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