確定用于清洗驗證和純化水應(yīng)用合適的TOC分析儀,，通常會有兩種常用檢測技術(shù)的比較:,，NDIR檢測和膜電導(dǎo)率。本研究中,，在藥物的應(yīng)用上,，通過使用幾種不同的基質(zhì)和分析物，分析比較這兩種分析檢測技術(shù),。
TOC分析儀采用直接的電導(dǎo)率檢測器,，提供簡單和緊湊的設(shè)計應(yīng)用。電導(dǎo)率法(包括直接電導(dǎo)法和膜電導(dǎo)法)測量樣品氧化前后的電導(dǎo)率,。結(jié)果的差異測量歸因于樣品的TOC含量,。在樣品氧化階段，形成二氧化碳(CO2)和其他氣體,，溶解的二氧化碳形成一種弱酸,，從而改變原始樣品的電導(dǎo)率，它與TOC的含量成一定比例,。該技術(shù)的成功依賴于樣品基體中只存在二氧化碳的假設(shè),，如果樣品中存在其他化學(xué)物質(zhì)，它們單獨的氧化產(chǎn)物可能對實際TOC值產(chǎn)生正干擾或負干擾,，從而導(dǎo)致相應(yīng)的分析誤差,。此外，超過50 ppmC的測量值與樣品的TOC并不是均勻成比例的,，因此無法實現(xiàn),。后，電導(dǎo)率補償誤差與溫度和pH值有關(guān),，這也是非常重要的,。
另一種利用電導(dǎo)率提高TOC分析準確性的方法是使用疏水氣體滲透膜,。這些膜可以讓溶解的二氧化碳氣體有更大的“選擇性”通過，到達用于電導(dǎo)率分析的“零級”水,。雖然這種方法解決了某些問題,，但膜往往有其自身的局限性。潛在的問題通常包括堵塞,、真正的選擇性,、微泄漏、流動問題,、死點和微生物生長(堵塞),。令人擔(dān)憂的是，在關(guān)鍵應(yīng)用中,，膜容易發(fā)生二次化學(xué)反應(yīng),，導(dǎo)致“假陰性”，這種情況比“假陽性”嚴重得多,。因為假陰性可能導(dǎo)致符合清潔驗證標準的錯誤結(jié)論,，它們是消費者大的安全問題。其他的擔(dān)憂包括一旦發(fā)生超負荷的條件,，超過儀器的范圍,，膜法無法恢復(fù)他們的操作性能，恢復(fù)通常需要數(shù)小時才能恢復(fù)到可靠的服務(wù)和重新校準,。pH值的微小變化也是導(dǎo)致不準確的一個*的因素,，它會導(dǎo)致有機物的不*氧化，從而干擾CO2檢測,。NDIR探測器使用紅外(IR)能量來檢測二氧化碳的存在,。當含有二氧化碳的樣品氣體充滿樣品室時，紅外光束通過樣品室傳輸,。通過位于檢測器內(nèi)質(zhì)量流量傳感器連接的前后加壓的池子,，光學(xué)濾光片只允許預(yù)定波長的光從紅外源到達探測器單元，當紅外能量穿過二氧化碳氣體時,，會產(chǎn)生*的吸收光譜,，使二氧化碳有別于其他氣體，為了校準通過樣品室的紅外光并提高光學(xué)效率,，光源被一個特別的金質(zhì)內(nèi)襯的拋物面反射器組件包裹,。流向檢測池的氣體的任何變化都會單獨改變每個池內(nèi)的壓力。這種壓力差由質(zhì)量流量傳感器檢測,，然后發(fā)出與流量大小成比例的電信號,。當這種情況發(fā)生時，儀表監(jiān)測器在與發(fā)出的電信號對應(yīng)的圖形上顯示一個單點(通常以毫伏[mV]為單位),。這個點表示檢測器內(nèi)的二氧化碳在特定時刻的量,。隨著時間的推移,，測量紅外光的吸附量，樣品氣體流經(jīng)檢測器時,，檢測器內(nèi)的二氧化碳量會增加或減少,。集合在一起后發(fā)現(xiàn)，繪制的點與傳統(tǒng)的流通池鐘形曲線有關(guān),。二氧化碳樣品的結(jié)果是通過曲線下面積的數(shù)學(xué)積分計算出來的,。NDIR檢測技術(shù)為TOC分析中CO2的檢測提供了一種更實用、無干擾的方法,。通過測量氣相中的二氧化碳,，消除了殘留在樣品中的其他化合物的干擾效應(yīng)。Figure 1 在0.8% NaCl條件下,，隨著TOC濃度的增加,，兩臺分別采用膜電導(dǎo)率和NDIR檢測技術(shù)的TOC分析儀的比較。在分析之前,，每個分析儀都根據(jù)其制造規(guī)格進行校準
Figure 2利用膜電導(dǎo)率與NDIR檢測技術(shù)對比藥物化合物的回收率
Figure 3 隨著水樣中疊氮化物量的增加，TOC分析檢測器的比較
Figure 4 隨著水樣中硝酸鹽量的增加,，TOC分析檢測器的比較
對比圖1中0.8%氯化鈉濃度下的鹵水樣品,，可以看出NDIR檢測的*性。NDIR檢測器遠遠超過膜電導(dǎo)率檢測分析鹽水的能力,。圖2顯示,，難以氧化的藥物化合物 (由于它們復(fù)雜的分子結(jié)構(gòu)和不同的氮、硫和碳含量) 的比較,。如所示,，與NDIR檢測器相比，膜電導(dǎo)率檢測器不能有效地回收這些化合物,。圖3和圖4表明,，隨著氮濃度的增加，樣品中的氮化學(xué)物質(zhì)(及其各自的氧化產(chǎn)物) 對膜的電導(dǎo)率TOC回收率有負影響,。相比膜電導(dǎo)率技術(shù),，NDIR檢測技術(shù)在所有的化合物分析以及廣泛的水樣品基質(zhì)分析中，表現(xiàn)出*的回收率和精度,。1. Light, T.S.; Kingman, E.A.; Bevilacqua A.C. TheConductivity of Low Concentrations of CO2 Dissolved in Ultrapure Water From0-100 °C; Paper presented at the 209th American Chemical Society NationalMeeting, Anaheim, CA, April 2-6, 1995.
2. Wallace, B.;Stevens, R. Evaluating Oxidation and Detection Technologies, PharmaceuticalFormulation. March/April 2004, 76 – 77.
