次展会，sievers分析仪将携m9 toc分析仪m500在线toc分析仪checkpoint在线toc分析仪eclipse月食细菌内毒素检测仪与您见面，欢迎围观！展位现场扫码填写咨询表，更可获得蒲公英口袋书或收纳包或笔记本一份！（数量有限，送完即止）◆ ◆ ◆联系我们，了解更多！

“环境监测对药品的质量和安全至关重要。纯化水和注射用水等关键公用设备涉及到从清洁到批处理的几乎每个制造步骤。对于功能更强大的监测程序，可以使用在线技术来实时监测纯化水回路，以进行过程控制并且实时检测到不合格（OOS，out-of-specification）或不符合趋势（OOT，out-of-trend）的结果。及时的检测会减少对关键设备和在线处理批次的影响，从而节省时间和成本。图1 纯化水系统污染源和数据趋势质量源于设计制药行业需要精益生产工艺和持续改进，这一概念也称为“质量源于设计”（QbD，Quality by Design）。高效的流程可以在需要时为患者提供安全、优质的药品。美国食品药品管理局（FDA）关于过程分析技术（PAT，Process Analytical Technology）的指导文件不仅描述了如何以及何时需要使用该技术，还强烈鼓励制药商在其系统中采用PAT。而在欧洲，这一策略与制药工业4.0所做的努力相一致。过程分析技术总有机碳TOC和电导率监测是纯化水系统质量和控制的关键。来自过程分析技术（PAT）的实时数据确保了过程受控且易于理解，同时节省了取样和分析时间。制药用水是安全有效药品不可或缺的一部分，并经常用于药品生产的多个批次。实时放行检测（RTRT，Real Time Release Testing），就如欧洲药品管理局（EMA，European Medicines Agency）实时放行检测指南中所述，“它是一种放行系统，根据生产过程中收集的信息，通过产品知识以及对过程的理解和控制，保证产品达到预期质量”。在使用数据做出重要质量决策的同时，理解和控制纯化水系统需要能够准确、可靠预测质量属性的能力。据此，可以管理和调整水的纯化工艺，以保持所需的有效验证状态。表现出高度的过程理解和控制的纯化水系统具有内在的质量增益。在寻求优化制药水系统的方法时，请考虑采用过程分析技术（PAT）指南来部署实时TOC和电导率监测。用于GMP制造的制药水系统被要求进行TOC和电导率检测。尽管这些分析是强制性的，但它们也提供了有价值的数据，使制造商可以减少浪费并提高工艺效率，特别是在使用在线技术进行实时监测时。在线TOC技术可以预测和了解水系统的趋势。应根据既定的历史数据，制定预警和行动级别，以证明对水系统的最大控制。数据可靠性PAT的实施必须能够经受与任何其他GMP过程相同级别的检查，尤其是在涉及数据可靠性时。数据可靠性并不是一个新概念；然而，随着电子记录和电子签名成为行业标准，对数据可靠性合规的审查更为严格。您的TOC和电导率数据是否符合数据可靠性标准（ALCOA+）以及21 CFR Part 11的要求？ALCOA+并不是数据可靠性的全部和最终目的，但根据这些原则对工艺及数据的处理进行挑战无疑是一个很好的开始。在实施PAT时，数据生成和管理实践需要明确定义并符合数据可靠性法规。总结在为GMP水系统寻找工艺优化和工艺改进机会时，应考虑采用PAT技术进行TOC和电导率检测。在线TOC和电导率监测是加强环境监测方案并使之自动化的一个很好的方法，可以实现实时控制和检测。在线TOC和电导率监测提高了质量和效率，同时提供强大的过程理解和控制。实时数据的生成和发布，消除或大大减少了与传统实验室分析纯化水有关的样品完整性问题、实验室误差、取样成本和取样延迟，减少了质量控制所用的资源。在选择在线分析技术时要考虑的一个重要因素是如何从样品中实际检测和报告TOC。绝大多数在线TOC仪器采用电导率作为测量碳的手段。Sievers® TOC分析仪，例如Sievers M500，是碳分析仪而非传感器，其中气体渗透膜将干扰化合物从CO2中分离出来，以便准确检测碳。这项技术使人们对检测的准确性和精度充满信心。而传感器的工作原理是在没有选择性电导率膜的情况下检测氧化前和氧化后的电导率。虽然许多TOC仪器以某种方式检测氧化前和氧化后的电导率，但传感器是在对干扰离子没有任何程度区分的情况下，对合成电导率进行检测。即使电导率的检测结果可能来源于其他成分（除碳以外），但其将所有差值都归因于TOC。当样品中含有干扰物质时，这可能导致假正或假负。欢迎与我们联系，了解Sievers TOC检测技术如何能够为您的制药水系统带来效率的提升与合规性的加强！原文英文版刊登于www.europeanpharmaceuticalreview.com，作者：Daniel Kellner-Steinmetz、Michelle Neumeyer，本文有所修改。◆ ◆ ◆联系我们，了解更多！

时间就是金钱！生产工艺总是快速变化，迅速诊断工艺中发生的污染事故，对工厂及时采取正确的纠正措施来保护设备、减少停机时间、节省维修费用来说至关重要。在检测有机物（如糖类或石化产物）泄漏时，仪器响应时间的长短决定了工厂能否迅速排除污染物的干扰，是否应将被污染的水送回生产循环或排放出去。在所有工业TOC分析仪中，配置了Turbo运行模式的Sievers® M系列TOC分析仪是响应时间最快的仪器之一，充分满足用户对快速检测的要求。M系列分析仪具有世界一流的测量精确性和稳定性，为无缝工艺监测提供理想的解决方案。“挑战”工厂在生产中用大量的水来进行清洁、制造、加热、冷却，甚至作为生产原料。在水的各种应用中，都必须满足特定的水质适用标准。工厂为了确保工艺水的适用质量，需要监测和测量因泄漏或污染而导致的水质变化。以下是一些水质检测实例：检测冷凝液中的冷却剂（如乙二醇）泄漏。在生产下一批产品之前，确定水容器中是否有清洁剂或上一批产品的残留物。确定排放水的浓度是否超标。在检测泄漏或污染时，仪器的快速响应时间对化工、石化、食品加工等行业的生产工艺来说极为重要。快速检测能够避免产品损失、产品污染、工艺中断。通常来说，充分了解和准确建立基准水平，比全面测量泄漏和污染的程度更加重要。如果没有准确的基准水平，就很难发现何时发生泄漏。检测泄漏的目的是，一旦发现泄漏，首先将其堵住，然后查出泄漏源头，最后解决导致泄漏的问题。在泄漏对设备、生产、环境造成损害之前，工厂必须快速检测出泄漏，并分流处理被污染的水。“解决方案”通过总有机碳TOC分析进行碳监测，非常有利于检测泄漏和污染事故。操作人员能够根据水中的总有机化合物浓度，迅速判断出是否发生有机物泄漏。TOC分析的最低测量浓度可到“微克/升”或更低的痕量水平。有机物监测的工业应用如今制药和半导体行业广泛采用TOC监测技术，来监测水的纯度、注射用水水质、设备清洁和工艺过程控制。TOC监测对电力行业也至关重要，因为发电厂的蒸汽系统需要使用不含腐蚀性化合物（或能降解成腐蚀物的化合物）的超纯给水。在化工和食品加工行业的生产过程中，如果工艺流体泄漏到产品中，或产品泄漏到工艺流体中，TOC监测仪器都能及时提供详细信息。如果没有TOC监测，泄漏事故可能会导致工厂停产或产品召回。Sievers M9便携式TOC分析仪用Sievers TOC和电导率分析仪来快速识别污染越能快速发现污染事故并分流处理被污染的水，就越能降低停机、停工、意外维修、产品损失的风险。Sievers M系列TOC分析仪的Turbo运行模式每4秒提供一次监测数据，为用户提供快速检测污染事故的关键信息，从而将污染事故的后果降至最低。 Sievers M系列分析仪有实验室型、便携式、在线型3种配置，可以测量总碳（TC）和无机碳（IC），然后用减法得出TOC浓度。IC包括样品中的背景二氧化碳、碳酸盐、碳酸氢盐。M系列分析仪采用“紫外线过硫酸盐氧化和膜电导检测法（UV Persulfate Oxidation And Membrane Conductometric Detection）”来测量TOC。M系列分析仪除了测量TC、TOC 、IC之外，还能测量电导率，为用户提供识别泄漏和查找泄漏原因的进一步信息。在计算分析仪的响应时间时，必须考虑两方面的因素，即样品如何被传送到分析仪，以及分析仪如何对污染事件作出响应。前者所涉及的具体考虑因素包括：相对于分析仪的样品流位置、从取样点到分析仪的样品流量、泄漏的位置、从泄漏点到分析仪的样品传输管的直径等。后者是指分析仪所具备的功能，例如测量模式或仪器设置。Sievers分析仪的快速响应时间M9便携式TOC分析仪配置了Turbo运行模式，通过“集成在线取样器（iOS，Integrated Online Sampler）”来在线监测超纯水（TOC浓度小于10 ppb），其工作流程如图 1 所示。在注入样品时，先停止超纯水流动。