浅蓝白色抽象球体背景

应用案例

Application Cases

肠外营养液如何同时监测顶空残氧与溶解氧?某大型药企双通道氧分析项目案例

肠外营养液如何同时监测顶空残氧与溶解氧?某大型药企双通道氧分析项目案例
适用样品

肠外营养液、脂肪乳、注射液等充氮液体制剂

检测方法

荧光淬灭法(顶空残氧 O₂ + 溶解氧 DO)

项目挑战

在采用氮气保护的制剂生产过程中,仅观察设备设定的充氮流量和时间,并不能直接代表最终产品中的氧含量。气相顶空氧与液相溶解氧处在两个不同位置,也可能呈现不同的变化规律。

某大型制药集团旗下生产企业在建设肠外营养液生产线时,希望建立一套同时覆盖包装顶空氧 O₂ 和溶液溶解氧 DO 的检测系统,并将仪器性能、方法验证、数据完整性和人员培训一并纳入项目实施范围。

项目摘要

项目维度内容
客户类型国内大型制药集团旗下生产企业
应用场景肠外营养液生产线氮气保护工艺
检测对象包装顶空氧 O₂ 与溶液溶解氧 DO
客户需求建立覆盖气相与液相的氧含量分析能力,并满足制药现场验证和数据管理要求
采用技术基于荧光寿命检测的荧光淬灭法
使用设备Oxy-Rx 180 Pharma 顶空残氧/溶解氧分析系统
项目配置顶空残氧传感器、溶解氧传感器、定制固定夹具及 Pharma 6.0 医药版软件
实施内容需求与配置确认、安装调试、DQ/IQ/OQ/PQ 支持、现场培训及售后技术支持
项目价值建立气相与液相联合评价路径,为方法建立、工艺评价和日常趋势监测提供数据基础

为什么需要同时测量顶空氧与溶解氧?

该生产线采用氮气保护,客户需要检测包装内部的顶空氧,同时测量营养液中的溶解氧。

两项指标关注的是同一氧控制过程中的不同位置:

  • 顶空残氧反映包装气相空间内的氧含量,可用于评价氮气置换及包装完成后的气相状态;
  • 溶解氧反映已经进入液相的氧含量,为评价灌装、氮气保护及后续工艺条件提供另一维度的数据;
  • 联合分析有助于区分气相、液相、工艺条件及测量环节可能带来的影响。

如果只测量顶空残氧,企业能够看到包装气相的结果,但无法同步了解液相中的氧水平;如果只测量溶解氧,又可能缺少对包装顶空状态的判断。因此,本项目的核心不是简单增加一个检测项目,而是建立“顶空氧 + 溶解氧”的双通道评价体系。

检测方案

康济尔如何判断项目的关键点?

项目初期,康济尔将需求拆分为五条相互关联的技术链路。

1. 气相与液相采用不同的传感配置

顶空残氧和溶解氧面对的测量介质不同。项目分别配置密封式顶空残氧传感器和溶解氧荧光传感器,并增加定制卡式固定夹具,用于建立相对稳定的取样、固定和检测条件。

2. 低氧区间的测量能力需要纳入评价

氮气保护工艺关注的不只是仪器能否显示氧含量,还包括低氧区间内的精度、重复性和响应速度。因此,项目同时确认测量范围、精度和响应时间,而不是只规定一个宽泛量程。

3. 温度、压力和样品基质不能被忽略

项目要求系统具备温度、压力检测及盐度补偿能力。建立实际检测方法时,还需要固定取样位置、样品平衡时间、温度、压力、盐度设置、探头状态和清洁方式,避免将测量链路产生的差异误判为工艺波动。

考虑到肠外营养液可能涉及脂肪乳等样品,项目还对溶解氧探头在相关基质中的适用性和使用寿命提出了要求。传感器能否长期适配实际样品,同样属于方法能否稳定运行的一部分。

4. 制药现场需要完整的数据管理链路

仪器进入制药质量体系后,需要同时考虑用户权限、审计追踪、电子签名、原始数据保存、报告输出和数据备份。一个氧含量读数只有与操作人员、样品信息、测试时间及原始记录建立关联,才具备进一步审核和追溯的基础。

