生物制药设备清洁验证中复杂化合物的回收率

仔细选择清洁验证分析的仪器应是所有清洁验证主计划实施的一部分——总有机碳（TOC）的使用是几种清洁验证分析方法之一，以其氧化方式不同为特点，可使用燃烧、加热的过硫酸盐溶液或者紫外灯与过硫酸盐溶液结合进行氧化。苏伊士Sievers® TOC分析仪对具有高分子量与复杂化学结构的化合物具有较高的回收能力。

美国注射剂协会（PDA）列出了用于验证和监控清洁度的许多适用的物理、化学和生物技术，其中包括针对特殊分子的专属性试验以及许多非专属性试验。在查看性能比较和参考之后，PDA特别提到：“典型的清洁验证研究可使用pH、电导率、总有机碳、洗涤剂试验，若有多产品设备，则使用产品专用的方法进行试验。”同时应比较分析的精度、准确度、检测限、定量限、选择性、线性、范围和灵敏度。PDA进行了许多科学研究以评测性能，如合规的各种通用方法：高效液相色谱（HPLC）、薄层色谱（TLC）、紫外光谱（UV）、总有机碳、酶联免疫吸附剂测定（ELISA）、胶体电泳和电导率等常用方法。药物残留、赋形剂、清洁剂残留和反应副产物都显示了各种方法的优点和缺点[1-2]。

仔细选择清洁验证分析的仪器应是所有清洁验证主计划实施的一部分。TOC的使用是几种清洁验证分析方法之一，以其氧化方式不同为特点，可使用燃烧、加热的过硫酸盐溶液或者紫外灯与过硫酸盐溶液结合进行氧化[3]。苏伊士Sievers TOC分析仪使用UV/过硫酸盐氧化方法，并使用其专利的膜电导检测技术测定清洁验证样品的TOC浓度。

表1 BSA、CP、DS、Heme和HI回收数据一览表

为了证明Sievers TOC分析仪对具有高分子量与复杂化学结构化合物的回收能力，本研究中的这些化合物，通常被认为难于被非燃烧/红外检测的TOC仪器氧化和准确检测[4]。

本研究检验牛血清白蛋白（BSA）、头孢他啶（CP）、葡聚糖硫酸酯（DS）、牛血红蛋白（Heme）和人胰岛素（HI）在多种浓度下的回收率。表1所示为回收数据一览表。

图1 BSA、CP、DS、Heme和HI的线性图

表2：BSA、CP、DS、Heme和HI的线性总结

所研究化合物的平均回收率为95.9%，范围在73%～129%之间。化合物回收率很好且在预料之中，然而葡聚糖硫酸酯的回收率范围在118%～131%之间。在此研究时，尚未查清出现如此高回收率的因素，需对化合物进行进一步研究，以便找到可能的解释。值得注意的是，葡聚糖硫酸酯以及其他的所有化合物的回收率线性在浓度范围内非常好。这使得可通过应用相关的曲线方程方便地预测未知浓度的样品。图1所示为包含各化合物线性的图，而各公式记录在表2中。所研究各化合物的线性非常好。

材料和技术

试剂

(1)6 M的磷酸溶液：在含有1 L低TOC水的5 L容量瓶中加入2 L的85%的磷酸，并用低TOC水稀释到体积刻度。

(2)15%过硫酸铵溶液：在5 L低TOC水中溶解750 g过硫酸铵。

(3)低TOC水。

图2操作人员使用苏伊士Sievers M9实验室TOC分析仪进行清洁验证

材料

1.牛血清白蛋白（BSA）：Fluka已测定@54.45%碳。

2.人胰岛素（HI）：Fluka已测定@44.1%碳。

3.头孢他啶（CP）：SmithKline Beecham已测定@41.5%碳。

4.葡聚糖硫酸酯（DS）：Aldrich已测定@18.56%碳。

5.牛血红蛋白（Heme）：Aldrich已测定@49.87%碳。

6.容量瓶和移液管（使用稀释的Steris CIP 100TM溶液清洗并使用低TOC水进行20次漂洗）。

仪器

1.Sievers实验室总有机碳TOC分析仪。

2.Sievers自动进样器。

当对这组生物制药行业常用的大分子进行回收时，Sievers TOC分析仪表现良好。这表明UV/过硫酸盐法可用于将化合物中所含的碳氧化为CO2，进行量化。许多制药相关设备已经成为非专属但高灵敏度的TOC分析用于清洁验证的很好案例，与其他方法相比，TOC分析法检测限低（ppb）、分析时间快且成本低，而且可以检测众多碳基残留。