威立雅Sievers分析仪
低总有机碳（TOC）测定的试管准备准则
检测样品：制药用水
检测项目：TOC
方案概述：建议的美国药典USP23要求，对于纯化水（PW）和注射用水（WFI），应使用总有机碳含量（TOC）测定替代当前的易氧化物测试。为支持使用自动进样器在实验室测量TOC的建议要求，最小化并去除来自试管及样品准备过程的背景碳，是非常关键的。
适用范围
本文设计用于协助制药公司遵循水质量的建议规格。本文检验了几种不同的试管和玻璃器皿清洗方法。在试管中进行总碳分析时，背景污染可有多种不同的来源。最大的潜在背景碳含量来源之一，可以直接来自用于试管漂洗和样品制备的水源。为了进行此测定，可使用诸如本研究所用的Sievers*在线TOC分析仪直接测量水源中的总有机碳（TOC）含量。如果水源是商品瓶装水，则应从容器直接取样进行该分析。如果水源为实验室水系统，充注1升干净的玻璃烧瓶并从该烧瓶取样进行分析。表1显示了使用这些技术在Sievers分析仪得到的结果。
当水转移到烧瓶和试管内时很容易被污染，正如以上所示，Sievers分析仪的水转移到烧瓶中的TOC含量更高。如果可能的话，检验所选水源类型，以显示其具有稳定的低TOC。
污染的第二个主要来源可来自试管和清洗步骤。为了测定TOC背景污染的初始程度，请使用强烈的清洗步骤。在科学界广泛使用的清洗实验室玻璃器皿的方法是铬酸溶液（Sievers分析仪技术方案914-80005），已经被从美国药典的实验室玻璃器皿清洗<1051>章中去除。使用该步骤清洗的试管和其他玻璃器皿将获得较低的TOC背景污染。在获得较低的背景污染之后，需要慎重检验更温和的清洗步骤以获得同样的结果。这里所检验的腐蚀性最小的化学清洗步骤是CIP-100洗涤剂。作为清洗剂的替代方案，可使用马弗炉清洗玻璃器皿。马弗炉工艺需要的人工更少，但初始设备成本巨大。如表2所示，硫酸清洗、马弗炉和CIP-100洗涤剂清洗过程与铬酸清洗过程的结果相当。CIP-100洗涤剂的一个优点是只需要10次漂洗，而与之相比，其他清洗剂需要15或20次漂洗。Alconox实验室洗涤剂不建议作为低TOC工作的清洗剂。
当表2中所使用的试管，加入足够的苯醇醚（Octoxynol）（Triton X-100），形成当充满去离子水时50 ppm（以碳计）的溶液，这时的清洗是有挑战性的。使这些标准添加溶液在各试管中干燥，然后进行各种清洗步骤。当细菌污染成为问题时，微生物群落存在类似的情况。在这里开发了无菌化技术，以应对微生物工作中遇到的交叉污染问题。
此概念可部分适用于碳样品的制备。例如，适合碳样品制备的无菌化概念为：
1)避免直接触摸垫片、移液管、自动取样器针和其他与样品直接接触的设备；
2)制备样品时时避免对着它们呼吸；
3)避免采集前几毫升的样品流，采集样品前等待，直到一些体积经过并净化管道后；
4)当将试管载入自动取样器时避免接触覆盖试管的隔膜。
第二种意见是仅使用新试管进行TOC分析。这种做法费钱费力，因为这些新试管需要进行15次漂洗的准备步骤。使用此方法获得的TOC值列在表3中。而另一种方法是购买制造商预清洗的试管。然而此处列出的试管，供应商没有直接测试其TOC，而是测试其挥发性有机化合物。因此，没有保证其最大TOC含量。这些预清洗的试管充注Sievers低有机物去离子水，并在仪器上进行分析。结果如图4所示。
减小背景碳污染的第三步是遵守严格的制备技术。特别小心地处理与样品接触的试剂和设备，因为碳污染无处不在。例如，储存在塑料袋中的垫片，如果手伸入内部时，可能受到残留的手纹油的污染。表5显示了使用故意被手纹直接污染的隔膜时更高的TOC含量。右列显示了在样品制备时上下表面皆有触摸的隔膜。碳污染量是样品制备时与脏手或表面接触程度的反映。
结论
在样品制备的三个方面叙述了背景碳的潜在原因。要在低碳背景污染下获得稳定的TOC结果，水、试管和样品制备方法都必须仔细地监控。
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