仪器网（yiqi.com）欢迎您！

挑战

       自从1906年“纯净食品药物法案（Pure Food and Drug Act）”颁布以来，美国药典（USP, United States P-harmacopeia）和国家（NF, National Formulary）一直是美国食品药物管理局（FDA, United States Food a-nd Drug Administration）的官方药典。¹

       USP和NF要求测量四种制YY水，即超纯水（UPW）、注射用水（WFI）、血液透析用水、纯蒸汽水²。测量这四种水时，要求测量电导率、总有机碳（TOC，Total Organic Carbon）、内毒素、微生物含量（见图1），目的是为了保证产品的可靠性、有效性、安全性。如果测量结果达不到规则要求，就会产生各种后果，轻则被迫召回产品，重则危及患者的生命安全。因此企业高度重视和密切关注能够帮助达标的分析方法。

图1：FDA/ USP要求的制YY水测试

       图1中的各种USP规则都给出了具体的接受限值。如果测量结果满足限值，就能达标，但监管机构和行业组织更看重有助于企业深入了解生产工艺的定量测试，以及低于接受限值、但需要采取行动的数据限³。

解决方案

       Sievers M9 TOC分析仪达到并超过USP <1225>规定的定量分析要求⁴，不仅可用于基本TOC限值的测试，还能够帮助企业深入了解生产工艺，并给出低于USP<643>接受限值、但需要采取行动的数据限。⁵

       M9分析仪在进行USP <643>达标所需的TOC定量测试时，还能同时测量阶段1电导率，以满足USP <645>要求。虽然电导率测试是较基本的测试，但其背后的理论具有相当高的技术性，必须加以了解。有关电导率测试的完整技术解释，以及M9分析仪如何帮助用户达到USP <645>要求，请参阅我们的白皮书“电导率、温度依赖性、和Sievers M9分析仪（Electrical Conductivity, Temperature Dependence, & Sievers M9 Analyzer）”。⁶

技术

       总结上述白皮书：电导G是电阻R的倒数。电阻由欧姆定律定义为：

       其中R是电阻，V是施加电压，I是测量电流。当电阻单位是欧姆（Ω）时，电导率G的单位是西门子（S）。

       在测量电导率时，使用探针或让水流穿过电导池，测量已知电势差上的电流。电导率探针或电导池在已知电势差上使用两个或更多已知尺寸的电极。直接测量电流，然后计算电导。电导率是基于池常数的归一化电导值，而池常数取决于池尺寸。

       用手动测试仪和探头测量电导率的原理，同M9分析仪测量穿过电导池的样品流电导率的原理一样（见图2）。从前人们用耗时的手动测试仪和探头来测量电导率，现在用M9分析仪的电导池来测量电导率，虽然两者的技术原理相同，但后者实现了自动化测量，能快速、GX、可靠地完成达标测试。

图2：( A)手动测试仪和探头，(B) M9分析仪的电导池

USP <645>和M9分析仪

       M9分析仪电导池的性能达到并超过USP <645>规定的所有的仪器规格和操作参数。M9分析仪通过同时测量非温度补偿样品电导率和温度，来测量阶段1电导率。M9分析仪还提供美国药典（USP）、欧洲药典（EP）、ZG药典（CP）、印度药典（IP）的接受标准的列表。

       有关M9分析仪电导池的准确度、精确度、范围、线性等规格，请参阅表1和图3。⁷

表1: M9分析仪电导率规格

图3：M9分析仪的电导率线性

       USP <645>还规定了电导率测试的三个阶段：阶段1、阶段2、阶段3。只有阶段1可以在实验室离线或生产流程在线的运行模式下完成。阶段1也是Z简单的测试，但它的合格/不合格标准Z严格。

    “阶段1适用于在线测量，也可以在适用容器中离线进行。” - USP <645>

       对于离线的阶段1电导率测试，用户只需测量适用容器中的样品温度和原始电导率。USP <645>按温度索引提供了合格/不合格标准列表。如果样品未能通过阶段1电导率测试，则必须进行额外测试（即阶段2和阶段3测试），以确定过高的电导率是否出自内在因素，如大气中的CO₂，或外部离子。