用注射器将60毫升的10 ppm TOC溶液直接注入iOS的上游，然后恢复水的流动。从开始注入样品时计算时间。计时结果如表1和图2所示。图1：实验流程。圆圈代表阀门。当超纯水流动时，注射器阀关闭。当注入样品时，超纯水阀关闭。注水完毕时超纯水阀立即重新打开。表1：在Turbo模式下运行Sievers M9分析仪的响应时间测试结果图2：两次注入样品的响应时间曲线。能控制的变量包括注水位置、注入体积、浓度。不受控制的变量为工艺系统中的超纯水流量。T0是第一次测量的响应时间，其中TOC浓度从所建立的基线开始增加1 ppb以上。T5是达到注射加标浓度5%的响应时间。在理想情况下，操作人员有足够时间来采取措施，分流处理被污染的水以终止进一步污染。M系列分析仪的普通运行模式是2分钟测量，不在本文的讨论之中。Sievers M系列TOC分析仪中的样品流量是恒定的，不受有机物浓度或分析步骤的影响。因此，M系列分析仪的响应时间也是恒定的，并没有批次型TOC分析仪常有的延时特性。“结论”本文中的测试结果证明了Sievers M系列分析仪具有出色的响应时间。M系列分析仪的快速响应给操作人员足够的时间来分流处理被污染的工艺水，抢在损失或违规发生之前解决生产中发生的泄漏和污染事故。Sievers M系列TOC分析仪具有快速响应能力，并在宽广的测量范围内提供稳健和准确的TOC结果。M系列分析仪的维护要求低、校准长期稳定、运营成本低、性能出色，是泄漏检测和其它工艺监测的理想设备。 ◆ ◆ ◆联系我们，了解更多！

简介海水中的总溶解性固体含量较高，而且氯化物会消耗氧化剂，因此对海水样品（氯化物含量为3.5-5%）进行总有机碳TOC分析时就会面临很大挑战。在传统的湿化学系统上运行分析时，由于氯化物干扰，海水样品显示极低的TOC回收率。相比之下，燃烧系统在分析海水样品时显示较高的TOC回收率，但燃烧系统的维护周期短，运行成本高，信号有漂移，且需要进行频繁的重新校准。Sievers® InnovOx实验室TOC分析仪采用专利的超临界水氧化（SCWO，Super Critical Water Oxidation）技术，能消除氯化物干扰，在提供一流分析性能的同时减少了昂贵且费时的分析仪维护工作，从而成为对海水样品进行TOC分析的理想设备。本文概述了如何正确设置和配置Sievers InnovOx实验室分析仪，在分析海水样品时发挥最佳性能。操作模式 建议用“不可吹除有机碳（NPOC，Non-Purgeable Organic Carbon）”模式来代替TOC模式进行海水分析，除非还需要测量可吹扫或挥发性的有机物。在大多数海水样品中，可吹扫或挥发性有机物的含量极小，因此NPOC约等于TOC。在NPOC模式下，测量结果并非是由2项单独的测量数据计算而来【TOC=总碳（TC）–无机碳（IC）】，因此NPOC模式运行得更快、测量得更准确。用NPOC模式代替TOC模式是行业中常见的做法，是几乎所有市面上出售的TOC分析仪的标准操作模式。只有当样品中含有挥发性化合物或者需要测量IC浓度时，才采用TOC模式。测量范围和校准海水样品中的TOC浓度较低，通常小于1 ppm。理论上来说，Sievers InnovOx实验室分析仪可以在最小测量范围（0-100 ppm）内运行海水样品，但由于海水样品的基质复杂，在最小测量范围内运行海水样品时可能会产生较大的测量偏差。因此，建议在0-1000 ppm范围内运行海水样品。Sievers InnovOx实验室分析仪的内部设置能够在不降低测量的准确性和精确性的前提下，对0-1000 ppm范围基质效应的补偿优于对0-100 ppm范围基质效应的补偿，因此最佳操作是采用0-1000 ppm范围。当采用0-1000 ppm范围分析低浓度样品时，无需将分析仪校准到测量范围的最高点。校准点只需覆盖样品的预期TOC浓度范围即可。例如，如果样品的最高预期结果是1 ppm左右，可以将校准的最高点设为5 ppm。校准前，必须彻底冲洗分析仪。请运行高质量的去离子（DI）水（最好是18MΩ-cm的去离子水），直到达到0.45 µg或更低的稳定碳质量响应为止（见下图）。在冲洗过程中，只需注意峰值窗口中的碳质量响应，可以忽略实际NPOC结果。可能需要几个小时的连续测量才能达到此目的，具体时间取决于仪器状况和之前分析过的样品。酸剂：海水样品中含有大量的钙和镁，因此建议对所有海水分析使用3N HCl。盐酸产生的氯化物不会干扰样品中的化合物。如果用6M H3PO4，则会产生不溶性磷酸钙和磷酸镁，堵塞甚至损坏反应器。对于海水分析，建议采用“添加5%酸剂”这一默认值。氧化剂：请用30%（质量浓度）过硫酸钠作为氧化剂。请勿使用Sievers M系列TOC分析仪配置的15%（质量浓度）过硫酸铵氧化剂，因为超临界条件下，铵会消耗掉一部分添加的氧化剂，被氧化形成硝酸盐，从而降低总氧化剂的氧化强度。对于海水分析，建议添加25%的氧化剂。尽管0-1000 ppm或更大范围的默认氧化剂设置通常为15%，但这个比例对海水分析来说不够。在加热阶段，海水中的一部分氯化物在达到超临界状态之前就被氧化，从而降低了总氧化剂的氧化强度。如果氧化剂配量不足，或者使用过期的或失效的氧化剂，就会导致反应器管破裂，特别是对2020年之前生产的配备老式钛反应器管的Sievers InnovOx实验室分析仪来说，情况更严重。新款的Sievers InnovOx实验室分析仪采用钽反应器管，可以降低管子破裂的风险，但氧化剂配量不足仍不利于回收有机物。吹扫时间：海水中有大量的无机碳（IC），而0.8分钟的默认喷除时间不足以去除大部分无机碳。海水样品中的无机碳浓度比TOC浓度高数倍，未被去除的无机碳会严重影响NPOC测量结果。建议将无机碳喷除时间延长到2.0分钟。较长的喷除时间不仅能彻底去除无机碳，还能将样品和试剂混合得更均匀。但在校准时，只需分析KHP或蔗糖标准品即可，因此可以保留0.8分钟的默认喷除时间。冲洗：为了最大程度清除样品残留，并防止气/液界面结晶，建议在每次样品分析之后，用去离子水冲洗分析仪。冲洗分析仪的最方便的做法是，对去离子水样品运行无机碳测量。只需运行1次重复测量即可。在工作日结束后，应彻底冲洗分析仪，清除系统中的残留样品。请用装有去离子水的40 mL样品瓶运行以下冲洗任务：载气供应：大多数Sievers InnovOx实验室分析仪都配备内置的气泵和空气过滤器，能够提供不含CO2的载气。此配置能够在整个测量范围内获得准确结果。如需测量低浓度TOC（即在分析仪的定量限附近进行测量），建议将分析仪连接到高规格的氮气供气源。取样：对于海水分析，建议使用外部吸管或带冲洗站选件的Sievers InnovOx自动进样器，以实现最佳取样效果。请勿使用样品瓶端口，因为样品瓶端口难以被清洗干净，残留的样品会腐蚀设备。如要用HCl来预酸化样品瓶中的海水样品，建议用塑料部件来替换不锈钢材质的取样口和自动进样器管接头（见下图）。需要以下更换件：注意：上述部件不在标配的附件包中，请另行购买。★分析仪位置和废液处理★在海水分析过程中，废液容器和分析仪内都会有微量的卤素气体。为了防止卤素危害人体健康，建议将分析仪、试剂、废液容器放在通风橱中进行操作。如果没有通风橱，请将分析仪放在通风良好的工作台上，将废液容器放在台下的地板上。为了帮助通风，建议在分析海水样品时卸下分析仪流体组件的盖子。为了防止废液容器中产生卤素气体，请在开始分析之前，向废液容器中投放大量的固体氢氧化钠或氢氧化钾，以中和未反应的样品和试剂，避免产生卤素气体。请勿使用碳酸氢盐或碳酸盐来中和废液容器中的液体，以免产生CO2气体，或将产生的卤素气体扩散到周围环境中。请确保在工作日结束时清空废液容器，在第二天开始分析之前重新投放中和剂。★海水分析的方法摘要★以下是用Sievers InnovOx实验室TOC分析仪进行海水分析时的建议的分析方法设置。◆ ◆ ◆联系我们，了解更多！

第19届BCEIA北京分析测试学术报告会暨展览会将于2021年9月27-29日（周一到周三）在北京中国国际展览中心（天竺新馆）举办。Sievers分析仪将携全系列总有机碳TOC分析仪和Eclipse月食细菌内毒素检测仪与您见面。现场还有扫二维码提交询价有礼活动，以及展商秀报告，等您参与！欢迎莅临我们的展位！Sievers分析仪展位号：E2馆2470时间：2021年9月27-29日周一至周三，每天9:00-16:30地址：中国国际展览中心（天竺新馆）北京市顺义区裕翔路88号交通：地铁15号线国展新馆站步行10分钟长按识别二维码进行预登记现场活动展会现场扫二维码填写咨询表可参与抽奖，赢取礼品（魔方插座/数据线/收纳包/笔记本），数量有限，送完为止！现场报告展商秀活动-环境检测技术类E4-5会议室9月27日周一上午10:00-10:15主题：《总有机碳TOC分析仪及其应用》报告人：谷雪蔷，Sievers分析仪亚太区应用经理◆ ◆ ◆联系我们，了解更多！

