純凈水和注射用水的總有機碳分析

摘要

    在制藥行業，水，特別是純凈水(PW)和靜脈注射用水(WFI)對于藥物制備是至關重要的。生產和確保這種水的清潔需要非常嚴格的質量控制和分析測試方法。美國藥典(USP)和日本藥典(JP)已推廣總有機碳(TOC)分析，作為驗證PW 和WFI 不含TOC 的程序，因此可以用于制藥目的。在USP 下，如果TOC 在一個0.5mgC/L 的1,4-苯醌標準品的系統下達到90%的回收率，則認為這個TOC 系統是合適的。JP 要求使用十二烷基苯磺酸標準與90%的回收率標準。

    本文將提供符合這些嚴格標準的數據。此外，本研究將驗證Teledyne Tekmar的TOC 分析儀(圖1)在0.05 mgC/mL 條件下分析TOC 的適用性，而目前的標準為0.5 mgC/L。

圖1. Teledyne Tekmar’s Fusion TOC 分析儀

簡介
    在制藥行業，水，特別是純凈水(PW)和靜脈注射用水(WFI)對靜脈注射藥物的制備至關重要。由于這些藥物通常直接進入血液，用于制造它們的試劑需要盡可能潔凈。美國藥典(USP)和日本藥典(JP)制定了嚴格的規定，要求用于制藥的PW和WFI 不含總有機碳(TOC)。這些方法需要極為靈敏的儀器在需要的標準上檢測TOC。
    TOC 的JP 測試方法規定:“該儀器應能夠檢測有機碳含量的檢測限至0.050 mgC/L。此外，當使用0.806 mg/L 的十二烷基苯磺酸溶液作為樣品時，該系統應能夠產生不低于0.450mgC/L 的有機碳，該溶液的碳濃度為0.500 mgC/L, JP 法規要求儀器必須能夠氧化該溶液的90% (0.450 mgC/L)，才能作為被測樣品。
    這個應用說明將演示Teledyne Tekmar Fusion TOC分析儀滿足日本藥典關于總有機碳測試方法的兩個要求的能力。

實驗儀器條件
    在本研究中，使用默認的日本藥典方法在Teledyne Tekmar Fusion（紫外/過硫酸TOC分析儀）上進行了分析（表1）。

表1 Fusion 日本藥典方法的參數設置

樣品制備
    以鄰苯二甲酸氫鉀(KHP)和十二烷基苯磺酸作為TOC的來源，在1 L容量瓶中配制1000mgC/L的KHP原液。從這個KHP原液中，連續稀釋成0.500 mgC/L和5.00 mgC/L的樣品溶液。將80.6 mg/L的十二烷基苯磺酸溶于去離子水中，制得50 mgC/L的十二烷基苯磺酸原液。稀釋后配制0.500 mgC/L樣品溶液。

結果

A.十二烷基苯磺酸的回收

    日本藥典規定，該體系“在使用十二烷基苯磺酸作為樣品時，碳的含量應不低于0.450 mg/L”。Fusion TOC分析儀使用5.00 mgC/L KHP原液利用自動稀釋特性進行校準，在0.050 ~ 2.50 mgC/L的校正范圍內，回歸因子(r2)為0.9995。圖2給出了本研究的校準曲線，以碳濃度為0.500 mgC/L的十二烷基苯磺酸為樣品進行分析，分析結果見表2。

圖2 十二烷基苯磺酸回收試驗的TOC校準曲線

表2 0.500mgC/L十二烷基苯磺酸的TOC數據 *n=2

    對碳濃度為0.500mgC/ L的十二烷基苯磺酸進行分析，回收率為100.6％。這符合日本藥典總有機碳測試方法中規定的90％回收率標準。

B. TOC檢測低于0.050mg / L

    日本藥典也指出“該儀器應能夠檢測有機碳含量的檢測限至0.050 mgC/L”，在此分析中，利用自稀釋特性，使用0.500 mg/L碳的KHP原液對Fusion進行了校準。在0 ~ 0.500mgC/L范圍內，校準曲線(圖3)的回歸因子(r2)確定為0.9995。在0.050和0.125 mgC/L范圍內分析了一套檢查標準，以模擬JP TOC方法所需的低濃度水平。這些檢查標準的結果見表3。

圖3 Calibrationcurve for the 低濃度TOC分析的校準曲線

表3 低濃度TOC分析的數據

    該低濃度水平分析的結果符合準確測量有機碳含量為0.050 mgC/L的方法標準。即使在如此低的濃度水平上，樣品也表現出良好的重現性，rsd較低(1.35 ~ 4.39%)。由于這些樣品作為檢查標準運行，Fusion軟件自動減去存在于系統和去離子水中空白貢獻的碳。表3所列數據符合《日本藥典》總有機碳檢測方法的標準。

結論

    在處理藥品，特別是純凈水和靜脈注射用水時，對人類健康的影響需要非常嚴格的管理。測定這些試劑清潔度的方法之一是總有機碳測試。USP和JP都列出了必須遵守的詳細指南，主要區別在于系統適用性測試材料。對于JP法規，TOC儀器必須能夠回收0.500mg/L的十二烷基苯磺酸碳樣品的90%。Fusion符合并超過了這些標準，0.500 mgC/L的十二烷基苯磺酸樣品的回收率為100.6%。JP TOC系統適用性的第二部分規定，該系統必須能夠測量到0.050mgC/L以下的碳樣品。使用Fusion提供的數據也符合這一標準，即使在低濃度水平下，結果也準確且可重復。本研究表明TeledyneTekmar的Fusion TOC分析儀符合并超過了所有方法的性能標準。

參考文獻

• 1. Japanese Pharmacopeia General Test/ Test for Total Organic Carbonpg.93-95

• 2. U.S. Pharmacopeia General Chapter<643> Total Organic Carbon.