揭密清洁验证新方法TOC法2005年美国食品药品管理局USFDA指出，在医药行业使用 TOC方法来检测 清洁过程后的残留物是可行的。然而自 1993年开始，制药行业一直以来都使用 产品专属性方法HPLC ELISA来检测残留物，所以如何使用 TOC方法建立一 个完整简便的清洁验证规程呢制药行业的小伙伴们，也许都想要对TOC法有一个系统深入的了解。中国2021年新版GMP要求所有制药企业需要对生产设备进行清洁验证，总有机碳TOC Total Organic Carbor分析是非常适用于清洁验证的分析方法。与传统的HPLC方法相比较，TOC法的灵敏度更高，对于少数不溶于水的有机化合物也 能检测到。而且验证过程简单方便，无需设置其他参数。验证概述中药提取车间、中药制剂车间，以及共线生产多个品种的生产设备，为了保证 最大限度降低药品生产过程中污染及交叉污染等风险，根据GMP2021年版的要求，必须要制定共线生产设备清洗验证方案。由此可见清洁验证的重要性。
对容易擦拭且外表平整的设备，采用棉签擦拭法；对不易擦拭取样的设备及管路，采用淋洗法。根据设备的具体情况，确定可操作的清洗方法，要根据不同的清洗 方法，通过测定微生物限度和总有机碳确定残留污染物的限度。设备清洗使用擦拭法进行清洗验证的，相应的残留物检查，使用棉签擦拭法进 行采集检查试样，加总有机碳检查用水溶解稀释后测定总有机碳；设备清洗使 用淋洗法进行清洗验证的，相应的残留物检查，采集淋洗液作为检查试样测定 总有机碳。通过验证该分析方法的系统适用性、线性、准确度、重复性，确认该方法适合于 设备清洗验证的检测要求，取样回收率验证取样方法的有效性。验证目的通过TOC法的验证，确保该方法能够准确可靠地检测出共线生产设备清洗后的 残留的污染物，能够符合预期的限度标准。这是每一位制药行业的同仁都需要 意的。验证范围适用于中药提取车间、中药制剂车间等共线生产相关设备清洗后，采集样品的 TOC测定方法的验证。所以，TOC方法进行清洁验证，在医药和生物制药行业里，到底应该怎样定义呢 根据清洁过程而非产品简化验证方法；快速评估清洁过程的清洁能力；通过擦拭和淋洗取样法，优化关键清洁参数 TACT,即温度、动作、浓度与 时间；估量最坏的情形以及成分复杂的化合物，例如清洁剂；加快产品更换速度，更好地按方案生产。TOC法的独特优势对于TOC法来说，将有机物设为专属物质时，无论其来源是产品、清洁剂、化 学品、溶剂，还是副产物及微生物污染，要判断出任何残留物质是否存在，都能 够地很好完成这一任务。只要其分子结构中包含碳，就能够检测出任何的活性制 药成分或者清洁用的残留物质。而检测结果必须低于目标化合物物的限度，提高 了清洁验证的严格性。TOC法已经逐渐被制药行业所接受，整个行业的清洁验证的严格性得到了显着提 高，也越来越符合行业的整体要求。TOC法的普适性，为制药企业节省了时间和 人力本钱。科学、合理、可行的清洁验证过程，确保了药品平安生产所需要的清 洁度。TOC法学习笔记第一章 TOC根底知识一、什么是TOC二、为什么在清洁验证和常规的清洁监测中使用 TOC三、清洁验证中的TOC的应用四、何时可使用TOC测定五、TOC法与常用分析方法的比较第二章 HPLC与TOC方法的比照此处特别针对HPLC与TOC进行一下讲解一、TOC与HPLC法的比较二、HPLC法的局限性三、TOC替代HPLC四、TOC法的优势五、TOC来检测法规上的支持第三章TOC分析方法的验证一、分析方法验证的要求二、TOC分析方法验证的前提TOC分析仪的性能确认三、系统适用性试验四、分析方法验证的要点五、TOC方法验证的具体内容专属性线性和范围精密度和准确度回收率试验取样方法擦拭法回收率擦拭技术淋洗法回收率回收率接受程度最低检测限LOD、最低定量限LOQ六、TOC分析方法的注意点第一章TOC根底知识一、什么是TOCTOC分析仪并且测定其含TOC方法检测的原理总有机碳TOC，由专门的仪器一一总有机碳分析仪以下简称 来测定。TOC分析仪，是将水溶液中的总有机碳氧化为二氧化碳，量。利用二氧化碳与总有机碳之间碳含量的对应关系，从而对水溶液中总有机 碳进行定量测定。TOC法包括碳的氧化和检测生成的二氧化碳两个过程。现有多种氧化技术，包括 光触酶氧化、化学氧化及高温灼烧等。二、为什么在清洁验证和常规的清洁监测中使用TOC许多药品制造场所目前已经使用 TOC作为CV和监测非专属性的方法，在理论上能探测到所有含有有机碳的残留分子，容易验证。