总有机碳（TOC）分析仪的选型是制药企业使用人员和采购人员需要开展的一项重要工作，通常主要从使用功能、价格、售后服务等多方面进行比较。但制药企业使用的TOC分析仪与普通设备有所不同，在使用过程中更要兼顾其合规性和准确性。美国药典委员会（USP）建立和制定制药（其他相关）公司所需遵守的质量标准和准则，而美国食品药品监督管理局（FDA）通过检查，强制药企执行这些标准。其中涉及到USP ，要求检测制药用水的电导率；USP 要求检测制药用水的TOC。《中国药典》自2010年起也开始向美国药典看齐，要求检测制药用水的TOC，其中对注射用水（WFI）强制要求检测TOC，纯化水则为建议检测TOC。2020年新版《中国药典》自2020年12月30日起开始实施，其分为4个部分，分别为中药、化学药、生物制品以及通则与药用辅料。新版《中国药典》第二部分的“注射用水”项目下，关于“总有机碳TOC”检测项目的规定没有发生变化，规定注射用水中TOC含量不得超过0.50 mg/L。“纯化水”检测项目中，TOC与易氧化物检测任选其一。为了兼顾TOC检测的合规性和准确性，可以从以下3个步骤进行比较选择。第一步了解法律法规药典法规对TOC测定技术的部分具体要求如下：1TOC测定技术应能区分无机碳（溶于水中的CO2和碳酸氢盐分解所产生的CO2）与有机碳（有机物被氧化产生的CO2），并能排除无机碳对有机碳测定的干扰。2应满足系统适用性试验的要求。3应具有足够的检测灵敏度（最低检出限为每升含碳≤0.05 mg/L）。从上述第1条可以看出如果一台TOC分析仪无法区分无机碳和有机碳，无法排除干扰，仅仅是检测氧化前和氧化后有机物引起的差异，在法规的符合性上是存在瑕疵的，其易受有机卤化物的干扰，无法作为检测的标准方法。第二步了解验证文件《中华人民共和国药品管理法》第四十三条：从事药品生产活动，应当遵守药品生产质量管理规范，建立健全药品生产质量管理体系，保证药品生产全过程持续符合法定要求。《药品生产质量管理规范》第一百四十条：应当建立确认与验证的文件和记录，并能以文件和记录证明达到以下预定的目标：（一）设计确认应当证明厂房、设施、设备的设计符合预定用途和本规范要求；（二）安装确认应当证明厂房、设施、设备的建造和安装符合设计标准；（三）运行确认应当证明厂房、设施、设备的运行符合设计标准；（四）性能确认应当证明厂房、设施、设备在正常操作方法和工艺条件下能够持续符合标准。分析仪器属于检验设备，属于上述（四）中的设备范畴，而PQ（Performance Qualification)的含义属于性能确认，一台没有做性能确认，或者虽然做了性能确认，但所作项目并不完整的仪器设备是不符合法规要求的。使用这样的仪器设备存在法律风险。药企质量管理部门的工作职责就是评估风险并将其降到最低，因此IQ/OQ/PQ是否资料齐全且全面认证，是制药企业选择TOC分析仪时要考虑的一个非常重要的因素。第三步了解工作原理如果从TOC工作原理中的检测方法上进行分析，主流机型分为Non-Dispersive InfraRed（NDIR）非色散红外传感器和电导率检测法两种。其中NDIR是以非散布法来测量红外线的吸收，其光源所发出的红外线是两道平行的光线，一道通过样品池，另一道通过参比池。样品池内的气体来自于样品气体，红外线通过时会被样品气体中的CO2吸收；而参比池内的气体为高纯氮气，红外线可以完全通过，不被吸收。其工作原理如图1所示。该方法的工作原理来自于朗伯-比尔定律，是描述物质对某一波长光吸收的强弱与吸光物质的浓度及其液层厚度间的关系，即吸光度A与吸收层厚度B和吸光物质的浓度C成正比，即A=KBC。其中符号A表示吸光度；K表示吸光系数；B表示吸收层厚度；C表示吸光物质的浓度。朗伯-比尔定律在使用稀溶液（低浓度）时，吸光度A和浓度C才呈现线性关系，而使用高浓度溶液时，吸收成分之间与平均浓度之间的距离会减少，使得临近质点间电荷分布相互受到影响，改变了其对特定辐射的吸收能力，最后使得A-C的线性关系产生偏离。浓度越高则偏差越大。尽管有些制药企业用NDIR方法的仪器来检测低浓度的样品，但到了极低浓度时，红外法载气的纯度不够，其背景值会影响CO2的检测，因此，NDIR方法并不适用于极低浓度CO2的检测。电导率检测法另一种检测方法是电导率检测法。该技术能够通过测量水中的CO2，使用UV灯将水样中的有机物转化成CO2，CO2溶解在水中形成碳酸根离子，由于电导率传感器能检测到离子，从而间接检测了TOC。因为是物理检测，其速度既快，测量又准。电导率检测法又分为两种方法：直接电导率法和薄膜电导率检测法（又称选择性膜电导率法）。采用两种电导率法的TOC分析仪校验结果都很稳定，检测精度高。这两种技术主要的区别在于，直接电导率法比较容易受杂酸性、卤化有机物等的干扰；而薄膜电导率检测技术抗干扰性更佳。其中电导部分的工作原理如图2所示。 图3 薄膜电导率检测法，可区分有机碳与无机碳一般而言，制药企业制水系统的注射用水通常只有几十个ppb, 纯化水通常在100多个ppb左右, 所以只要电导率的传感器精度足够高，加之卓越的软件算法，就能确保在极低浓度的情况下测量TOC的准确性，而NDIR由于其工作原理的天然特性，无法准确测量极低浓度的TOC。综上所述，随着我国制药行业的快速发展，GMP检查也越来越严格，三步比较法是制药企业TOC分析仪选型的理想方法。原文刊登于《流程工业 · 制药业》杂志2021年第6期作者：扬子江药业集团江苏海慈药业有限公司 陈雅男 于小琴苏伊士Sievers分析仪 王欣◆ ◆ ◆联系我们，了解更多！

简介体积排阻色谱法（SEC，Size Exclusion Chromatography）是将样品分子按照尺寸大小来分开的分析方法。流动相以填充有多孔珠状材料的色谱柱来承载样品分子，样品分子可以在孔和空隙（即填充物周围的空间）之间自由移动1。小分子在孔空间中停留的时间较长，大分子在孔空间中停留的时间较短，因此能够按照分子的大小将其分开1。SEC系统可以方便地同其它监测方法（如TOC、吸光度、荧光检测等）搭配使用2-4，结果数据显示分子量（MW，Molecular Weight）与强度（即TOC浓度、吸光度、荧光特征）的详细比较色谱图，可以用来表征有机物（OM，Organic Matter），并帮助我们深度了解水处理工艺2-4。有机物和分子尺寸在批量水处理工艺中，需要测量TOC和吸光度来满足法规要求，但这些技术只能将有机物的复杂性简化成单一数据点，来代表批量水系统的成分5。而实际上水中的有机物由许多复杂分子组成，分子大小和分子量都差别很大，从小于500道尔顿到大于2万道尔顿2-5。人们按照分子量来分类有机分子，例如最大分子量的分子为生物分子（分子量大于2万道尔顿）2，中等分子量的分子为腐殖物分子（分子量为500-3000道尔顿）6。有机分子的大小决定了其某些性质，例如能否反应产生消毒副产物，以及是否易于在水处理过程（即膜过滤、凝聚）中被去除2-4。SEC搭配TOC和吸光度检测在过去的几十年，有机物的SEC分析法越来越流行。如今SEC分析法已广泛用于研究和工业领域。早期的SEC分析法用紫外吸光度作为主要检测方法2-4。但吸光度仅适用于发色分子，而大量的非发色有机物无法被吸光度检测到，从而导致人们对水质的误判3,4。近年来，SEC分析法采用TOC作为检测方法。SEC和TOC搭配使用，能够检测出给定样品中的所有有机物3,4。就像批量水分析一样，将SEC-TOC数据同SEC-吸光度数据一起使用，就能得出有机物性质的信息（即有机物中的脂肪族与芳香族的比例）2-4。SEC-TOC-吸光度的工业用途有机物的SEC分析提供了有关有机物表征和水处理工艺效果的详细数据。不同的水处理过程会对不同分子量和类型的有机分子产生不同的处理效果3,4，因此上述数据极具实用价值。例如膜过滤只能去除大于特定分子量的有机分子，凝聚能从腐殖质中去除芳香族分子（即发色分子），臭氧氧化能将较大的芳香族分子分解为较小的脂肪族分子。与批量水分析相比，在监测水处理过程中的有机物变化方面，SEC分析具有明显优势。有机物表征能够帮助我们预测和确认处理工艺对水中的特定有机物的处理效果，以及哪种处理工艺最有效3,4。下文“性能数据”部分中的示例显示了用SEC分析来表征有机物并跟踪水处理过程中有机物含量变化的能力。解决方案Sievers® M9 TOC分析仪有在线运行模式，可以作为检测器同HPLC-SEC系统搭配使用。优点样品制备和仪器操作便捷SEC-TOC系统可以与其它类型的检测器（如吸光度、荧光特征等）搭配使用，一次运行即可获得多组数据结果数据显示分子量与 TOC 的详细色谱性能数据下面是用HPLC-SEC来表征有机样品和水处理工艺效果的示例。