德國elementar / 2022年七月份電子報 -經由TOC分析儀進行總和測試及清潔確效

使用 TOC 進行清潔驗證及進行總有機碳總和(Tested in sum)測試

特別是在藥品生產方面必須無污染的情況下。對「總有機碳總含量」（TOC）的分析可以顯示生產設備的清潔是否成功。作為總和參數，TOC值可一目了然地指示是否仍然存在不需要的其他成分。

為了檢查水樣中有機雜質，對"有機碳總含量"（TOC）的分析是作為一種相對簡單的方法。雖然目前還不清楚樣品究竟受到什麼污染，但已發生的污染可以很快檢測到。因此，該方法早已成為液體和固體樣品的既定篩選參數，在藥物生產中的清潔驗證中也被使用。經由TOC 分析，甚至可以一目了然地檢測到各種清潔劑、活性成分、輔料或降解產品的痕跡。如此亦可以防止藥物之間的交叉污染，進而確保產品或批次的完整性。使用TOC值，還可以在早期階段檢測到設備上的微生物、沉積物等。
 

自1993年《清潔驗證檢驗指南》發佈以來，美國食品和藥物管理局（FDA）一直認可這一參數。如果清潔驗證的結果以及TOC分析的結果轉移到例行性監控並整合到整個驗證過程中，則另有説明。TOC分析的主要優點是它不針對成分，並且提供定量、快速的結果，檢測極限較低。對於清潔驗證，將進行最後沖洗（最終沖洗）的間接取樣或用拭子（Swab 測試）進行直接表面取樣。

採用哪種氧化技術？

在製藥產業，兩種不同的TOC分析方法已確立並可實踐了評估有機污染物的指標方式 - 最後沖洗樣品和拭子擦拭分析方法。相關標準介紹了液體樣品中TOC測定的兩種氧化方法。這些過程是高溫觸媒燃燒和濕式化學紫外線/氧化。大多數國家的相關準則通常都提到這一點。

無論選擇何種方法，分析儀製造商 Elementar 為這兩種方法皆提供符合法規的分析設備。最終使用哪種方法則取決於樣品型態、濃度範圍和相應的應用。

以程序升溫法分析固體TOC含量的Acquray矸堝形式固體模組

與濕式化學法相比，高溫燃燒法的一個優點是具有最高的氧化樣品能力。因此，即使是非常穩定的有機化合物也可以被消化，這就是為什麼該方法也可以用於 Swab 測試。這導致了廣泛的應用，從超純水到固體。

濕式化學與高溫燃燒的比較

濕式化學法過程與高能量之紫外線輻射相結合，可確保所有有機化合物的完全消化。為了獲得精確的測量結果，通常在樣品中加入氧化劑，並受到紫外線照射。氧化劑和紫外線的結合產生OH和O基，這反過來又產生水樣中的所有碳化合物到CO2轉移。但為了保持低背景值，也可以在濃度低於2ppm時免除加入氧化劑的步驟，只進行純紫外線消化即可。而此原理利用非分散紅外探測器 （NDIR 偵測器）進行檢測。

濕式化學的特點是可以分析高注射量樣品。例如，Elementar 的 Acquray TOC 分析儀可處理多達 40 ml，而使用高溫燃燒的分析儀可處理 2 ml。由於注射量較大，使用者在分析中達到較低的偵測限制 （LOD）。濕式化學也具有更好的重複性和穩定性，特別是在較低的分析範圍內。

實際測試水溶性樣品

Acquray 的模組化概念允許通過最終沖洗和使用 Swab 測試進行分析。水溶性有機化合物可以經由基本裝置進行分析，經由固體模組分析非溶性或幾乎難以溶解的化合物，如環丙氨酸或阿托平。在最後沖洗分析中，如果水被用作溶劑，則使用液體 TOC 模組對最後沖洗液進行採樣和分析。

在擦拭法測試中，可以在 400 °C 下直接用固體模組分析玻璃或石英製成的拭子上的總有機碳濃度。例如，重量為 0.36 mg的抗生素環丙沙辛（相當於 220 μg 碳）會導致可檢測到的峰值，該峰值與基線明顯分離，因為檢測限值為 2 μg 碳（見圖 2）。雖然濕式化學法與高溫燃燒相比效率稍低，但濕式化學法技術在全球製藥行業被普遍使用。這是由於其有著較低的檢測極限。然而，具有高溫燃燒的TOC分析儀在製藥行業也佔有相當大的市場份額，尤其是對於更複雜的有機化合物。

圖2-峰值明顯與200微克碳的基線（環丙辛）分離;

規格比較

根據歐洲藥典（EP 2.2.44）和美國藥典（USP 643），不僅分析方法，而且必須測試 TOC 分析儀本身的準確性。這是通過比較硬降解化合物（1，4-苯二甲酮）和易降解化合物（蔗糖）的恢復。這兩種溶液的濃度均為0.5mg/l。要滿足適用於超純水的USP或藥水的EP的要求，兩者的比例必須在0.85到1.15之間。同時，必須堅持較低的測量範圍（e.B LOD小於50ppb）。

對於此測試，Acquray 中設定了7ml TC 模式下的注射體積。Vario TOC cube使用NPOC模式（非揮發性有機碳）也進行了測試，樣品注射量為1ml。燃燒溫度為 850 °C，使用低背景值的鉑觸媒。結果：兩台儀器在系統適用性測試中都實現了很好的樣品回收率和精度。蔗糖（±0.57%）和苯並二酮（±1.21%）的分別為回收率100.4%和99.0%。評估通過兩個分析器的軟體自動進行。

結論：TOC 作為可靠的參數

所進行的測試證實，這兩種類型的分析儀都適合製藥產業的實驗室。這兩種設備都可靠地確定生產中使用的所有用水以及最終沖洗樣品中較低ppb測量範圍內的TOC濃度。當然，所有測量值都可以傳送到任何常見的 LIMS 中。Elementar 還提供各種設備確效功能，從一次性安裝資格 （IQ） 到例行操作資格 （OQ） 和性能資格 （PQ）。PQ 證明並記錄分析儀在真實實驗室條件下始終符合定義的性能參數，從而提供永久可重複和可靠的結果。無論以後使用哪個 TOC 分析儀，操作者都應該記住、TOC是一個總和參數。因此，應確保分析到的碳真正來自樣品。

資料來源:elementar官網

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