通用的样品分析方法清洁验证和确认，原材料和工厂用水能分析很大范围的溶解，不溶及绝大局部制药厂工业中的常见化合物 TOC能探测到设备中意外未完全清洁的有机杂技和残留物。很高很好的费用节省。简单的验证方法，易于培训新使用者。
提高设备周转时间。三、清洁验证中的TOC的应用测定清洁剂的残量与特定分析相结合来测定药的成份为建立清洁程序，TOC被用作清洁度的一般指示 测定活性成份四、何时可使用TOC测定取决于残留物的类型清洁剂，活性成份，赋形剂 被测物是否是水溶性的被测物是否含有碳TOC非专属性方法，TOC测定的是非确定物TOC方法可测定样品中的所有易氧化碳含量TOC方法只适用于水溶液样品测定结果的单位用 ppb ug碳/L和ppm mg碳/L来表示Q此处存在疑问，如果是酯溶性产品能否使用TOC法进行清洁验证的检测A通过查找文献和查阅相关材料，TOC可以检测到在水中溶解度很低的有机物，而且准确度还可以。五、TOC法与常用分析方法的比较TOC法与HPLC法和UV/Vis分光光度法不同，属于非专属性方法，是检测所有 含碳化合物，包括活性组分、辅料和清洁剂的理想方法。TOC法的灵敏度可达亿分之一，而且与 HPLC法和UV/Vis分光光度法相比具 有不需摸索活性成分的检测方法和考虑样品的因素，较为省时等优点方法 专属 药残量 赋形剂 清洁剂生物制品HPLCTLC是是是TOC否是是是是光谱是是是是PH否是电导率否是Source .Van derviele n.Pharmaceutical Tech no logy,ApriI 1994TOC 活性物赋形剂清洁剂水系统中的有机物第二章 HPLC与TOC方法的比照此处特别针对HPLC与TOC进行一下讲解一、TOC与HPLC法的比较HPLC方法TOC方法I对每一种有机化合物都有特别针对性I针对性是对所有的有机物，因为所有的有机物都被氧化IHPLC方法需要每一个单一的实验 过程I 一个TOC方法对付所有的实验过程，无需设置其他 参数I灵敏度受制于检测器和化合物I可以检测不溶于水的物质I灵敏度高1ppb CI少数不溶于水的有机化合物也能被检测到I公认的方法，应用广泛I已被制造业的清洁验证所接受HPLC法的局限性重要事项 专属性化合物实验 使用有机溶剂基于化合物的下限计算有限的化合物溶出度 有用最终产品的放行 致命的缺点HPLC灵敏度的局限性每一个验证都必须有单独的SOP 很长的启动时间长的样品分析时间对CV来说，许多的功能不需要 要处理新的未知峰Example在标准品出峰位置没有出峰 通过清洁验证，没有问题1、出峰位置异常；2、出现异常未知峰；不能通过清洁验证，同时 FDA要求确认未知峰确认工作繁琐三、TOC替代HPLCHPLC比较难于使用且必须验证每一个有机化合物 无未知HPLC峰时才没有问题TOC易于验证TOC可用于设备刮擦后或用于最终的漂洗水TOC基于 最坏情形下的TOC下限等于目标化合物用碳计量的上限浓度不等于化合物 所有有机污染物的总和必须小于下限清洁验证中HPLC到TOC探测的转化，非常容易做到 转换HPLC下限中已确定的目标化合物浓度的总有机碳的总和。
