簡介
總有機碳 (TOC) 和電導率是水質的關鍵屬性，但手動檢測這兩項參數需耗時數小時。費時的檢測步驟包括檢測樣本、記錄數據、等待複查，以及批准書面的或電子實驗室數據管理系統中的記錄數據。美國一家全球性的生技公司積極尋求能夠同時偵測 TOC 和電導率的平台，以提高效率、精簡流程，並能將檢測結果匯出到實驗室資料管理系統。
解決方案
為了提高效率、降低成本，該公司評估了 Sievers 分析儀生產的 Sievers* M9 實驗室型分析儀，該儀器可同步檢測來自單一容器【雙用途電導率和 TOC 樣品瓶 (DUCT 樣品瓶)】中的 TOC 和美國藥典 USP /中國藥典 ChP 的第 1 階段電導率。 M9 分析儀還具有樣品分析時間更短、樣品用量更少、能夠整合實驗室數據管理系統等優點。
該全球性生物技術公司所採用的方法確認，是透過解釋 USP <1225>「藥典方法驗證」。本公司評估了檢測的三個方面，前兩個方面是 TOC 和 USP 第 1 階段電導率檢測方法的適用性確認，此為 USP <1225> 的直接要求。檢測的第三個方面是驗證新的 Sievers DUCT 取樣容器的適用性，並評估容器的樣品保留時間，以支援內部運行程序。在此不討論上述檢測，因為 Sievers 分析儀已單獨進行了測試，支持 DUCT 樣品瓶中的 TOC 和電導率樣品的 5 天樣品保留時間。
該公司以 Sievers M9 實驗室型分析儀進行了電導率的方法轉移，並清楚證明了該方法是準確的、精確的、線性的。請參閱表1的數據。
分析性能 | 結果 | ||
| 運行 1 | 運行 2 | 運行 3 | |
準確度 (%) | 95 | 95 | 91 |
| 準確度 (%RSD) | 1 | 1 | 5 |
線性度 (R²) | 0.9999 | 0.9999 | 0.9995 |
表 1：電導率方法轉移結果摘要
套裝 TOC 分析方法已經在目前的 TOC 分析儀上驗證過，其使用的是相當的分析技術。因此，該公司選擇在 Sievers 新的 M9 實驗室分析儀，與過去的 900 TOC 分析儀上，同時運行來自同一批次的系統適用性標準品套裝。由於樣品瓶類型的變化，該公司還運行了 Sievers DUCT 樣品瓶中配製的系統適用性套裝，以證明容器的可比性。
三組系統適用性套裝都符合使用 Sievers M9 實驗室型分析儀時的 85 – 115% 合格標準。響應效率百分比顯示了同時使用 Sievers M9 實驗室型分析儀和 DUCT 樣品瓶的適用性和可接受性。請參閱圖 1 的數據。
圖 1：TOC 方法轉換結果
Sievers M9 實驗室型分析儀除了具有合格的分析性能，還與實驗室資料管理系統相容，同時分析 TOC 和電導率。這種以電子文件格式導出 TOC 和 USP 第 1 階段電導率結果的功能，去除了人工抄錄資料的錯誤，節省了分析時間。在此例中，該公司能夠將系統配置為自動填充多樣品結果。結果一旦合格，實驗室資料管理系統就將其錄下，以待複查和批准，因此從取樣到結果複查的整個工作過程完全變得無紙化。該公司估計，每天可節省約 4 小時。
結果
經計算，該公司實現的投資報酬率、投資回收期、淨現值分別為：5 年 400% 投資報酬率，7個月投資回收期，約 40 萬美元 5 年淨現值。投資回報率的最明顯的地方是，儘管整合 Sievers DUCT 樣品瓶時增加了耗材成本，但樣品數量的減少使公司大大節省了總成本。
| 成本類型 (每個樣品) | 當前 | 未來 |
| 電導率耗材 | $ 2.58 | $ 15.70 |
| TOC 耗材 | $ 4.83 | 不適用 |
| 總耗材成本 | $ 7.41 | $ 15.70 |
| 勞動力成本 (減少5分鐘) | $ 8.17 | $ 2.33 |
| 維護 ¹ | $ 0.44 | $ 0.88 |
| 總成本 | $ 16.01 | $ 18.91 |
請注意，同時進行 TOC 和 USP 第 1 階段電導率檢測使此數字翻倍。
表 2：樣品成本摘要
| 成本因素 | 當前 | 未來 |
| 資金成本 | 不適用 | $ (99,710) |
| 可變成本 ¹ | $ (271,454) | $ (163,234) |
| 預計節省人力 | 不適用 | $ 72,800 |
| 總成本 | $ (271,454) | $ (190,144) |
| 總節省的成本 | $ 81,310 | |
| 投資回收期 | 7 個月 | |
反映人力、維護、材料成本。
表 3：1 年數據摘要
上述投資報酬率出自分析儀同實驗室資料管理系統相整合。
如果繼續以手動操作而非數據管理系統，投資回收期將增加到 11 個月，但仍在 1 年以內。
此範例很好地證明了，使用 Sievers M9 實驗室型分析儀來同時檢測 TOC 和 USP 第 1 階段電導率可以為企業節省大量時間和費用。此方法減少了實驗室中檢測樣品的需求量，大大降低了成本，使企業能夠將節省下來的資源用於其它生產和創新的地方。
