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精確的分析測試方法。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最低檢測限至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 法規指定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。
 

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最低檢測限至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.