如果必须，调整清洁程序，以保证 TOC低于TOC下限。四、TOC法的优势意味着将有机物作为专属物质，不管其来源包括产品、清洁剂、化学品、溶 剂、副产物及微生物污染，要判断出任何残留物质是否存在，采用TOC分析能够地很好完成这一任务，只要其分子结构中包含碳，就能够检测出任何的活 性制药成分或者清洁用的残留物质。而检测结果必须低于目标化合物物的限度，提高了清洁验证的严格性。五、TOC来检测法规上的支持然而，不像最终产品的残留物，在清洗后我们期望无任何或对非常敏感的分析 来说非常低清洁剂残留。FDA Guide to In spect ions of Validati on of Clea nin gProcessesFDA在检测污染物残留的规章指南中，已经接受了TOC方法。PDA技术报告29号和49号的附录提到在新清洁过程中采用TOC方法并取代专属性方法本文件采用的最坏情况方法专注于清洁过程结束时可能存在的剩余物清洁 剂。但常见的做法是使用工艺中的污渍，或类似药品或感兴趣的化合物的替 代品。强烈推荐在清洁验证中采用TOC分析相对较低的初期投资以及很低的操作和维护的费用使用方便，易于培训新使用者极高的灵敏度，能够执行低浓度的检测，相比于其它的方法本钱极低并且能够 检测所有含碳类的残留物质快速的分析时间。干扰极小提高设备周转时间。第三章TOC分析方法的验证一、分析方法验证的要求分析方法学验证包括线性、检测限MD 、定量限COG准确度、精确度以及 擦拭回收率。Refre nceUSP1226a nd ICHQ2R1只有在分析方法是可靠的和可重复的时，验证才可通过。USPV1226与ICH Q2R1阐述了分析方法的验证程序。二、TOC分析方法验证的前提TOC分析仪的性能确认分析仪器确认是一个过程，确保对特定测试使用分析方法是能符合目标用途的。
根据cGMP规定，企业所使用的检测方法的准确度、灵敏度检测限、专属 性和重现性精确度必须确立并有文件证明。在这种情况下用TOC法进行清 洁过程验证的测试之前，对分析仪器进行严格确实认就尤为重要。此方法包括 由USPV1058所建议的安装确认、运行确认和性能确认IQ/OQ/PQ 。中国药典2021版四部0682制药用水中总有机碳测定法三、系统适用性试验要求响应效率应为 85115。试剂蔗糖标准溶液含碳量L1，4-对苯醌标准溶液含碳量L四、分析方法验证的要点专属性碳线性度5点范围最高和最低之间的浓度覆盖域准确度总有机碳精确度RSD百分标准偏差最低检测限LOD、最低定量限LOQ可靠性在不同的使用条件五、TOC方法验证的具体内容专属性专属性专属性是能能非常准确地确定所存被测物质。ICH Q2 R1如能对目标物质进行准确的定量检测，有机碳，就显示出这分析方法对有机碳具有专属性。这可通过检测具有代表性的一些有机可选一些含有除碳、氢、氧以外元素的 有机物，比方含有氯、硫、氮或磷的有机物Example FDA缺陷例子“ Your firm failed to establish and follow writtenprocedures to assure the cleaning and maintenance of equipme nt used in thema nu facturi ng of drug products.Forexample,clea ning validati on for the CIP process vessel,which is utilized in the aseptic ulation of the CIP process vessel,which is utilized in theaseptic ulati on of trivale nt bulk in flue nza vacci netudy did- rThinclude swabsampli ng of the product tran sfer lin es.贵司未能建立和遵循已写的操作规程，在药品制造中确保清洁和维护设备。例 如，流感疫苗的CIP过程罐清洁验证未包括对生产线的棉签取样实验。线性和范围线性是指测定结果与试样中被测物浓度呈正比关系的程度。范围是指能到达一定精密度、准确度和线性，测试方法适用的上下限浓度或 量的区间。定量检查应至少测试5个浓度范围并且包含清洁的最低限和最高限度。
线性的相关系数应不低于。浓度范围应到达残留物限度的 50-150淋洗法和棉签法用于限度检查时不需做线性 /范围验证。Example TOC测量值和目标物浓度的相关性参考文献药物分析杂志.3精密度和准确度要显示TOC法的精密度和准确度，以含10-6碳的标准品溶液连续检测10次。