5. 设备交付需要转化为可执行的方法

项目不仅配置仪器和传感器,还将安装、调试、现场培训以及 DQ/IQ/OQ/PQ 支持纳入实施范围。交付目标不止是让设备正常启动,而是帮助用户建立从硬件配置、测量操作到验证文件和人员能力的完整路径。

为什么选择荧光淬灭法?

本项目采用基于荧光寿命检测的荧光淬灭原理。氧分子会影响敏感材料的发光寿命,系统根据这一变化计算氧含量。

结合项目需求,技术选择主要考虑以下因素:

  • 同一平台需要覆盖顶空氧与溶解氧两类检测;
  • 顶空氧测量需要覆盖低氧区间至常氧范围;
  • 溶解氧检测需要适配肠外营养液等液体样品;
  • 响应速度应满足方法建立和多样品测试的需要;
  • 测量过程需要考虑温度、压力和盐度条件;
  • 传感器无需进行日常单点校正,可建立受控的周期性系统确认方案;
  • 仪器还需要配套制药软件、数据管理功能和验证文件。

这并不意味着一种氧气检测技术适用于所有项目。实际选型仍应结合样品形态、目标浓度、样品量、包装形式、响应速度、传感器兼容性、验证要求和数据管理需求综合判断。

项目配置

配置型号/数量项目作用
顶空残氧/溶解氧分析主机Oxy-Rx 180 Pharma,1 台集成检测、操作、数据存储与结果输出
顶空残氧检测组件2 支用于包装顶空氧测量,配置校准证书
溶解氧检测组件2 支用于液相溶解氧测量
定制卡式固定夹具1 套固定样品或测量组件,降低操作位置差异
医药版软件Pharma 6.0,1 套支持权限、审计追踪、电子签名、报告及数据管理
PQ 标准氧浓度参照品低、中、高三个浓度用于 PQ 相关系统确认,并配置相应计量确认文件

配置确认时,康济尔没有只核对主机型号,而是将传感器、夹具、软件、参照品、验证资料和培训要求共同纳入交付范围。这样可以降低设备到场后才发现样品固定、探头适配、数据权限或验证材料不完整的风险。

项目确认的关键技术指标

以下为项目确认的系统技术指标,用于说明方案评价逻辑;客户产品参数及样品检测数据不在本文公开范围。

指标项目确认值
顶空氧 O₂ 测量范围0.02%~100%
溶解氧 DO 测量范围0.015~45 mg/L
O₂ 精度±0.1% 绝对值或读数 ±2%,取较大值
DO 精度±10 ppb 绝对值或读数 ±2%,取较大值
O₂ 响应时间t90 < 6 秒
DO 响应时间t90 < 30 秒
顶空探头最小取样量0.1 mL
气相显示单位%O₂、%a.s.、hPa(mbar)、torr
液相显示单位mg/L、ppm、μmol/L
压力检测范围0~2 bar
系统确认建议无需日常单点校正,建议每 6 个月进行一次系统确认

参数本身并不是项目的终点,关键是将其转化为可以执行和记录的测试。例如,低、中、高浓度标准参照品可用于评价不同浓度区间的测量表现;重复测量可以进一步计算平均值、标准差、RSD 和偏差;响应时间、用户权限和审计追踪则分别在性能确认与计算机化系统验证环节进行检查。

项目实施内容

第一步:将 URS 转化为设备配置和验收项目

康济尔根据客户 URS,逐项确认测量范围、精度、响应时间、传感器数量、设备材料、软件权限、数据存储、报告、备份、验证及培训要求,形成对应的配置和技术响应。

第二步:完成样品与测量组件适配

项目配置顶空残氧探头、溶解氧探头和定制固定夹具。建立具体产品方法时,再结合包装规格、顶空体积、液体类型和取样方式,固定探头位置、样品平衡时间、温度、压力、盐度设置及重复测量次数。

