本文探討的是與傳統的分析方法相比，用非專屬性方法進行清潔驗證的優勢，幫助制藥行業認識到使用TOC分析這種新方法后，資源生產力的增強、產量的提高、設備停工期的減少和收入的增加。
為什么采用TOC進行清潔驗證
進行清潔驗證越來越多的公司利用TOC分析來進行清潔驗證，因為它比其它方法更快速、簡便和經濟。TOC方法可以獲得較高的樣品分析量，減少清潔驗證規程的執行時間。即使是對一般認為不溶于水的化合物和生物技術行業里常見的大分子蛋白也同樣實用。此外，FDA已經將TOC方法1規定為檢測污染物殘留的標準程序。
在清潔驗證調查中，經常需要根據一個以上的目標殘留物或化合物建立接受標準限制。HPLC的局限性在于，它在一次試驗中，只能檢測一種殘留物。因此在清潔驗證中，多種化合物就需要多個分析實驗才能完成。在這些實驗中許多無法預料到的污染物和清潔劑可能會被忽略，在色譜中就會顯示出許多不明的峰。由于TOC是一種非專屬性方法，所以可檢測到超過一種的目標化合物。
HPLC的大缺點：假峰、管制審查、高額的維修費用
由于設置和分析耗時過長，使用HPLC的結果經常是，要花一兩天的時間才能認證設備符合清潔標準，由此造成生產停機。（HPLC）不明的峰以及高額的維修費用都是導致停工的原因。另外，在對制藥設施進行檢查后，FDA發出的警告信中，HPLC是被引用多的分析方法。近期的警告信所提到的問題有，HPLC方法會導致不充分的檢測，無法確定不明的峰，無法在使用之前校正儀器，檢測的線性程度低，儀器準確度的不足，無法在分析之前使儀器達到合適狀態等等。2
實驗室運行HPLC儀器的操作人員培訓及認證程度不足也受到高度關注。一封近的警告信寫道：“……HPLC測試的流程不全面，因為樣品的運行時間和保留時間……在你們提供的實驗方法里沒有確定。我們的調查員發現貴實驗室的員工習慣性地在活性峰洗脫后停止色譜的運行，導致不能檢測到在活性峰之后洗脫的峰。”3
加強這方面的監督，說明FDA意識到了HPLC的缺點。這些認識在FDA “Guide to Inspections of Pharmaceutical Quality Control Laboratories" （《FDA藥品質量控制實驗室審查指南》）中得到了進一步體現。“有時公司員工沒有受到充分的培訓，也沒有充分的時間去弄清需要進一步調查和解釋的情況。所以他們在遇到色譜中無法解釋的峰時，就將其忽略，而不是進一步確認。”4
*，用HPLC分析進行清潔驗證會有許多不確定因素。不明的峰，也就是“假峰”，是不確定因素之一，可導致冗長的排除困難時間和驗證操作的失敗。以往的進樣、污染物、氣泡、柱內的污垢，磨損的保護柱，以及樣品中痕量的污染物和清潔劑都是導致HPLC需要更換組件的因素。比如，磨損的聚合物接頭或管材，被污染的保護柱會影響峰形，需要更換。根據峰形的變化，保護柱需要每周甚至每天更換，這大大地增加了計劃外的維修費用。
擁有成本
一般情況下，一臺TOC分析儀的價格比一臺HPLC儀器低37%。大部分制藥設施中都有在線TOC分析儀用于確認USP標準的純水使用。同一臺分析儀可用于純水檢測和清潔驗證，節省了一大筆購買資金。另外，TOC分析的操作費用也要比HPLC儀器低40%到80%。TOC不會占用額外的時間來進行頻繁的維修，無需更換柱子以及去除污染物，更不使用具有良好脫氣性的溶劑，及每天進行柱子的平衡和檢測器的校正等。由于有不能確定的化合物以及儀器正常運行所需的眾多復合組件，HPLC的操作費用會增加。
由HPLC引起的停產所耗成本
表1顯示的“停工期計算”比較了制藥工業中常用于清潔驗證的分析方法所引起的停產造成的相關費用。“停工期計算”顯示制藥公司使用HPLC和TOC按315個生產日（每個工作日24小時，每周工作7天），生產一種“大受歡迎”的制劑。5使用750種資源進行藥物產品生產，產品年毛利為$2,500,000,000。用TOC來進行清潔驗證，制藥企業由停產所造成的花費可降低97%。
| | HPLC | | TOC | 影響因素和假設條件 |
| 企業每小時成本計算 |
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| （企業每小時創造的價值） |
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| 產品一年的毛利 | $2,500,000,000.00 |
| $2,500,000,000.00 | 假設新穎/受歡迎的產品 |
| 除以總生產時間 | 7560 |
| 7560 | 假設315個生產日，每周7天，每天24小時 |
| 等于每小時創造的價值 | $330,687.83 |
| $330,687.83 | |
