纯净水和注射用水的总有机碳分析

摘要

    在制药行业，水，特别是纯净水(PW)和静脉注射用水(WFI)对于药物制备是至关重要的。生产和确保这种水的清洁需要非常严格的质量控制和分析测试方法。美国药典(USP)和日本药典(JP)已推广总有机碳(TOC)分析，作为验证PW 和WFI 不含TOC 的程序，因此可以用于制药目的。在USP 下，如果TOC 在一个0.5mgC/L 的1,4-苯醌标准品的系统下达到90%的回收率，则认为这个TOC 系统是合适的。JP 要求使用十二烷基苯磺酸标准与90%的回收率标准。

    本文将提供符合这些严格标准的数据。此外，本研究将验证Teledyne Tekmar的TOC 分析仪(图1)在0.05 mgC/mL 条件下分析TOC 的适用性，而目前的标准为0.5 mgC/L。

图1. Teledyne Tekmar’s Fusion TOC 分析仪

简介
    在制药行业，水，特别是纯净水(PW)和静脉注射用水(WFI)对静脉注射药物的制备至关重要。由于这些药物通常直接进入血液，用于制造它们的试剂需要尽可能洁净。美国药典(USP)和日本药典(JP)制定了严格的规定，要求用于制药的PW和WFI 不含总有机碳(TOC)。这些方法需要极为灵敏的仪器在需要的标准上检测TOC。
    TOC 的JP 测试方法规定:“该仪器应能够检测有机碳含量的检测限至0.050 mgC/L。此外，当使用0.806 mg/L 的十二烷基苯磺酸溶液作为样品时，该系统应能够产生不低于0.450mgC/L 的有机碳，该溶液的碳浓度为0.500 mgC/L, JP 法规要求仪器必须能够氧化该溶液的90% (0.450 mgC/L)，才能作为被测样品。
    这个应用说明将演示Teledyne Tekmar Fusion TOC分析仪满足日本药典关于总有机碳测试方法的两个要求的能力。

实验仪器条件
    在本研究中，使用默认的日本药典方法在Teledyne Tekmar Fusion（紫外/过硫酸TOC分析仪）上进行了分析（表1）。

表1 Fusion 日本药典方法的参数设置

样品制备
    以邻苯二甲酸氢钾(KHP)和十二烷基苯磺酸作为TOC的来源，在1 L容量瓶中配制1000mgC/L的KHP原液。从这个KHP原液中，连续稀释成0.500 mgC/L和5.00 mgC/L的样品溶液。将80.6 mg/L的十二烷基苯磺酸溶于去离子水中，制得50 mgC/L的十二烷基苯磺酸原液。稀释后配制0.500 mgC/L样品溶液。

结果

A.十二烷基苯磺酸的回收

    日本药典规定，该体系“在使用十二烷基苯磺酸作为样品时，碳的含量应不低于0.450 mg/L”。Fusion TOC分析仪使用5.00 mgC/L KHP原液利用自动稀释特性进行校准，在0.050 ~ 2.50 mgC/L的校正范围内，回归因子(r2)为0.9995。图2给出了本研究的校准曲线，以碳浓度为0.500 mgC/L的十二烷基苯磺酸为样品进行分析，分析结果见表2。

图2 十二烷基苯磺酸回收试验的TOC校准曲线

表2 0.500mgC/L十二烷基苯磺酸的TOC数据 *n=2

    对碳浓度为0.500mgC/ L的十二烷基苯磺酸进行分析，回收率为100.6％。这符合日本药典总有机碳测试方法中规定的90％回收率标准。

B. TOC检测低于0.050mg / L

    日本药典也指出“该仪器应能够检测有机碳含量的检测限至0.050 mgC/L”，在此分析中，利用自稀释特性，使用0.500 mg/L碳的KHP原液对Fusion进行了校准。在0 ~ 0.500mgC/L范围内，校准曲线(图3)的回归因子(r2)确定为0.9995。在0.050和0.125 mgC/L范围内分析了一套检查标准，以模拟JP TOC方法所需的低浓度水平。这些检查标准的结果见表3。

图3 Calibrationcurve for the 低浓度TOC分析的校准曲线

表3 低浓度TOC分析的数据

    该低浓度水平分析的结果符合准确测量有机碳含量为0.050 mgC/L的方法标准。即使在如此低的浓度水平上，样品也表现出良好的重现性，rsd较低(1.35 ~ 4.39%)。由于这些样品作为检查标准运行，Fusion软件自动减去存在于系统和去离子水中空白贡献的碳。表3所列数据符合《日本药典》总有机碳检测方法的标准。

结论

    在处理药品，特别是纯净水和静脉注射用水时，对人类健康的影响需要非常严格的管理。测定这些试剂清洁度的方法之一是总有机碳测试。USP和JP都列出了必须遵守的详细指南，主要区别在于系统适用性测试材料。对于JP法规，TOC仪器必须能够回收0.500mg/L的十二烷基苯磺酸碳样品的90%。Fusion符合并超过了这些标准，0.500 mgC/L的十二烷基苯磺酸样品的回收率为100.6%。JP TOC系统适用性的第二部分规定，该系统必须能够测量到0.050mgC/L以下的碳样品。使用Fusion提供的数据也符合这一标准，即使在低浓度水平下，结果也准确且可重复。本研究表明TeledyneTekmar的Fusion TOC分析仪符合并超过了所有方法的性能标准。

参考文献

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

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