用HPLC-SEC系统搭配吸光度（Agilent 1260 Infinity II多波长检测器）和TOC（Sievers M9 TOC分析仪）来分析样品。本文着重讨论结果数据所显示的几个要点。水处理工艺的效果以下是来自水处理厂的示例数据。在示例中，水经过凝聚，然后经过膜过滤。表2中显示了同一样品的批量水分析数据。图1a和b显示了SEC分析的色谱数据。讨论SEC-TOC和SEC-紫外色谱图看上去不同，这是因为SEC-TOC检测所有有机分子中的总碳浓度，而SEC-UV只检测吸收光的有机分子（即发色有机物，只占总有机物中的一部分）。SEC色谱图将一维的批量水数据点扩展为分子量与 TOC 或紫外吸光强度的详细显示。我们无法从批量水分析中得到其它具体结论。两个主要的分子量峰值部分（见图1a中的“峰值 1”和“峰值 2”）代表有机物。峰值1位置的有机物吸光度较弱，基本上属于脂肪族。峰值2位置的有机物吸光度较强，基本上属于芳香族。凝聚去除峰值1和峰值2的有机物。凝聚只去除峰值2的发色有机物（即芳香族分子）。 膜过滤只去除峰值1的有机物，由此可知峰2的有机分子小于本研究中所采用的膜过滤分子量截止值。 臭氧处理的效果本文还显示了用臭氧在2个剂量下（从“剂量1”增加到“剂量2”）处理有机物的示例。我们用前面示例中所描述的SEC系统进行分析。表3、图2a和2b列出了结果数据。讨论臭氧处理可以分解高分子量的有机物，产生低分子量的有机物。随着臭氧用量的增加，产生的处理效果增强。新产生的分子位于约1000道尔顿的独特峰值处。臭氧处理破坏发色分子（即芳香族分子）。不产生新的发色分子（即芳香族分子）。新产生的低分子量分子（峰值在约1000道尔顿处）是脂肪族分子（不吸收紫外线）。结论SEC-TOC分析对分析有机物非常有用，能够大大扩展从批量水分析中得到的数据。分析结果提供了分子量与TOC的详细比较色谱。此分析系统可以方便地与其它类型的检测器（如紫外吸光度检测器）搭配使用，结果数据可用于表征有机物，帮助我们深入了解水处理过程，优化水处理工艺。Sievers M9 TOC分析仪可以以在线模式来进行SEC检测，实现更好的水处理工艺的表征和控制。参考文献1. Striegel, A. M., Yau, W. W., Kirkland, J. J., & Bly, D. D. (2009). Modern size-exclusion liquid chromatography: Practice of gel permeation and gel filtration chromatography. Hoboken, NJ: Wiley. 2. Her, N., Amy, G., McKnight, D., Sohn, J., & Yoon, Y. (2003). Characterization of DOM as a function of MW by fluorescence EEM and HPLC-SEC using UVA, DOC, and fluorescence detection. Water Research, 37(17), 4295-4303. doi:10.1016/s0043-1354(03)00317-8 3. Her, N., Amy, G., Foss, D., Cho, J., Yoon, Y., & Kosenka, P. (2002). Optimization of Method for Detecting and Characterizing NOM by HPLC−Size Exclusion Chromatography with UV and On-Line DOC Detection. Environmental Science & Technology, 36(5), 1069-1076. doi:10.1021/es015505j 4. Allpike, B. P., Heitz, A., Joll, C. A., Kagi, R. I., Abbt-Braun, G., Frimmel, F. H., . . . Amy, G. (2005). Size Exclusion Chromatography To Characterize DOC Removal in Drinking Water Treatment. Environmental Science & Technology, 39(7), 2334-2342. doi:10.1021/es0496468 5. Chin, Y., Aiken, G., & O'loughlin, E. (1994). Molecular Weight, Polydispersity, and Spectroscopic Properties of Aquatic Humic Substances. Environmental Science & Technology, 28(11), 1853-1858. doi:10.1021/es00060a015 6. Perdue, E.M., Ritchie, J. D., (2003). Dissolved Organic Matter in Freshwaters. In H. D. Holland, K. K. Turekian, Treatise of Geochemistry (pp. 273-318). Elsevier Science. 7. Leenheer, J.A. (2009). Systematic Approaches to Comprehensive Analysis of Natural Organic Matter, Annals of Environmental Science, 3, 1-130◆ ◆ ◆联系我们，了解更多！

高纯度水和由此产生的蒸汽构成大多数工艺装置的生命线。设备故障和由于水/蒸汽问题而导致的减产，每年可能会花费数十万美元或更多的费用。更糟糕的是，有些故障会造成人身伤害或人员死亡。因此，本文我们将讨论与蒸汽发生器有关的水处理和化学控制的几个重要问题。让我们从一个案例开始。几年前，我和一位同事参观了美国中西部一家有机化学品厂，由于内部结垢，这家工厂的四台550 psig机组锅炉中的蒸汽过热器管束，不得不每两年左右进行一次更换。我们首先察看了一根最近拆卸的管束，其内管表面上有大约¼英寸厚的沉积物。然后我们检查了锅炉，立刻注意到饱和蒸汽取样管线上流出泡沫。随后的调查显示，锅炉冷凝液回流中的总有机碳TOC浓度有时达到200 ppm，ASME指南[1]要求在这种压力下的锅炉，TOC的最大浓度为0.5 ppm。因此，很容易看出为什么锅炉水中存在大量泡沫，以及为什么杂质会持续地被带到到过热器。杂质的影响杂质会引起腐蚀、结垢等问题。随着锅炉压力和温度的升高，这些情况变得更加严重。幸运的是，电力行业已经吸取了一些直接应用于化工装置的经验教训，特别是那些因工艺需要或发电而产生高压蒸汽的装置。例如，表1和表2总结了电力研究所（Electric Power Research Institute，EPRI）为热回收蒸汽发生器的补给水排放和冷凝液泵排放制定的指导方针[2]。热回收蒸汽发生器补给水的一般化学限值*热回收蒸汽发生器冷凝液泵排放的一般化学限值*氢损伤资料来源：ChemTreat。图1氢气分子渗入金属壁——注意这里的厚唇故障对其中一些杂质影响的研究，揭示了为什么限值如此之低。考虑氯化物。即使是从冷凝器管泄漏或受污染的冷凝液回流少量进入蒸汽发生器，如果长期存在且未被锅炉水处理程序中和，将集中在锅炉内部构件的沉积物之下。高温锅炉环境中的氯盐可根据以下条件与水发生反应：所产生的盐酸本身可能会造成一般腐蚀——更糟糕的是，酸会在沉积物之下积聚，在那里会与铁发生反应生成氢。氢气分子渗入金属壁，然后与钢中的碳原子结合生成甲烷（CH4）：形成的气态甲烷和氢分子会造成钢出现裂纹，这会大大削弱钢的强度（图1）。氢损伤是非常麻烦的问题，因为不容易检测到。发生此类损坏后，工厂可能会更换管道，但会发现其他管线继续破裂。我曾经是一个必须处理1250 psig公用工程锅炉氢损伤问题的团队中的一员。在知道冷凝器泄漏的情况下，运行人员坚持将设备运行了数周。尽管我们团队尽了最大努力保持足够的锅炉水的化学性质，但最终结果是大范围的氢损伤，要求对整台锅炉重新更换管线。电导率和钠的测定非常简单，对于检测污染物是否进入蒸汽发生器非常好。当然，这种监测只有在化学专家或操作人员迅速采取补救措施时才具有实际价值[3]。正如已经指出的，有机化合物会造成蒸汽发生器出现问题，并在高温下分解形成短链有机酸和二氧化碳，这可能会对蒸汽和冷凝液回流的化学性质产生重大影响。