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| 員工停工期 |
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| （一個員工每小時為企業創造的平均價值） |
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| 企業每小時創造的價值 | $330,687.83 |
| $330,687.83 | |
| 除以在崗員工人數 | 750 |
| 750 | 參與該過程的人數 |
| 等于每一個員工每小時創造的價值 | $440.92 |
| $440.92 | |
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| 由于設備不能投產而導致的停工期 |
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| （設備由于各種因素不能進行投產的平均時間） |
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| 用于排除困難和操作儀器的人工時間 | 16.75 |
| 0.75 | |
| 乘以員工每小時平均創造的價值 | $440.92 |
| $440.92 | |
| 等于停產期所消耗的成本 | $7,385.36 |
| $330.69 | |
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| 員工停產期所耗成本 |
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| （公司等待重新投產引起的疊加性成本） |
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| 生產設備停產的時間 | 25.75 |
| 0.75 | |
| 乘以公司每小時創造的平均價值 | $330,687.83 |
| $330,687.83 | |
| 等于員工停工期所耗的成本 | $8,515,211.64 |
| $248,015.87 | |
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| 停工期總成本 | $8,515,211.64 | | $248,015.87 | |
| 活性物質 | 溶解度 | 實際溶解度 | TOC溶解度 | HPLC回收 | TOC回收 |
| （根據默克索引） | |||||
| 磺胺醋酰 | 微溶 | >10,000 ppm | >5,000 ppm | 91.00% | 93.10% |
| 磺胺苯酰 | 難溶 | 300 ppm | 127 ppm | 71.20% | 78.00% |
| 磺胺噻唑 | 難溶 | 600 ppm | 254 ppm | 82.40% | 86.50% |
非專屬性方法的簡便性
HPLC操作要求隨時關注樣品的分析，員工需進行專門的培訓。TOC分析不需要專門的培訓，將分析方法開發時間降低60%。TOC還可以減少終用戶的決定點，消除停工期和人工造成的錯誤，優化清潔驗證和認證過程。簡化的TOC備案過程可確保合規性和促進實時備案，這樣可以加快所檢查儀器、檢查結果的認可過程。因此可以盡快恢復生產，這一點對制藥企業來說是非常重要的。
不溶有機物的回收百分比
對于非專屬性方法的使用，有人認為如果有不溶有機物，用TOC進行清潔驗證的回收率較差，回收百分比不可能超過50%。表2比較了用HPLC和TOC對三種“不溶有機物”進行分析的棉簽法回收百分比。TOC在20毫升水中回收濃度為4μg/cm2或百萬分之一的試樣，反應有效率在50以上。6
參考文獻
1. FDA網站: www.fda.gov/cder/guidance/cGMPs/equipment.htm#TOC。
2. ”The Gold Sheet.” FDC報告，2005年3月。
3. FDA網站: www.accessdata.fda.gov/scripts/wlcfm/indexdate.cfm。
4. FDA 指導文檔: Guide to Inspections of Pharmaceutical Quality Control Laboratories。
假設生產設備的例行維護造成停產，相關計算可聯系Sievers分析儀獲取。
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