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制藥行業系統適用性測試—苯醌與蔗糖的TOC測定
美國藥典USP <643>，中國藥典ChP 2020年版四部通則0682要求對制藥用水中的總有機碳TOC進行測定，并要求測定蔗糖與1，4-對苯醌，以考察所采用技術的氧化能力和儀器的系統適用性。Sievers® TOC分析儀超過了USP與ChP對TOC測定系統適用性的要求。
美國藥典USP與中國藥典ChP都包含對制藥用水TOC含量的要求。為符合此規定，選擇TOC分析儀時，有幾項內容必須考慮。最基礎的考慮是TOC分析儀是否符合藥典要求，能夠有效測定TOC。
規定的要求之一是保證難以氧化的有機化合物與易氧化物能夠同等程度被氧化，使用保證二者均能精確定量的TOC分析儀。USP與ChP選擇1，4-對苯醌作為系統適用性化合物，蔗糖作為標準，或易于氧化的物質。當TOC成功測定蔗糖與苯醌時，這表明TOC測定能有效地監測廣泛范圍的有機化合物。
本文闡述了使用Sievers TOC分析儀（紫外與氧化劑氧化+膜電導檢測技術）測定苯醌與蔗糖的結果。數據清晰地表明Sievers TOC分析儀能夠如測定標準溶液蔗糖一樣，同樣有效準確地測定系統適用性化合物苯醌。
圖1. 測定苯醌與蔗糖（5次測定的平均值）
通過對比苯醌溶液與蔗糖溶液的TOC回收率，進行測定。USP與ChP規定了可以接受的比率，用百分比表示，為85%至115%。系統適用性化合物——苯醌，被認為是難以氧化的化合物，因此苯醌的測定對TOC分析儀采用的氧化方法提出了挑戰。
首先，使用被廣泛接受的校準參考物質鄰苯二甲酸氫鉀（KHP）校準Sievers TOC分析儀。使用Sievers TOC分析儀《操作手冊》中闡述的標準協議，完成此校準。此次校準可以在約一年的時間內保持穩定。
定量準確度使用USP推薦的標準溶液確認。蔗糖溶液配制為500 ppb C，在進一步測定前，在不連續的三天內測定。圖1表明了所有三天的蔗糖的平均響應值。對這些測定，蔗糖的響應為100.0%，說明儀器被準確校準。
蔗糖測定后，每天測定三個不同濃度的苯醌溶液（USP與ChP要求分析500 ppb C的苯醌溶液）。這些測定的結果也表示于圖1中。這些三種不同濃度的數據表明在應用范圍內儀器對苯醌有線性響應。
表1 使用Sievers TOC分析儀測定
1，4-對苯醌與蔗糖的TOC數據
苯醌測定的準確度與精確度非常優異。苯醌溶液的平均回收率為101%。三天里9個獨立配制的溶液的全部結果給出苯醌的回收率為99-102%。五次重復測定同一個500 ppb C苯醌溶液，給出標準偏差范圍為0.43-1.23 ppb（見表1）。
這些數據表明Sievers TOC分析儀使用的氧化反應器的氧化效力——使用Sievers TOC分析儀可提供的最溫和的氧化條件（紫外氧化）獲得苯醌的回收率。僅使用紫外燈就可以*氧化，要獲得蔗糖或苯醌的*回收率，均不需要過硫酸鹽氧化劑。這與Sievers分析儀所建議的，對于TOC濃度低于1 ppm的情況，均不需要過硫酸鹽氧化劑，是一致的。
Sievers TOC分析儀針對USP與ChP規定的TOC測定有著優異的表現。蔗糖與苯醌的回收率均超出了USP與ChP的要求。使用正確配制的參考物質，響應效率（500 ppb C的苯醌對蔗糖的回收率比）為100%。使用Sievers TOC分析儀能夠以優異的重現性，準確定量苯醌與蔗糖。分析儀的優異表現可以使用戶持續滿足USP與ChP的要求。
實驗結果給出了十分理想的響應效率，表明了儀器對易于氧化的物質與難于氧化的物質可以達到相同的回收率，并且很好地落在USP與ChP指明的85-115%范圍。
參考文獻
1.
USP <643> Total Organic Carbon, Pharmacopeial Forum, Jan-Feb. 1996, Volume 22, Number 1, page 1842.
2.
Draft of In-Process Revision scheduled to appear in Jan./Feb. edition of Pharmacopeial Forum.
3.
Also Quinone, 2.5-Cyclohexadiene-1,4-dione, and 1,4-benzoquinone. This compounds has a molecular weight of 108.09. The theoretical carbon content of this compound is 66.67% (Merck Index Eleventh Ed., 8108)
4.
《中華人民共和國藥典》2020年版，國家藥典委員會編。