通過同步檢測TOC和電導率提高效率、降低成本
簡介
總有機碳(TOC)和電導率是水質的關鍵屬性,但手動檢測這兩項參數需耗時幾個小時。費時的檢測步驟包括檢測樣品、記錄數據、等待復查,以及批準書面的或電子實驗室數據管理系統中的記錄數據。美國一家全球性的生物技術公司積極尋求能夠同時檢測TOC和電導率的平臺,以提高效率、精簡流程,并能將檢測結果導出到實驗室數據管理系統中。
解決方案
為了提高效率、降低成本,該公司評估了Sievers 分析儀生產的Sievers* M9實驗室型分析儀,該儀器可同步檢測來自單一容器【雙用途電導率和TOC樣品瓶(DUCT樣品瓶)】中的TOC和美國藥典USP/中國藥典ChP的第1階段電導率。M9分析儀還具有樣品分析時間更短、樣品用量更少、能夠整合實驗室數據管理系統等優點。
該全球性生物技術公司所采用的方法確認,是通過解釋USP<1225>“藥典方法驗證"。公司評估了檢測的三個方面,前兩個方面是TOC和USP第1階段電導率檢測方法的適用性確認,此為USP<1225>的直接要求。檢測的第三個方面是驗證新的Sievers DUCT取樣容器的適用性,并評估容器的樣品保留時間,以支持內部運行程序。在此不討論上述檢測,因為Sievers分析儀已單獨進行了測試,支持DUCT樣品瓶中的TOC和電導率樣品的5天樣品保留時間。
該公司用Sievers M9實驗室型分析儀進行了電導率的方法轉移,并清楚證明了該方法是準確的、精確的、線性的。請參見表1中的數據。
表1:電導率方法轉移結果摘要
分析性能 特點 | 結果 | ||
運行1 | 運行2 | 運行3 | |
準確度 (%) | 95 | 95 | 91 |
精確度 (%RSD) | 1 | 1 | 5 |
線性度 (R2) | 0.9999 | 0.9999 | 0.9995 |
套裝TOC分析方法已經在當前的TOC分析儀上驗證過,其使用的是相當的分析技術。因此,公司選擇在Sievers新的M9實驗室分析儀,與過去的900 TOC分析儀上,同時運行來自同一批次的系統適用性標準品套裝。由于樣品瓶類型的變化,該公司還運行了Sievers DUCT樣品瓶中配制的系統適用性套裝,以證明容器的可比性。
所有三組系統適用性套裝都滿足使用Sievers M9實驗室型分析儀時的85-115%合格標準。響應效率百分比表明了同時使用Sievers M9實驗室型分析儀和DUCT樣品瓶的適用性和可接受性。請參見圖1中的數據。
圖1:TOC方法轉換結果
Sievers M9實驗室型分析儀除了具有合格的分析性能,還同實驗室數據管理系統相兼容,同時分析TOC和電導率。這種以電子文件格式導出TOC和USP第1階段電導率結果的功能,去除了人工抄錄數據的錯誤,節省了分析時間。在此例中,該公司能夠將系統配置為自動填充多樣品結果。結果一旦合格,實驗室數據管理系統就將其錄下,以待復查和批準,因此從取樣到結果復查的整個工作過程變得無紙化。該公司估計,每天可節省約4個小時。
結果
經計算,該公司實現的投資回報率、投資回收期、凈現值分別為:5年400%投資回報率,7個月投資回收期,約40萬美元5年凈現值。投資回報率的明顯的地方是,盡管整合Sievers DUCT樣品瓶時增加了耗材成本,但樣品數量的減少使公司大大節省了總成本。
表2:樣品成本摘要
成本類型(每個樣品) | 當前 | 未來 |
電導率耗材 | $2.58 | $15.70 |
TOC耗材 | $4.83 | 不適用 |
總耗材成本 | $7.41 | $15.70 |
勞動力成本 (減少5分鐘) | $8.17 | $2.33 |
維護1 | $0.44 | $0.88 |
總成本 | $16.01 | $18.91 |
1請注意,同時進行TOC和USP第1階段電導率檢測使此數字翻倍。
表3:1年數據摘要
成本因素 | 當前 | 未來 |
資金成本 | 不適用 | $ (99,710) |
可變成本1 | $ (271,454) | $ (163,234) |
預計節省人力 | 不適用 | $72,800 |
總成本 | $ (271,454) | $ (190,144) |
總節省的成本 | $81,310 | |
投資回收期 | 7個月 |
1反映人力、維護、材料成本。
上述投資回報率出自分析儀同實驗室數據管理系統相整合。
如果繼續用手動操作而非數據管理系統,投資回收期將增加到11個月,但仍在1年以內。
此例很好地證明了,使用Sievers M9實驗室型分析儀來同時檢測TOC和USP第1階段電導率可以為企業節省大量時間和費用。此方法減少了實驗室中檢測樣品的需求量,大大降低了成本,使企業能夠將節省下來的資源用于其它生產和創新的地方。