满足补给水指南需要有可靠的高纯水处理系统。一种非常常见的方法是采用二级反渗透（RO），其中包括精制混床离子交换装置或进行最终的电极电离。由于RO膜非常容易受到颗粒物质污染，因此需要在上游进行过滤，这其中微滤或超滤越来越受欢迎[4]。化学处理问题几十年前，人们普遍认为，所有的氧都应该从锅炉给水中去除，否则会造成严重的腐蚀。当一台设备停工且空气会进入系统时，的确如此。然而，在正常运行期间，除非冷凝液/给水系统含有铜合金，否则这种想法已被证明是错误的。不管怎样，这种信念催生一个给水调理的化学程序，称之为还原性全挥发处理（All-Volatile Treatment Reducing，AVT（R）），用氨或胺进料建立了一个适度基本的pH值和还原剂（氧清除剂）注入，以去除从机械除氧器中逸出的氧气。对于高压设备，常用的还原剂曾经是肼，但现在已经用更为安全的化学物质取代了。壁厚变薄资料来源：ChemTreat。图2 单相FAC导致壁厚大幅变薄现在已经知道AVT（R）化学过程会导致给水系统的流体加速腐蚀（FAC）；这会导致壁厚变薄（图2），并最终导致灾难性故障。过去30年，美国几次流体加速腐蚀导致的故障曾导致人员死亡。简而言之，蒸汽发生器投入使用时，碳钢形成了一层薄的磁铁（Fe3O4）。流体扰动和还原环境结合在一起会导致铁离子从钢/磁铁基体中浸出，从而引起壁厚变薄。温度和pH值影响溶解程度，通常在150℃左右达到峰值，并且随pH值（如9及以下）的降低而升高。因此，最容易发生这种腐蚀的区域是传统蒸汽发生器的给水/节能器系统，以及热回收蒸汽发生器的低压，有时是中压节能器和蒸发器。对于给水系统中不含铜合金的设备（如热回收蒸汽发生器），推荐的给水处理已变成氧化性全挥发处理（All-Volatile Treatment Oxidizing，AVT（O））。这一程序允许（正常）通过冷凝器泄漏的少量氧气得以保留，甚至可能注入一点补充氧气，从而使给水中溶解的氧气浓度保持在5-10 ppb范围内。氨或胺的加入使pH值维持在中间至上限9的范围内。在这些条件下，磁铁层散布其中并被一层水合氧化铁（FeOOH）覆盖。随着还原环境的消除，其保护作用非常显著。但该程序仅在阳离子电导率小于0.2 μS/cm的高纯水中有效。否则，会导致氧腐蚀。因此，冷凝液回流可能产生高电导率升高的装置不应采用AVT（O）。推荐的热回收蒸汽发生器锅炉水监测点关于给水的化学监测，表2中引用的冷凝液泵排放阳离子电导率、pH值和钠的一般限值均适用。这是可以理解的，因为许多现代工业蒸汽发生器和几乎所有的热回收蒸汽发生器都没有给水加热器；因此，在蒸汽发生器的通道中，冷凝液的化学性质变化很小。但是，热回收蒸汽发生器给水的建议溶解氧范围为5–10 ppb。还建议采用总铁监测，最好使用腐蚀产物取样器，以确保程序（无论是AVT（O）或替代程序）充分保护冷凝液和给水管线。在适当的化学条件下，给水中的总铁含量应保持在2 ppb以下。如果出于某种原因，需要AVT（R），腐蚀产物取样器也会收集铜腐蚀产物，这为铜腐蚀控制提供了关键数据。锅炉水处理八十年来，蒸汽发生化学专家一直利用磷酸钠化合物对汽包锅炉水冷壁回路进行腐蚀控制并防止固体物沉积。目前，对于高压装置，磷酸三钠（TSP-Na3PO4）是唯一推荐的种类，可能会补充少量的苛性碱（NaOH）以提高开车时的pH值。三磷酸钠通过以下方式在锅炉中产生弱碱性：碱性在一定程度上会减轻等式2中的影响。三磷酸钠的优点还有通过与硬性离子（钙和镁）反应，形成可被排出的软淤泥。三磷酸钠的一个缺点是，当温度超过300︒F时，其溶解度大大降低。因此，在满负荷的高压装置中，大部分磷酸盐沉淀在水冷壁管和其他内件上。这种现象通常被称为“隐藏”。许多装置化学专家现在运行装置的散装水磷酸盐浓度约为1–2 ppm，是因为知道大部分原来的磷酸盐已隐藏，并将在锅炉负荷降低或停工时重新溶解。锅炉水化学处理和监测在很大程度上是设计用于保护蒸汽纯度的。对于通过汽轮机发电的装置来说尤其如此。表3汇总了最重要的检测指标。推荐的蒸汽样品检测指标在很大程度上，给水和锅炉水化学性质的化学指南旨在防止过量杂质带入蒸汽，如果蒸汽驱动一台或多台汽轮机机，这一点尤其重要。汽轮机是精密机械，需要仔细的安装、平衡和操作。（有关汽轮机的更多信息，请参阅：“依靠汽轮机”。）表4详细说明了最重要的指导原则。预防问题正确的蒸汽发生化学反应至关重要，因为需要一直监测和控制化学反应。忽视冷凝液回流、锅炉给水、锅炉水或蒸汽化学反应，从成本和安全角度来看，代价都很大。此外，正确的蒸汽发生器停工、保养和开工程序是关键问题，尤其是防止停用氧气腐蚀[6,7]。原文英文版收录于《Chemical Processing》2015年刊，作者：Brad Buecker, Kiewit Engineering & Design参考文献1.“现代锅炉给水和锅炉水化学性质控制操作规程共识”，美国机械工程师协会（ASME），纽约市（1994）。2.“联合循环/热回收蒸汽发生器（HRSG）综合循环化学指南”，出版编号3002001381，美国电力研究协会（EPRI），帕洛阿尔托，加州（2013）。3.Buecker，B.和D.McGee，“改进水/蒸汽化学控制和装置可靠性的智能系统”，电力工程（2014年5月）。4.Buecker，B.，“微型或超过滤和反渗透：工业水处理的流行组合”，工业水世界（2014年1月/2月）。5.“技术指导文件：汽轮机运行用蒸汽纯度”，水和蒸汽特性国际协会，伦敦（2013）。6.Mathews，J.，“化石装置的保养规程”，电力（2013年2月）。7.Buecker，B.和D.Dixon，“联合循环热回收蒸汽发生器停工、保养和开工化学控制”，电力工程（2012年8月）。◆ ◆ ◆联系我们，了解更多！

传统上，HPLC一直是药品生产设备残留活性药物成分（API）清洁验证（Cleaning Validation）最常用的定量分析方法。近年来，制药生产商、监管机构和行业偏爱的清洁验证分析方法已经从HPLC改为总有机碳TOC分析方法。这种改变的原因包括但不限于更好地表达了设备生命周期的清洁工艺、降低成本、提高生产力，从而提高利润。对那些采用HPLC方法进行清洁验证的制药生产商而言，接下来的问题是：从HPLC方法改为TOC方法进行清洁验证的最佳实践做法是什么？考虑采用TOC方法开展清洁验证的第一步是研究TOC代替HPLC的可行性。下面是研究采用TOC分析进行清洁验证的可行性时需要考虑的三个主要因素：➤清洁工艺/样品相容性➤清洁限值可接受标准➤产品回收率/溶解性清洁工艺/样品相容性在清洁工艺/样品相容性方面，TOC分析要求采用样品水溶液对TOC进行定量。有机溶剂，如甲醇、乙醇和异丙醇不适合测定TOC。如果现有清洁周期最后清洗时采用水溶液，不含任何有机溶剂，则TOC分析可能是可行的方法。如果现有清洁工艺确实使用有机溶剂，则该工艺在最后是否可以改用水进行清洗？清洁限值可接受标准当制订清洁验证TOC限值可接受标准时，假设的是最糟糕的情况。这意味着假设毒性最大的物质/API，它从前批次产品的最大允许残留（MAC）限值最低，假设清洁样品测定的全部TOC都来自于它。本质上，要适合TOC分析，这种物质的化学式中必须包含一些碳。根据API的MAC限值，可以根据化学式的碳含量，将产品限值转化为TOC限值。TOC方法要成为一种可行的清洁验证方法，这种新确定的TOC MAC限值必须在TOC分析仪的线性动态范围之内。产品回收率/溶解性采用TOC分析开展清洁验证时，关于溶解性的一个常见错误概念是溶解性是限制因素。传统上，不溶或难溶的化合物可以氧化，在低浓度时溶解，或者，必要时，利用温度、搅拌、化学和时间（TACT，temperature, agitation, chemistry, and time）方法对溶液进行预处理。例如，研究已经证明，传统上不溶或难溶的化合物，如布洛芬、阿奇霉素、淀粉和利多卡因几乎不需要对样品进行预处理或不需要进行预处理，就可以采用TOC分析回收，且具有非常出色的线性。一旦确定了可行性，必须开展回收率研究，从而证明HPLC和TOC分析的回收率和线性相当。该工作需要配制最低MAC限值API储备溶液，浓度在前面测定的API TOC限值附近。例如，如果最低MAC限值的API是苯醌（C6H4O2 – 108.09 g/mol），产品限值是10 ppm，考虑根据分子量计算的苯醌碳含量是66.7%，则TOC限值计算值是6.67 ppm。知道这个限值后，回收率研究将挑战6.67 ppm限值以上和以下时HPLC和TOC的回收率和线性。在此实例中，挑战了TOC MAC限值以上和以下HPLC和TOC分析仪的回收率和线性。HPLC和TOC样品的结果如图1所示。从图中可以看出，同一样品TOC分析仪不仅线性优于HPLC分析，而且其回收率更符合要求。