第三步:安装、调试与现场验收

由技术人员在客户现场完成设备安装、调试和试运行。到货阶段核对设备外观、数量、配置、随机资料和附件;调试阶段按照 URS 及双方确认的验收文件,对系统性能和功能进行确认。

第四步:提供 DQ/IQ/OQ/PQ 支持

项目配置完整中文 DQ/IQ/OQ/PQ 方案与执行资料。PQ 环节配套低、中、高三个浓度的标准氧参照西林瓶,并将相关验证耗材纳入项目范围。

设备验证用于确认设备和系统能否在规定条件下按预期运行。具体产品的方法适用性,仍需结合真实样品、工艺目标和企业内部质量标准进行评价。

第五步:建立数据完整性控制

Pharma 6.0 医药版软件提供分级权限、审计追踪、电子签名、原始数据保存、报告输出及本地或网络备份等功能,用于支持企业建立与 21 CFR Part 11 相关的电子记录控制。

软件功能并不等同于企业自动完成合规。用户仍需结合自身 SOP、账号管理、系统验证、备份恢复、偏差处理和审计制度,确认系统在实际流程中的受控状态。

第六步:培训与持续技术支持

项目安排不少于三个工作日的现场培训,覆盖测量原理、设备操作、日常维护、性能确认和常见问题处理,并通过考核帮助使用人员建立独立操作能力。系统验收后提供约定期限的维修和持续技术支持。

为什么不是只采购一台“能测氧”的仪器?

如果只关注单次氧含量读数,量程往往是最直观的采购指标。但在制药生产环境中,真正影响项目落地的是整条测量链:

  • 顶空氧和溶解氧能否在同一平台下受控测量;
  • 探头是否适配实际样品及脂肪乳等特殊基质;
  • 温度、压力、盐度和样品量能否纳入检测方法;
  • 操作员、工程师和管理员的权限是否清晰;
  • 原始数据、审计日志、电子签名和报告是否可追溯;
  • DQ/IQ/OQ/PQ 文件、参照品和耗材是否已经纳入交付;
  • 人员能否在培训后独立完成操作和日常维护。

因此,本项目形成的并不是一台孤立设备的配置,而是一套由仪器、传感器、夹具、软件、验证、培训和售后支持共同组成的氧分析实施方案。

项目成果

项目价值

通过本项目,企业明确了肠外营养液生产线顶空氧与溶解氧的联合分析路径,并将测量能力、验证要求、数据管理和人员培训放在同一实施框架中考虑。

该方案能够为后续工作提供基础:

检测方法建立 → 工艺条件比较 → 参数确认 → 方法验证 → 日常趋势监测

它的价值不只是获得一个氧含量读数,而是让气相和液相数据具备相对统一的采集条件、记录方式和审核路径,从而帮助企业用量化结果评价氮气保护及相关工艺条件。

项目结论

肠外营养液生产线的氧控制不宜只观察单一位置。将顶空残氧与溶解氧检测结合,可以分别获得气相和液相数据,并在统一的软件、验证和数据管理框架下建立受控的测量流程。

本项目的核心不是简单完成设备选型,而是将测量范围、精度、响应时间、样品适配、数据完整性、DQ/IQ/OQ/PQ 和人员培训连接为一条可实施的技术链路。对于同样采用氮气保护的注射液、脂肪乳和其他液体制剂,这种从样品与工艺出发的配置思路也具有参考价值。

咨询类似应用

如果您的样品同样涉及肠外营养液、脂肪乳、注射液或其他采用氮气保护的制剂,可向康济尔工程师提供产品类型、包装形式、规格、顶空体积、预期氧含量区间及检测目标,我们将协助评估顶空氧、溶解氧或联合检测方案。

返回应用案例