對工藝驗證使用生命周期的方法，是行業(yè)的最佳實踐，通過對工藝的理解來改善質(zhì)量，是運營效率提升的基石。證明資本的合理支出，是實施高效技術(shù)的重要的第一步，通常取決于對投資回報率（ROI，Return on Investment）的確定。

投資回報率的定義是投資者從某些資源中獲得的收益。投資回報率可以通過增加利潤、降低成本、提高生產(chǎn)率、甚至降低企業(yè)風(fēng)險來評估。如果企業(yè)考慮用總有機碳TOC（Total Organic Carbon）分析法取代高效液相色譜HPLC（High Performance Liquid Chromatography）分析法進(jìn)行清潔驗證CV（Cleaning Validation），上述因素都是在確定投資回報率時必須考慮的。

雖然上述因素的分析結(jié)果都支持用TOC分析法來進(jìn)行清潔驗證，但它們也可能是主觀的，難以量化。一種比較容易量化投資回報率評估的方法就是比較儀器的運營成本。本應(yīng)用文獻(xiàn)比較了分別用HPLC和TOC分析法時的儀器購置成本、年維護(hù)成本、年操作成本，得出了用TOC分析法進(jìn)行清潔驗證時所能夠節(jié)省的費用。

在比較HPLC和TOC分析法時，必須先確定幾個參數(shù)才能使比較具有等效性。首先，HPLC和TOC儀器的測量通量必須固定為每年2500個樣品，每個樣品重復(fù)測量3次，這就相當(dāng)于每年2000小時的工作總量為7500次測量。HPLC和TOC儀器都需要操作員來運行樣品。在這方面HPLC和TOC有一個明顯的區(qū)別，就是HPLC的操作和數(shù)據(jù)分析更為復(fù)雜，需要更高技能的操作員來完成，因而HPLC的人工更貴。但為了便于比較，本文獻(xiàn)采用相同的人工成本。

表1顯示了TOC和HPLC儀器的相對資本成本。

經(jīng)濟(jì)可比的HPLC儀器具有集成配置，儀器的組成部分包括一臺4通道脫氣機、四通閥、泵、高容量自動進(jìn)樣器、柱溫箱、紫外檢測器。該配置的HPLC儀器專用于高通量質(zhì)量控制實驗室。TOC儀器的配置為Sievers® M9實驗室型TOC分析儀和Sievers自動進(jìn)樣器。除硬件外，成本還包括操作這兩種儀器的必要軟件。

HPLC儀器的制造商在其網(wǎng)站上建議了年度預(yù)防性維護(hù)部件¹，及其價格²。建議的維護(hù)項目視HPLC的服務(wù)年數(shù)而定，表2中的項目按年計算，以便得出正確的年度維護(hù)成本。

本文僅比較TOC和HPLC儀器的年度維護(hù)部件價格。當(dāng)服務(wù)工程師進(jìn)行維護(hù)時，還會產(chǎn)生人工費用，而此比較中不包括人工。HPLC和TOC在維護(hù)方面有一個明顯的區(qū)別，就是HPLC的預(yù)防性維護(hù)操作更加復(fù)雜和費時，因此HPLC的總維護(hù)成本更高。

分析儀器的年成本構(gòu)成主要是操作成本，其中括耗材、試劑、人工，而人工是其中最大的開支。對于TOC分析來說，在正常工作模式下，7500次測量的樣品運行時間為500小時。對于HPLC分析來說，情況較為復(fù)雜，因為方法的分析時間視分析物的化學(xué)性質(zhì)、基質(zhì)、色譜柱、試劑、壓力不同而定，差別很大。按照保守估計，HPLC的樣品運行時間如下：每次樣品重復(fù)測量時間為5分鐘，7500次樣品測量的運行時間共為625小時。假設(shè)儀器操作員的單位人工成本相同，僅人工支出一項，TOC分析法每年就能節(jié)省20％的人工成本，如表3所示。

在綜合考慮維護(hù)成本、人工成本、耗材成本之后，HPLC和TOC分析法的成本計算比較就突顯了使用TOC進(jìn)行清潔驗證的優(yōu)勢（見圖1）。

圖1：用HPLC分析法和Sievers M9 TOC分析儀

進(jìn)行清潔驗證時的年運營成本比較

表5列出了用單臺TOC分析儀和HPLC儀器進(jìn)行清潔驗證時的可以量化的結(jié)果差別。圖2是運營成本的節(jié)省比例和節(jié)省項目。

圖2：用TOC法代替HPLC法進(jìn)行清潔驗證的

總運營成本節(jié)省量

上述數(shù)字并未直接顯示儀器工作效率的提高以及實驗室和人員的合理利用所帶來的生產(chǎn)效率的提高。生產(chǎn)效率的提高幅度因不同企業(yè)而異，能夠幫企業(yè)顯著增加收入。

在對分別用HPLC儀器和TOC分析儀進(jìn)行清潔驗證的比較中，本應(yīng)用文獻(xiàn)對HPLC的操作成本做了保守和有利的假設(shè)。即便本文在例子中對HPLC的成本做了有利的假設(shè)，比較結(jié)果還是顯示出Sievers M9 TOC分析儀的總運營成本更低廉。如果僅同HPLC的成本相比，運行量為7500次測量的Sievers M9實驗室型TOC分析儀的成本回收期不到3年。如果讓Sievers M9 TOC分析儀滿負(fù)荷工作，僅按節(jié)省的成本計算，分析儀的成本回收期在1年以內(nèi)。

TOC分析法能夠節(jié)省運營成本，并且提高生產(chǎn)效率、降低人工支出、以及通過理解工藝來改善風(fēng)險管理，因而成為監(jiān)管機構(gòu)和行業(yè)專業(yè)者選擇的清潔驗證方法。在同HPLC 的比較中顯示，Sievers M9實驗室型TOC分析儀在進(jìn)行清潔驗證時的儀器購置成本、維護(hù)成本、操作成本都更加低廉。