根据分析的回收率和线性数据，可以明确判断该API两种分析方法的等效性。如果回收率或线性未通过验收标准，可能必须采用TACT方法对样品进行预处理。图1继回收率研究之后，下一步骤是在HPLC和TOC上同时开展实际清洁样品的桥接研究。无论是淋洗样品还是擦拭样品，都需要在HPLC和TOC仪器上平行运行。由于清洁剂、赋形剂、填料等对TOC的贡献，预期TOC值等于或大于HPLC值。如果清洁样品HPLC和TOC方法都通过验证，则不需要开展其它工作。如果清洁样品HPLC和TOC方法都未通过验证，则必须对清洁工艺进行评估。但是，如果清洁样品通过了HPLC验证但未通过TOC验证怎么办呢？这种情况下最好的做法指南是什么？在HPLC结果通过而TOC结果未通过验收标准的情况下，使用TOC方法对工艺的理解更具有价值。采用HPLC对API定量，将设备放行用于生产，可能遗漏其它来源的残留污染。作为一种产品专属性方法，HPLC可能并不测定这些残留污染。这些残留污染对产品带来不良影响，影响产量、疗效或甚至消费者安全。TOC分析的数据可以表明该设备仍然不干净，从而触发对清洁过程的修改，再次使用TACT方法作为指南来降低残留污染。启动制定现有HPLC仪器和方法的MAC验收标准限值步骤1开展取样、限值和溶解性的可行性研究开展TOC仪器的IQ/OQ/PQ步骤2制定储备水溶液的API TOC MAC限值开展表明HPLC和TOC回收率的桥接研究步骤3准确度、精确度和线性对比确认结果满足验收标准完成实施TOC，更改SOP从HPLC改为TOC方法进行清洁验证时的步骤和最佳做法一旦可行性、回收率和桥接研究都表明使用TOC分析进行清洁验证的效果良好，则可以更改内部标准操作程序，从而反映新的工作流程，将设备放行用于生产。上图总结了从HPLC改为TOC方法进行清洁验证时的步骤和最佳做法。这种新的分析方法的优点包括缩短样品分析时间、降低易耗品成本和提高生产力。原文英文版刊登于《美国实验室》杂志2018年1/2月刊◆ ◆ ◆联系我们，了解更多！

美国药典USP规定了药品生产和检测的法规，以确保药品安全有效。USP 总有机碳（TOC）法规包含了制药用水的检测要求。TOC是重要的水质参数，帮助我们在关键应用之前先了解制药用水的水质。TOC对工艺控制和患者安全至关重要，因此各国监管机构都对制药用水的TOC检测提出了严格要求。2021年5月生效的USP 修订，对包装水采用取决于容器容积的TOC限值和系统适用性浓度。无论您是使用Sievers® M9 TOC分析仪还是其它仪器，现在都应认真审查您所使用的TOC检测技术和流程。以下是有关最近美国药典USP 修订的几个常见问题。法规修订后有什么变化？以前，无菌水标准化限值和系统适用性浓度为8 ppm，这一浓度适用于任何尺寸的容器。现在，TOC限值从8.0 mg/L C（8 ppm）的设定值变更为取决于容器容积的可变值，如下表所示。在USP对无菌水检测的要求中，仪器的最大设定范围仍然是0.10 mg/L到容器容积的TOC限值。虽然包装水的系统适用性浓度有了变更，但确定系统适用性通过/失败的计算方法保持不变。USP检测程序部分概括了样品检测。检测程序从“通过/失败限值检测”改为分阶段的检测程序，下文将详细介绍。为什么要进行这些修订？如果批量水符合TOC电导率要求，为什么还要在包装后进行检测？在对水进行包装时，控制水中的有机杂质变得困难。一旦水已进行包装，有机杂质就有可能从包装浸出到水中。不同的容器尺寸范围有助于解决表面积与容积比的差异。例如，小于5 mL的小容积容器与大容器相比具有更高的表面积与容积比，从而增加了有机杂质浸出的机会。USP已根据具体包装容积的最大允许可浸出量确定了限值。符合USP 第1部分合格标准的批量水，并不能代表包装水生产后的水质。必须根据USP 第2部分检测TOC，来降低包装水中可浸出物的风险。图片来源：网络检测程序一样吗？TOC检测方法没有改变，但检测程序已更改为分阶段检测形式。根据规定容器尺寸的限值检测水样时：如果样品小于限值1，则样品合格，检测完成。如果样品大于限值1，小于限值2，则进入步骤2.9(6.)，对超过0.20 mg/L碳含量的有机杂质进行识别和定量。由于TOC是一种非专属性检测方法，这时就需要其他方法来进行识别和定量分析。如果样品大于限值2，则样品不合格，检测完成。所需的方法或技术是否不同？TOC的分析方法并没有改变。大多数技术会氧化水样中的有机分子，从而产生CO2。测量产生的CO2以确定水样中的碳含量。所有技术都必须能够区分氧化产生的CO2和分析前可能存在于水样中的无机碳。程序已经变更为分阶段检测。在样品超过限值1但在限值2之内的情况下，则需要其他方法来定量和识别有机杂质。需要对这些有机杂质进行安全评估。由于TOC是一种非专属性方法，如果样品在限值1和限值2之间，则需要使用替代方法。是否需要新的标准品？是否有新的系统适用性要求？USP修订后对无菌包装水系统适用性和合格标准取决于容器容积。苯醌和蔗糖仍然是所需的化合物，但浓度已经变更，以反映容器容积大小。Sievers分析仪已提供与USP中规定的所需浓度保持一致的标准品浓度和任务程序。各标准品组中的浓度基于容器的标称容积。标准品组中的标准品分别用于确定限值1、限值2、响应效率。用标准品溶液的响应值减去试剂水的响应值，即可得到限值1和限值2。可以像以前一样，用限值2标准品溶液来计算响应效率。通过/失败的标准与以前版本的USP 中规定的计算方法相同，如下所示。rSS=对系统适用性溶液的仪器响应（1,4-苯醌）rW=对试剂水控制的仪器响应rs=对标准品溶液限值2（蔗糖）的仪器响应re=100 x [(rss – rw)/(rs-rw)]如要通过系统适用性，响应效率（re）必须大于等于85%且小于等于115%。总结制药用水质量的检测不仅对质量和安全很重要，而且受各国监管机构的严格监管（例如美国药典USP）。就TOC检测而言，USP规定了符合TOC分析要求的仪器、检测、接受限值。USP的要求是灵活的文档，可以被修改，以更好地满足行业需求并提高产品安全。无菌包装水的USP规则修订要求系统适用性浓度和接受标准取决于容器的容积。这些规则修改只适用于包装水，容器的容积分为三档。Sievers M9 TOC分析仪在分析范围、准确性、精确性和数据可靠性方面都完全符合这些变更。对于这些变更，重要的是认真检查您所使用的技术和程序，以确保TOC检测符合监管要求。除了仪器、标准品和耗材，Sievers的专家团队还会随时帮您解决一切问题和疑虑！原文英文版刊登于制药杂志《American Pharmaceutical Review》2021年5月刊◆ ◆ ◆联系我们，了解更多！

为了实现生产和利润目标，食品饮料制造商面临着如何改进其生产工艺的挑战。保持竞争力还意味着必须确保工厂遵守法规，优化废水处理工艺，并且保证锅炉、换热器、处理设备和产品储罐等资产的安全。食品饮料行业的成功取决于质量管理、保持高质量的产品和良好的品牌形象。水质监测和高效分析工具的使用，能够清楚地了解工艺状态，使生产厂家能够发现各种变化。这类措施有助于降低污染、产品损失和高额罚款带来的风险。总有机碳TOC分析提供了检测水质的一种简便方法，提供对所有有机物的清楚了解——从生产原料到废水处理的各种成分。实时跟踪有机负荷的变化，把数据驱动的决策工具提供给食品饮料生产厂，非常适合用于质量控制、工艺监测和法规的合规性。通过即时检测到泄漏，食品饮料厂可以快速调整，从而有助于防止污染，最大限度地降低产品不合格的风险。否则，生产厂家就需要销毁产品，承担财务损失。如果泄漏未被发现可能导致产品召回，对品牌形象造成很大影响。实时检测泄漏对于保护资产免受有机物污染、避免可能导致数百万元成本的损坏、停机或灾难性问题也至关重要。由于食品饮料产品基本上都是有机物，或含有香料、色素等有机成分，因此TOC分析对于确定设备的清洁度非常有效，从而可以保证产品质量和安全。此外，作为一种基于前瞻性的解决方案，TOC分析能够为提高废水处理效率提供关键的深入了解，实现长期的成本节约，并确保处理后的废水符合特定的水质标准。来看几个TOC分析如何帮助食品饮料行业运营的实际案例。灌装公司优化膜生物反应器MBR废水处理工艺由于产量增加，在一家大型灌装公司内，其废水处理系统已无法跟上由此产生的高浓度有机物和固体含量的废水处理量。由于流入液体的成分变化很大，包括糖分和装置流量的巨大波动，使操作的一致性更为复杂。结果，化学需氧量（COD）无法满足当地法规要求，该工厂经常排放超出允许限值的废水。该厂以前使用人工检测COD的方法，需要3个多小时才能得到检测结果，这些数值无法用于及时的工艺调整。由于缺乏空间且生产设备的波动很大，工厂扩建不可行，因此进行了技术改造，把浓缩的有机物和高COD废水改道储存起来。