低水溶性化合物TOC分析：清洁验证中棉签回收率的评估

本研究旨在通过总有机碳（TOC）分析评测具有低水溶性的化合物能否进行回收。在默克索引中，这些化合物的可溶性说明被描述为“基本不溶”或“实际不溶”。我们的任务是在试验上测定这些化合物的溶解度，并调查研究擦拭技术的百分比回收率。

鉴于保密协议，不能公开这些化合物的特性。化合物A-F（参见表1）为小分子（300-600 g/mol）。

 

材料

• 12 x 12 cm不锈钢板，具有10 x 10 cm加标区域，使用CIP-100清洗，使用低TOC水漂洗，放置干燥

• 无粉手套

• 容量瓶，按照Sievers*步骤914-80015进行清洗

• 棉签（Texwipe Alpha棉签）

• 预清洁的40 mL样品瓶

• 移液管，30 mL

• Hamilton气密注射器，使用CIP-100和低TOC水清洗

• Sievers* 800AS TOC分析仪

步骤

为最大限度地降低有机污染，在整个试验过程中须佩戴无粉手套。各化合物的溶解度通过将化合物加入低TOC水中进行经验测定。对混合物进行摇动、搅拌和超声处理以帮助化合物的溶解。目测检查后，按以下公式计算储备液的碳浓度。

 

百分比（％碳）从化合物的经验式推导得出。

 

如，化合物C20H22N4O10S的％碳是：

 

用TOC分析确定各储备液的碳浓度。对化合物A和B的储备液直接分析，而化合物C到F的储备液进行10倍稀释。进行TOC分析之前，使用磷酸将少量（2 mL）的各储备液酸化到pH < 2。（对于溶液C到F，酸化少量稀释溶液）。对得到的酸化溶液进行目测检查，观察是否有沉淀形成。在任何酸化溶液中都没有观察到沉淀。然后使用Sievers 800 TOC分析仪分析A和B储备液，以及储备液C到F的稀释液。

TOC结果与计算的碳浓度吻合，各种化合物的溶解度列在下表1中。

 

进行棉签回收研究时，配制了以下溶液：

1．2个样品瓶的试剂水

2．2个样品瓶的背景棉签溶液

3．2个样品瓶的标准添加溶液（共12个）

4．2个样品瓶的棉签回收溶液（共12个）

➤试剂水： 30 mL的移液管用于在28个预清洁样品瓶（40 mL）中注入30 mL的低TOC水。流入后，马上盖上各样品瓶，直到以后使用。2个试剂水样品瓶进行标注并放到一边，以备随后的TOC分析。剩余的26个充注好的样品瓶用于制备背景棉签溶液、标准添加溶液和棉签回收溶液。

➤背景棉签溶液： 通过切除三个棉签尖端到30 mL低TOC水中制备两个样品瓶的背景棉签溶液。小心避免污染切入水中的棉签柄部分。

➤标准添加溶液： 在低TOC水（30 mL）中加入少量储备液（试剂量范围为0.1－1.0 mL）制备标准添加溶液（每种化合物2个样品瓶）。每种化合物所选的试剂量使最终的标准添加溶液浓度约为1 ppm C。

➤棉签回收溶液： 制备棉签回收溶液时，在不锈钢板上放置用于制备标准添加溶液的同样试剂量的储备液。溶液在10 x10 cm钢板表面区域均匀分布，以便干燥（大约1个小时）。然后使用三根由低TOC水预湿润的棉签擦拭钢板的表面。然后将三根棉签的尖端切入低TOC水的样品瓶（30 mL）中。分析前剧烈摇动所有的样品瓶。

使用配备自动取样器的Sievers 800 AS型TOC分析仪对所有样品瓶（28个）进行分析。分析条件为： 氧化剂流速为0.2 mL/min，酸流速为0.75 mL/min。每个样品瓶重复分析四次。舍弃各样品瓶的第一次测定数值，将后面的三次进行平均。然后将重复样品瓶的结果进行平均，显示于表1中。这些数据用于计算图1所示的百分比回收率。

 

结论

虽然化合物A至F在默克索引中描述为在水中“基本不溶”或“实际不溶”，我们通过实验测定其室温下的溶解度，其范围为百万分之几（ppm）。使用擦拭技术和TOC分析从不锈钢板上成功回收了这些化合物。

本研究论证了使用TOC分析进行清洁验证应用的可行性。 通过TOC分析，诸如A至F通常被认为在水中“不溶”的有机化合物实际上对于回收而言充分可溶。