这里选用此碳浓度来评估精密度和准确度是因为通常残留物的TOC限度一般为此水平左右。在此 TOC水平，精密度为1,准确度为5。回收率试验确定适宜取样方法冲洗方法、擦拭方法、取样人员的操作培训及检测方法可使污染物/残留被有效收回，最终为验证方法提供证据。通过回收率试验验证取样过程的回收率和重现性。通常取样回收率和检验方法回收率结合进行。
取样方法方擦拭法法在探针的一端装上一种惰性材料通常用疋原棉或类似的材料，用它系统的交叉摩 义擦外表。可以评估难以清洗和相当容易接近的区域，使得可确定每个给出的外表区域的污 优染物或残留物的级别。占八、、不能溶解的残留物可以通过物理切除的方法来取样。缺不易在大型设备上实施。点从小面积获得的结果外推至设备的整个淋洗法取淋洗线路的最下游的排水口。大面积的取样。可以对人为达不到或常规不能卸解的 系统进行取样和评估。残留物或污染物可能不溶解或堵塞在设备中。产品接触外表。不易对难接近的区域进行取样。受被取样物溶解性的影响。
只是简单检测冲洗水的质量它是否 符合测试纲要而不检测潜在的污染 物的做法是不被认可的。擦拭法回收率可接受标准 回收率 50重现性 20步骤举例1、准备1块500 mm X 500 mm勺平整光洁的不锈钢板。2、在钢板上用钢锥划出400 mm X 400 mm的区域每隔100 mm划线形成16块100 mm X 100mm的 方块。3、配制浓度为160 mg/L的妥布霉素水溶液定量装入喷雾器。4、将约10 mL溶液尽量均匀地喷在 400 mm X 400 mn勺勺区域内。5、根据实际喷出的溶液量计算单位面积上的妥布霉素量约1卩g/100mm25678自然枯燥或用电吹风温和地吹干不锈钢板。7、用注射用水润湿棉签按擦拭取样操作规程擦拭钢板每擦一个方块，100 cm2 换一根棉签。在钢板上取均布的 8个方块。8、将棉签分别放入试管中定量参加注射用水 10 mL,加塞轻摇试管并放置10 min，使物质溶出。然后将溶液稀释 10倍。9、使用TOC分析仪测定此清洁验证水样的 TOC值。10、计算回收率。擦拭回收率 1X 100带入校正公式实际计算值结论理想的回收率，说明TOC分析方法适合目标化合物擦拭法的清洁验证检 测。擦拭技术注意连贯性，固定的力度、速度和线路。淋洗法回收率通常淋洗法限度检查不需做回收率验证，定量检查应做回收率验证。可以利用 淋洗溶剂冲洗量在限度附近的分析物确定回收率，回收率通常应不低 于 95。淋洗法样品可对冲洗液直接检测，也可对冲洗液做稀释后检测，无论直接检测 还是稀释检测都应在接到样品后首先将样品同空白溶剂做视觉检查确定是否有 颜色差异和异物存在，如果有述现象发生，可直接判定样品不合格。回收率接受程度测试结果评价1.可接受 802.良好的样品采集方法1理论上可接受 50 2需要评价是否可以提高1.不合格V 502.而且需要调查最低检测限LOD、最低定量限LOQLOD/LOQ推演法记录低浓度纯属标样的实测 TOC值和标准偏差用250、500、75OppbTOC的蔗 糖使用最小二乘线性回归算法，确定标样的标准差比实测浓度的方程；确定丫轴为标准偏差，X轴为深度。根据回归分析确定该行的丫轴截距丫轴截距代表零分析物浓度时的标准伪善丫轴截距I SC计算检测限LOD IY由截距I3计算检测限LOQ |Y轴截距|X 10参考文献Taylor,John K,Quality Assuranee of Chemical Measurement化学测量的 质量保证Lewis Publishers imprint of CRC press1987六、TOC分析方法的注意点最好使用校准曲线，即TOC和目标物浓度的线性相关性是否良好。因为每一有 机物的氧化效率是不同的。除非氧化效率高，可以忽略擦拭法需要同时对照溶剂如注射用水和空白棉签，即擦拭空白coupo ns,进行TOC分析，来判定干扰程度。必须选择原理、量程适宜的TOC分析仪。因为清洁验证的水样与注射用水不同，无法预测水样的清洁程度