制YY水和清洁验证中的TOC检测：实验室、旁线和在线分析比较

原文英文版刊登于制药杂志《American Pharmaceutical Review》2020年3月刊，本文进行了补充修改。

总有机碳（TOC）和电导率检测是确保水质纯净度和设备清洁度的重要质量控制措施，执行时可配合各种取样场合和效率需求。TOC和电导率分析有助于制造商符合药典要求，或满足工艺需求。虽然传统的电导率检测采用测量仪加探头，但先进的TOC检测技术在进行TOC分析的同时也可以提供电导率检测结果。

TOC检测技术的三种常见方式包括实验室分析（实验室Lab检测）、在生产车间里进行旁线分析（旁线At-line检测）和在水系统中进行在线分析（在线On-line检测）。在选择何种策略和方式最适合某种特定应用时，考虑以下因素，确保发挥该技术的ZD功效。

实验室分析

TOC和电导率分析是符合cGMP的质量控制（QC）实验室的常规检测。台式TOC分析仪和软件方便用户设置协议、执行系统协议、一次运行大批样品、管理数据、电子签名和输出数据。

无论TOC分析仪是用于清洁验证样品还是水质监控，对绝大多数实验室而言，效率仍然是一个重要因素。例如，药企可以采取“精益实验室”解决方案，用一个样品瓶同时进行TOC和电导率分析。分析中使用特种样品瓶，防止样品瓶表面发生离子浸出，同时防止大气中的二氧化碳溶解到样品中——这两种原因都可能导致电导率超标。使用测量仪加探头的传统电导率检测也可能在测量结果达到稳定状态的过程中从开口样品瓶中导入大气中的二氧化碳。测量仪加探头分析是一种非常耗时的方法，要求分析员每检测一个样品，等参数稳定后人工抄录数据。

TOC和电导率同步检测是精益实验室的保证，提高了用户对数据和数据可靠性的信心，同时避免了污染风险。无论使用哪种检测方式，如果需要符合cGMP，正确校准和验证的仪器非常重要。

实验室分析时，不可避免的是取样必须从设备或纯化水使用点中采集。另外，QC实验室流程可能会消耗时间，这阻碍了对cGMP设备的GX放行。在频率高、样品吞吐量大的情况下，旁线或在线分析可以满足监控程序中效率提升的需求。

旁线分析

旁线分析可大幅提高工艺流程效率，尤其在有时间限制的清洁验证项目中。旁线分析采用便携式TOC分析仪，直接就近安放在受监控的工艺旁边。清洁过程完成时即采集所需样品，分析几乎同时进行。这种方式在清洁验证样品，特别是棉签擦拭及对监控时间非常关键的操作应用中最为成功。

实验室工作流程可能非常缓慢拖沓，导致设备意外停机。与质量控制、取样、分析和数据放行等方面的协调活动可能导致设备长期闲置。为确保设备清洁后更快周转，旁线分析方便样品采集后立即通过触手可及的便携式TOC分析仪进行分析。可在数分钟内生成并查看棉签和清洗样品的结果，避免了质量控制工作流程造成的延时，降低了设备待机时间。

与实验室分析相比，对于正确的应用，旁线监测可提升效率，避免质量控制工作流程，取样后数分钟内即可产生数据。

至于更GX率的方式则是在线分析，在线分析可实时放行cGMP设备，彻底摆脱取样过程。虽然旁线分析适用于很多应用，但在一定时间内分析的样品数量仍然有限，而在线分析可以克服这一点。另外，取样仅代表某一个时间点，如果要对工艺流程进行多时间点分析和更深入的了解，随时间而产生多数据的在线分析可能是ZJ方案。

在线分析

如上所述，清洁验证的一个痛点是因为取样和样品分析导致的设备停机时间。虽然旁线分析可以减少时间，但在线分析实现了实时的数据生成和设备周转。

通过使用直接集成于原位清洗（CIP）设备上的TOC分析仪的实时数据，设备放行时间从数天减少到数分钟。自动化程序将原位清洗样品从设备直接送至分析仪进行检测。在样品分析的同时，数据自动输出到现场数据主机。

在线分析在对清洁验证效率和质量提升方面起到了巨大作用，在制YY水检测方面同样如此。纯化水在线TOC和电导率检测减少或取消了使用点水样采集。在线分析可实时进行水系统的趋势诊断，方便采取预防和纠正措施。

无论是清洁验证、还是制YY水检测，转向在线分析时，应shou选传统化验分析的同类技术。将成熟的实验室方法投入到在线应用会简化方法转移流程。无需执行全面的方法验证，仅需使用相同的验证技术，执行等效协议即可证明方法的适用性。

无论开展实验室、旁线，还是在线TOC分析，都要考虑自己对效率、分析性能和数据可靠性方面的目标。提供高准确度、精确度和数据可靠性，同时又节省时间的设备对自己的监测方案最有价值。虽然电导率检测常在实验室用分析仪加探头进行，但当前分析测试技术的进步实现了电导率与其他参数同步检测，自动化程度更高。TOC和电导率是理解和控制纯化水化学纯度和设备清洁度的重要质量指标，技术的进步使TOC和电导率监测比以往更快、更可靠。

无论您使用实验室、旁线还是在线TOC分析，Sievers® M9系列TOC分析仪都有相应型号供您选择。

Sievers® M9实验室型TOC分析仪

█ TOC和电导率的精益分析

   ▋ 适合当前实验室和数据分析的检测模式，是分析仪的GX集成。

   ▋ 二合一药典检测

   ▋ 节省分析时间，提高分析效率

█ 提高生产率，加快分析速度

   ▋ 自动试剂模式更快地创建方法

   ▋ 减少由于环境、样品处理、转录等误差所造成的不合规OOS（Out of Specification）调查

   ▋ 可选的Turbo模式将分析时间从2分钟减少到4秒，自动进样器每次运行时可节省数小时时间

Sievers® M9便携式TOC分析仪

   ▋ 便携式分析仪更快得到分析结果，及设备放行

   ▋ 减少样品传输

   ▋ 单台仪器监控多个设备清洁周期

   ▋ 启用过程控制（PAT）

   ▋ 快速排查清洗中的问题

   ▋ 工艺中检测

█ TOC 和电导率的GXJZ分析

   ▋ 二合一药典检测

   ▋ 节省分析时间，提高分析效率

█ 提高生产率，加快分析速度

   ▋ 自动试剂模式更快地创建方法

   ▋ 减少由于环境、样品处理、转录等误差所造成的不合规OOS（Out of Specification）调查

   ▋ 可选的Turbo模式每4秒更新TOC、IC、TC 测量结果，无需等待

Sievers® M9在线型TOC分析仪

   ▋ 无样品传输

   ▋ 启用过程控制（PAT）

   ▋ 持续监测清洗周期

   ▋ 结合自动化，立即设备放行

█ 提高生产率，加快分析速度

   ▋ 2分钟产生结果（标准模式）

   ▋ 可选的Turbo模式每4秒更新TOC、IC、TC测量结果，确保捕捉到短暂的偏移