       在必要的程序步骤中，阶段2电导率测试更要求规范性。操作员必须剧烈搅拌样品，同时使样品的温度保持在25º+/-1ºC，直到电导率变化小于每5分钟0.1 μS/cm。等电导率读数稳定后，测量值不得大于2.1 μS/cm，方能通过阶段2测试。用手动测试仪和探头进行阶段2电导率测试的耗时为：每个样品可花费长达30分钟。⁸

       对于制药厂来说，Z理想的情况是在阶段1电导率测试中达到USP <645>要求，这时需要的操作Z简单，测量每个样品的时间Z短。实现自动化的USP <645>测试之后，就能节省大量时间，并提高数据的可靠性和安全性。

适用容器

       除了考虑M9分析仪电导池的性能之外，还需考虑用于电导率测试的适用容器。USP <645>特别提到了“适用容器（Suitable Container）”一词，但未具体说明什么样的容器是适用的。⁹

       在容器中同时测量阶段1电导率和TOC时，要求容器对电导率或TOC没有任何显著影响。M9分析仪使用“电导率与TOC两用样品瓶（DUCT，Dual Use Conductivity and TOC）”，能够自动进行USP <643>和<645>的达标测试¹⁰。DUCT样品瓶是有ZL技术的涂层玻璃样品瓶，带专用瓶盖，已被证明不仅适用于电导率和TOC测试，而且优于目前业界使用的其它许多容器。¹¹

结果

       FDA和USP将TOC和电导率定为制YY水质量保障的四个关键属性中的两个。但这两种属性参数的手动实验室测试需要耗时数小时之久。用手动测量仪和探头测量阶段2电导率所需要的时间为每样品Z长30分钟，而且不包括TOC测量。如此耗时的测量过程包括：测量样品、记录数据、等待审核和批准。当自动同时测量阶段1电导率和TOC时，以后就无需再测量电导率，从而节省时间。

       美国的一家跨国生物技术公司采用能够同时测试TOC和电导率的方案，以提GX率、简化流程、并能将测量结果导出到实验室信息管理系统（LIMS，Laboratory Information Management System）。¹²

       这家跨国生物技术公司用M9分析仪和单个DUCT样品瓶来同时测量阶段1电导率和TOC，5年的投资回报率（ROI，Return On Investment）达400％，投资回收期仅为7个月，项目的5年净现值约为40万美元。ROIZ引人注目的地方是，尽管使用DUCT样品瓶增加了些许耗材成本，但每个样品测量的时间和样品数量都有所减少，总成本大大降低。

       此例很好地说明了，用户用M9实验室型TOC分析仪同时测量TOC和USP阶段1电导率，能节省大量时间和资金，并提高生产工艺质量。在此情况下，用户就能将节省下来的资源用于他处，从而提高总体生产效率。¹²

       本应用文献只展示了用M9分析仪在实验室离线模式下测量阶段1电导率。但实验室环境并非唯yi选项。按照FDA“过程分析技术（PAT，Process Analytical Technology）”指南的规定，用于测量阶段1电导率的M9分析仪也提供便携式配置，可用于旁线（at-line）测量；还提供在线（on-line）配置，可实现Z佳工作效率。

       Sievers为用户的水质和清洁应用提供完善的解决方案、技术服务和支持。从仪器、标样、样品瓶，到技术服务、设备维护、技术支持，Sievers都能满足用户的一切需求。

参考文献

1.  USP and FDA Working Together to Protect Public Health, 2017. Retrieved Jan 19, 2018, from http://www.usp.org/about/public-policy/usp-fda-roles

2.  <1231>Water for Pharmaceutical Purposes, 2007. Retrieved Jan 19, 2018, from https://www.geinstruments.com/sites/default/files/pdf_test/reg_USP_1231_water_for_pharmaceutical_purposes.pdf

3.  <1225>Validation of Compendial Procedures, 2007. Retrieved Jan 19, 2018, from https://www.geinstruments.com/sites/default/files/pdf_test/reg_USP_1225_validation_of_compendial_procedures.pdf.

4.  Sievers M-Series Performance Specifications, 300 00290, 2015. Retrieved Jan 19, 2018, from https://geinstruments.com/down-media?f_id=262.