这样可以在低浓度废水流动期间，把高浓度的废水缓慢地计量送回到工艺中。该灌装厂还决定增加一台膜生物反应器（MBR）废水处理系统，因为MBR装置占地面积小。为了维持健康的生物量，灌装厂的应用需要保持100:5:1的碳/氮/磷比例。由于碳的可变性最大并且浓度最高，灌装厂选用TOC分析，以便连续监测有机碳负荷。在必要时，向均化池中添加氨产品，以保持营养成分的平衡比。在这里，TOC分析——将程序设定为输出线性COD值——被用于工艺控制输入，以便随着COD的变化加入氨。一旦稳定下来，MBR系统通过大幅度降低出水中的总悬浮固体量（TSS）和大大提高COD去除率，提高了工厂效益。这一综合解决方案每年为灌装厂节省了用于昂贵化学品、废物运输和罚款的数十万美元。制糖厂防止成本高昂的产品泄漏哥伦比亚有一家著名的制糖厂，每天可为国内外客户加工约4300吨甘蔗。鉴于其大规模的产能，优化生产并防止有价值的产品泄漏到工艺流中，至关重要。把甘蔗加工成畅销的商品需要经过研磨、澄清、过滤、蒸发、结晶、离心等一系列步骤。蒸发过程包括一个多级的蒸馏系统来浓缩糖汁。第一级通过由锅炉提供的干净蒸汽源，把得到的蒸发物加入到下一级，继续穿过所有步骤。来自末级的蒸汽用一台气压冷凝器冷凝，并被收集在冷却罐中。收集每个阶段的冷凝水，并将其加入到冷却罐中，供以后用作冷却水。为了保护设备资产，降低产品和利润损失的风险，非常重要的一点是这些冷凝水不能含任何糖或糖汁。所以，高效的泄漏监控十分重要。及早发现产品泄漏，有助于制糖厂在发生损坏或承担成本损失之前，就能停机、切换产线或改进装置运行。该制糖厂以前使用 pH、电导率、碱度、锤度和高效液相色谱（HPLC）分析来确定产品的泄漏。但由于在环境条件下，糖是pH中性的非离子物质，所以这些方法大多不适合检测泄漏。此外，在高压和高温的生产过程中，糖开始分解成有害化合物，这可能导致设备中的沉积、腐蚀和结垢。在糖分解后，也找不到其HPLC的特征峰。基于这些因素，需要一种快速、准确的糖浓度检测方法。作为由碳、氧和氢组成的碳水化合物，通过汇总TOC参数的检测值，可以很容易地检测到糖，从而准确地量化溶液中所有的有机化合物。该制糖厂投资进行TOC分析以表征和描述其系统，从而建立蒸汽、冷凝水和冷却水的控制限值，优化生产，并使盈利能力最大化。制糖工艺的蒸发段包括连续蒸汽和冷凝水的反复加热和冷却，是该制糖厂监测糖泄漏的关键点。通过在这些关键步骤中使用TOC监测，该制糖厂能够实现盈利和维护环境及运营的目标。食品饮料公司提高了清洁周期的效率和质量控制在美国加利福尼亚州有一家食品饮料公司，每年生产350多种不同产品，其想要寻求新的工艺工具，以提高产品质量和安全性。虽然以前使用ATP拭子微生物试验以检测微生物污染，但该公司仍多次遭遇质量问题和产品损失。为了改善清洁过程的质量控制，该公司在灭菌之前，针对在线清洗（CIP）循环后的冲洗样品，使用TOC分析进行监测，以验证其生产设备的清洁度，确保不浪费时间去消毒还未清洁干净的设备。虽然有些技术可用于检测设备上的微生物污染（如ATP拭子试验），但这些试验缺乏残留污染物所需的准确性和选择性，容易出现假阳性的误报。在进行TOC分析后，该公司将TOC分析与ATP拭子试验进行了对比。ATP拭子试验的结果合格，表明：在线清洗循环之后，该设备没有微生物污染。但TOC分析表明，同一设备具有有机残留物（这也得到了目视检查操作人员的证实）。在使用TOC分析之前，该公司曾使用ATP数据来确认清洁度然后灭菌，导致工厂使用未清洁干净的设备生产后续批次产品，引发产品质量的不合格。另一个应用领域是，在设备长时间闲置之后确认其清洁度。这家工厂估计，在设备闲置时间超过规定的保存时间之后，通过减少工人清洗该设备的次数，在水费、人工费和化学品费用方面每月将节省10000多美元。这家位于加州的工厂，在36小时的生产过程中，要生产多达50批次产品。在该过程中，任何导致产品损失的问题至少要花费20万美元。由于在灭菌前确定设备清洁度的过程中，TOC分析比其它工具更准确，这家工厂现在可以把财务损失和产品召回的风险降到最低。由于该公司还希望减少生产过程中的用水量，TOC分析有助于优化在线清洗循环，并有可能确认：缩短的清洗周期也足以清除设备中的所有污染物。缩短在线清洗周期——即使只有几秒钟——久而久之，就可以从减少用水量中明显地节约成本。该公司还计划对冲洗的样品进行TOC分析，对整个生产和清洁过程中的生产设备进行故障排除，并确定可能的优化点。结论通过采用TOC分析进行实时有机物监测，工厂管理层可以更好地了解碳负荷，以确保水质持续优化并确保没有有机污染。这种快速发现问题，并在造成损失之前立即采取纠正措施的能力使食品饮料厂能满足产品质量要求，避免影响品牌形象，触及质量底线。原文英文版刊登于《Water Technology》2019年9月刊◆ ◆ ◆联系我们，了解更多！

简介水处理厂在为消费者生产安全饮用水的过程中，需要监测多种水质参数，包括水中的pH值、总有机碳TOC、UV 254吸光度。TOC和UV 254吸光度是评估水中有机物（OM，Organic Matter）含量和质量的重要参数。TOC和紫外吸光度都取决于水中的有机物。正确了解两者的关系，就能避免错误解读水质监测数据。本文讨论了这两个参数间的关系，以及它们在水处理工艺和合规性方面的应用。文中使用的Sievers® M5310 C分析仪为TOC分析提供了最佳解决方案，实际样品数据也证明了此款分析仪的实用性。技术比较有机物 有机物是指水中的各种化合物的混合，包括自然物质（即植物、动物、微生物）降解后产生的天然有机物（NOM，Natural Organic Matter），以及生活污水带来的有机物1。尽管有机物本身对人体健康无害，但它会与氯反应产生消毒副产物（DBP，Disinfection Byproducts）。消毒副产物对人体健康有害，因此法规要求水处理厂在处理水时控制有机物的浓度2,3。TOC和紫外吸光度在有机物分析中的应用TOC分析提供简明的TOC浓度读数，单位是“毫克碳每升（mg C/L）”。水处理厂可以根据TOC来准确地估算出有机物浓度，因此TOC成为被普遍采用的控制和规范有机物浓度的方法。3紫外吸光度是指水中特定化合物吸收紫外线辐射的量度。对于复杂且易变的混合物（例如水中的有机混合物），紫外吸光度可以帮助表征特定样品4。水中的有机物具有复杂性和异质性，而紫外吸光度取决于有机样品的具体成分，因此不能单用紫外吸光度来比较水中的样品5，理解这一点很重要。例如，有的样品的紫外吸光度较低，但有机物浓度较高。有的样品的紫外吸光度较高，但有机物浓度较低。有些样品的有机物浓度完全不同，但它们的紫外吸光度读数却相同。只有将紫外吸光度和TOC数据一起分析，才能来解决上述问题。“特征紫外吸光度（SUVA，specific UV absorbance）”是特定波长的紫外吸光度和TOC的比例6。SUVA是固有参数，与浓度无关，可以用来比较样品。SUVA254（即254nm波长SUVA）可用来比较不同样品中的芳香族化合物的含量（即芳香度）6。芳香度与反应性有关，对水处理工艺具有重要意义。例如，有机物的反应性反映了通过凝聚来去除该有机物的难易程度，以及该有机物与氯反应产生消毒副产物的可能性。总之，TOC是有机物浓度的简明测量结果，而紫外吸光度可以为表征样品提供补充依据。紫外吸光度必须同TOC数据一起用于比较样品。TOC和紫外吸光度在水处理行业中的应用法规美国国家环境保护局“饮用水处理法规：第1阶段消毒副产物规则（Drinking Water Treatment Regulation: Stage 1 DBP Rule）”要求根据源水的TOC和碱度，通过增强凝聚作用或软化作用来去除TOC百分比含量。规则还规定，如果源水或要处理的水的SUVA值保持在2.0L/（mg·m-1）以下，则可以忽略去除百分比3。优化工艺TOC和SUVA数据可用于优化水处理工艺。例如，对水处理（即凝聚、膜过滤）前后的TOC和SUVA数据进行比较，得出有机物去除率的定量结果。结果表明去除效率是否合格，是否需要提高去除效率，是否需要考虑使用其它水处理方法等。解决方案专为饮用水行业的水质监测而设计的Sievers M5310 C TOC分析仪（包括实验室型、便携式、在线型配置）具有性能可靠、工作高效的优点，能够分析各种化学类别和分子大小的有机碳样品，有效应对有机物的复杂性。Sievers M5310 C分析仪的优势：测量所有类型的有机物的浓度。工作范围是4 ppb-50 ppm（涵盖自然水和处理水的典型TOC范围）。同常见的测量紫外吸光度的分光光度计搭配使用，得出表征天然有机物的数据。可以用TOC和紫外吸光度一起来计算SUVA。确认紫外吸光度数据（确保不会发生紫外信号漂移）。