5.  <643>Total Organic Carbon, 2008. Retrieved Jan 19, 2018, from https://www.geinstruments.com/down-media?f_id=1404.

6.  Electrical Conductivity, Temperature Dependence, & GE M9 Analyzer, 300 00322, 2016. Retrieved Jan 22, 2018, from https://geinstruments.com/down-media?f_id=42654.

7.  Sievers M9 TOC Analyzers, 300 00064, 2017. Retrieved Jan 19, 2018, from https://geinstruments.com/down-media?f_id=325.

8.  <645>Water Conductivity, 2008. Retrieved Jan 23, 2018, from https://www.geinstruments.com/down-media?f_id=1405.

9.  Reserve Sample Bottles for Conductivity and TOC, 300 00299, 2015. Retrieved Jan 23, 2018, from https://geinstruments.com/down-media?f_id=268.

10. Selecting the Best TOC Sample Vial for Your Application, 300 00331, 2016. Retrieved Jan 23, 2018, from https://geinstruments.com/down-media?f_id=277.

11. DUCT Vial Performance and Stability, 300 00297, 2015. Retrieved Jan 23, 2018, from https://geinstruments.com/down-media?f_id=266.

12.  Improved efficiency and lower costs using simultaneous testing for TOC and conductivity, 300 00326, 2018. Retrieved Jan 23, 2018, from https://geinstruments.com/down-media?f_id=42078.

      氢能够满足高纯工业工艺的特殊需要，被广泛用于支持各种工业应用，从半导体制造和外延到热处理和材料加工。

      由于严重依赖氢气来维持工艺结果，许多操作人员负责评估哪种供气方法适合他们的操作。随着时间的推移，这一任务可能会变得艰巨，因为随着企业的发展，需要越来越多的氢来满足更高的生产需求。氢气使用量的激增已转化为设施运行的一系列问题。诸如低效的生产做法、火灾许可证限制、空间限制、成本增加、危险的氢气储存和处理等问题会使天然气的采购特别困难。

与传统的供氢方法相比，如输送气体、解离氨、EXO或ENDO气体，现场制氢是一种更干燥、更安全的选择。一种适用于小型和大型现场气体发生器的高性能解决方案通过在使用点生产氢气而无需储存易燃或有毒气体来满足需求。制氢系统易于允许，易于安装，并可自动操作。市场数据显示，越来越多的利益相关者正在转向燃气发生器，从而消除了在行业内输送和储存有害气体的需要。

      在超过75个国家安装了2，600多个系统，Proton现场氢气发生器一直在世界各地创造价值。利用先进的质子交换膜(PEM)电解，采用高压差设计，我们的现场制氢机在一个安全、可靠和成本效益高的包件中生产非常纯的氢。那些从我们的设备中受益的人尤其感到印象深刻的是，他们能够在大幅改善设施安全的同时实现迅速的回报。现场产生的氢气消除了储存的需要，同时满足了各种工业过程的日常需求。因此，为客户提供有吸引力的投资回报，并提高现场的安保、安全和人员生产率。

（来源：镤镦实验室设备（上海）有限公司）

为满足实验室现代化管理要求，进一步提高检验检测数据的电子化、无纸化获取、处理、传输及应用的管理水平，提高机构的管理及业务能力，可以考虑上一套LIMS系统，青软青之旗下品牌青之LIMS系统，历时十余年，提供新一代实验室数字化管理解决方案，青之LIMS系统拥有快速部署、高 效运维、功能全、高拓展、高安全等特性,助力实验室数字化转型升级。

整体而言，实验室管理LIMS系统可以从以下几个方面提高实验室管理水平：

能力提升

提高监测的整体业务水平和质量管理能力，实现流程化、标准化，形成互联互通、信息共享、业务协同、统一 高  效的管理平台。

深度分析

深化监测数据分析和利用的深度，从而更好地为环境质量监测管理提供决策支持。

共享信息

利用信息化手段提升和加强资源的共享与利用，为环境信息收集和综合分析提供数据支撑，有必要打造贯通监测业务全流程的先进的实验室信息管理一体化平台。

高 效监管

监测数据实时的共享，协助管理层利用监测数据实时掌握监测点环境情况，应对突发情况快速响应。