确认制备好的天然有机物分离液的浓度，以及纯有机化合物的浓度。满足SM 5310 C和EPA 415.3要求。无需外部试剂，几乎不需要制备样品。性能数据：跟踪整个水处理过程中的TOC变化以下表2中列出了用Sievers M5310 C分析仪测量的水处理厂的一组TOC数据示例。在示例中，水先经过凝聚，然后经过膜过滤。在处理之前、3次不同剂量的凝聚之后、以及膜过滤前后，都测量了TOC和UV 254。“百分比变化”列比较了给定水处理前后的TOC或UV。我们将凝结剂用量与“处理之前”的值进行了比较，将“膜过滤之后” 的值与“膜过滤之前”的值进行了比较。 表2中的数据证明了M5310 C分析仪量化分析水处理过程中的TOC变化的强大能力。此外，“百分比变化UV”与“百分比变化TOC”并不匹配，因此仅凭紫外吸光度不能准确表明TOC浓度，不足以表征或量化有机物。结论TOC数据和紫外吸光度是水处理行业用于表征和控制有机物的两个重要指标。TOC分析能够提供所有有机化合物的绝对碳浓度，而紫外吸光度仅限于检测吸光化合物，因此应与TOC搭配使用。Sievers M5310 C分析仪是为水处理行业设计的性能可靠的TOC分析仪。本文中的样品分析数据证明了Sievers M5310 C分析仪能够跟踪整个水处理过程中的TOC变化，同时显示了只用紫外吸光度是无法跟踪这种变化的。参考文献1. Perdue, E.M., Ritchie, J. D., (2003). Dissolved Organic Matter in Freshwaters. In H. D. Holland, K. K. Turekian, Treatise of Geochemistry (pp. 273-318). Elsevier Science. 2. Reckhow, D.A., Singer, P.C., Malcolm, R.L., (1990) Chlorination of Humic Materials: Byproduct Formation and Chemical Interpretations, Environmental Science and Technology, 24, 1655-1664. 3. Environmental Protection Agency (2001). The Stage 1 Disinfectants and Disinfection Byproducts Rule What Does it Mean To You? (EPA 816-R-01-014). 4. Summers, R., Cornel, P., & Roberts, P. (1987). Molecular size distribution and spectroscopic characterization of humic substances. Science of The Total Environment, 62, 27-37. doi:10.1016/0048-9697(87)90478-5 5. J.K. Edzwald, W.C. Becker and K.L. Wattier, (1985). Surrogate Parameters for Monitoring Organic Matter and Trihalomethane Precursors in Water Treatment, J. Am. Water Works Assoc., 77(4), 122-132. 6. Leenheer, J.A. (2009). Systematic Approaches to Comprehensive Analysis of Natural Organic Matter, Annals of Environmental Science, 3, 1-130 ◆ ◆ ◆联系我们，了解更多！

水质是药厂为满足不同应用最低标准而努力的共同点，无论是用作原料还是用于加工、配制、试剂、中间体和/或清洁，水都是GMP工艺的基础，因此必须进行监控。各国药典都对制药用水有清晰的定义和法规，如美国药典USP 制药用水定义了不同类型的水以及这些水的最低水质要求，还介绍了支持水系统验证和鉴定的设计、安装、操作、性能、维护和监测要求。一旦水系统通过验证，就必须以指定的频率进行常规监测，以确保对系统和预期用途的合格水进行控制。取样位置、频率以及取样和检测的指标应基于水的验证和其关键性。这些检测可能包括微生物分析、内毒素、总有机碳TOC、电导率、硝酸盐EP和pH值。与微生物检测不同，一些化学检测可以在线进行，免除取样，如TOC和电导率分析。TOC和电导率是必须监测的关键质量指标，以确保GMP生产中使用适当的水。USP 中讨论了监控这些质量指标的要求，USP 总有机碳TOC和USP 电导率要求明确的检测和样品验收标准。在选择用于水质TOC和电导率监测的技术时，必须满足药典要求。例如，USP 要求TOC技术必须具有0.05 mg/L碳或更低的规定检测限，必须能够符合系统适用性，并且必须能够区分给定样品中可能存在的大气CO2产生的无机碳和样品本身氧化产生的CO2。选择技术时要考虑的一个重要因素是如何从样品中实际检测和报告TOC。绝大多数在线TOC仪器采用电导率作为测量碳的手段。Sievers® TOC分析仪，例如Sievers M500，是碳分析仪而非传感器，其中气体渗透膜将干扰化合物从CO2中分离出来，以便准确检测碳。这项技术使人们对检测的准确性和精度充满信心。而传感器的工作原理是在没有选择性电导率膜的情况下检测氧化前和氧化后的电导率。虽然许多TOC仪器以某种方式检测氧化前和氧化后的电导率，但传感器是在对干扰离子没有任何程度区分的情况下，对合成电导率进行检测。即使电导率的检测结果可能来源于其他成分（除碳以外），但其将所有差值都归因于TOC。当样品中含有干扰物质时，这可能导致假正或假负。一旦选择了合适且符合要求的技术，在数据被视为对做出质量决策有效之前，需要进行适当的仪器鉴定和方法验证。方法验证和方法部署的一部分是确定如何在实践中使用该方法。换句话说，检测是在线进行还是在实验室进行？传统上，这种检测是通过从确定的使用点（POU）取样并将这些样品带回QC实验室进行分析来完成。有实验室TOC分析仪和软件，可以让用户设置协议、运行系统协议、一次运行大量样品、管理数据以及电子签名和导出数据。无论TOC分析仪是用于清洁验证样品还是用于水的监测，效率对大多数实验室来说都是一个重要因素。提高效率的一个案例是能够从一个样品中检测两个指标。药厂现在可以实施“精益实验室”解决方案，可以对一个样品瓶中的样品同时进行TOC和电导率分析。专业的样品瓶用于防止离子从瓶子表面浸出，并防止大气中的二氧化碳溶解到样品中，从而导致假正。与传统的仪表和探头分析相比，这种解决方案大大提高了样品的可靠性并节省了时间。为了进一步节省时间、提高效率，许多制药商已经采用在线水监测作为实时检测（Real-Time Testing，RTT）的解决方案。采用这种方法不仅节省了定点取样和QC工作流程相关的时间，而且如果QC实验室已经使用同类型的膜电导检测技术，则可以很容易地将此方法用于在线检测。在线分析被认为是过程分析技术（PAT），是制药商提高质量、效率、过程控制和过程理解的一种方式。2004年，FDA发布了一份指导文件，说明如何在GMP过程中实施最佳的PAT。这份文件包含了建议，并鼓励GMP制药商采用PAT，以实现过程理解、过程控制和持续验证状态。采用PAT可实时检测所需的质量指标，如TOC和电导率。使用实时数据，在无需手动取样或实验室分析的情况下，实现过程理解和已验证状态。在线水监测在减少取样和实验室误差的同时，可实现TOC和电导率的实时检测（Real-Time Testing，RTT），大大提高了效率。此外，在线监测允许对不符合规范（OOS）和不符合趋势的结果（OOT）进行高度检测和实时检测。与等待数小时甚至数天的时间让实验室检查OOS或OOT不同，它们可以实时检测和进一步调查。为了实时正确地检测水，检测OOS/OOT结果，实现过程控制，数据必须准确、定量、经过验证并且安全。为了充分这种质量和效率的提高，制药商必须确保所使用的技术准确、高效，并满足最高程度的数据可靠性。在正确技术到位情况下，在线分析将提供对水系统的深刻洞察和理解，同时保证最高程度地满足药典要求。每个制药厂都依赖某种形式的水。水对于清洁GMP设备、制造药品和实验室分析极为重要。药典概述了必须监测的合格用水的关键质量指标，其中包括TOC和电导率分析，虽然这两项指标不是新的分析项目，但新的方法可以在线进行这些分析，提高效率、节省人力资源，并从经过验证的分析仪上实时发布准确、定量的数据。◆ ◆ ◆联系我们，了解更多！