Water Technologies＆Solutions
test report

不溶性 / 難分解性化合物のTOC回収率
1. 目的
このテストでは、 TOC計 Sievers * M9型を使って、バイオ医薬品、製薬、化粧品業界に関係する不溶性 / 難分解性物質の溶液（500 ppb ～ 10 ppm）のTOC回収率を求めました。

2. 背景と計算方法
2.1 TOCを使った洗浄バリデーション
TOCは、製造設備の残留製品や洗浄剤を検出するために広く採用されている非特異的分析方法です。
不溶性 / 難分解性の製品もあるため、各化合物を検出するためのTOC分析方法が注目されています。
TOC計 Sievers M9型を使った不溶性 / 難分解性化合物の回収率テストにより、TOCを用いた洗浄バリデーションプログラムの設計、検証、継続的監視をサポートすることができます。
2.2 対象化合物
酸化が困難な化合物や溶解度が非常に低い化合物を対象としました。各化合物の詳細を表1に示します。
表1. 化合物の詳細
化合物名分類構造詳細

アジスロマイシンAPI

水にほとんど溶けない

ウシ血清アルブミン（BSA）

バイオ

高分子化合物、難分解性

フィナステリドAPI

水にやや溶ける

リドカイン

API

水にほとんど溶けない

スターチ

賦形剤

冷水に不溶、高分子化合物

メチルセルロース

賦形剤

高分子化合物、難分解性

ポリエチレングリコール 6000

賦形剤

高分子化合物、難分解性

パンクレアチンAPI

難分解性（3種類の酵素の組み合わせ）

300 00330 Rev. A

2.3 計算
2.3.1 回収率
各化合物の回収率を以下の式を使用して求めました。
回収率（％）＝

実測値
予想値

×100％

各化合物の予想値は各化合物の炭素含有率に基づいて計算されます。回収率が100％に近いほど、TOC計の精度が高く、化合物の回収率が高いことを示します。WHOによると、回収率が80％以上だと良好、50％以上だと合理的、50％未満だと疑わしいと判断されます。1
2.3.2 再現性（Precition）
再現性は相対標準偏差（RSD）として表されます。通常モードで5回繰り返し測定した場合と、ターボモードで20回繰り返し測定した場合のRSDを以下のように求めました。
標準偏差（SD）＝相対標準偏差（RSD）（％）＝

標準偏差（SD）
実測値

×100％

x=各測定結果
n=測定回数2.3.3 直線性
直線性は、TOC計が各化合物のTOC濃度に対して正比例するTOCを測定できる能力です。直線性は、相関係数（R2）、回帰直線の傾き、y切片を計算することで求められます。 R2が1.0に近いほど、直線性が優れています。

3. テスト計画
3.1 サンプル調製と測定条件以下の化合物を各濃度（500 ppb,1 ppm,3 ppm 5 ppm, 10 ppm）に調製して測定しました。
・アジスロマイシン・デンプン
・牛血清アルブミン（BSA）
・メチルセルロース
・フィナステリド
・ポリエチレングリコール 6000
・リドカイン・パンクレアチン
各化合物10 mgを1Lの純水に溶解させて10 ppmストック溶液を調製しました。表2の化合物を溶解させるために、必要に応じてpHと温度を調製しました。次に、TOC計 Sievers M9型で自動試薬モードを使用して10 ppm溶液を測定し、各化合物の炭素回収率を計算しました。
10 ppmサンプルの炭素回収率を求めた後、残りの濃度（500 ppb、1 ppm、3 ppm、5 ppm）の溶液を500mLフラスコで調製して、Sievers M9型で自動試薬モードを使用して測定しました。通常モードとターボモードで回収率を比較するために、ターボモードでもすべてのサンプルを測定しました。
TOC回収率を求めるために10ppmストック溶液を測定し、直線性を評価するために希釈溶液（500ppb - 10 ppm）を測定しました。
各サンプルは室温で保存しました。各化合物を溶解させて10 ppmストック溶液を調製するための前処理方法を表2に示します。
表2. 化合物を溶解させるための前処理方法

化合物

前処理方法

アジスロマイシン

超音波処理を1時間実施した後、60℃で加熱しながら1時間攪拌するBSA

8.3 Mリン酸溶液に溶解させる

リドカイン

60℃で約1時間加熱する

デンプン

60℃で約1時間加熱する

300 00330 Rev. A

自動試薬モードを使用して、最適な酸流量と酸化剤流量を決定しました。各化合物の10ppm標準液の最適な試薬流量を表3に示します。
表3. 自動試薬モードによって決定した最適な試薬流量
化合物

酸添加量（μL /min）

酸化剤添加量（μL /min）

デンプン

1.00.7

フィナステリド

1.0

1.3

メチルセルロース

1.00.8

ポリエチレングリコール

1.01.0BSA

1.00.7

アジスロマイシン

1.01.0

パンクレアチン1.00.5

リドカイン

1.01.34. 使用した測定器
Sievers M9 ラボ型 シリアル番号：13120039
Sievers オートサンプラー シリアル番号：10040214
DataPro2ソフトウェア

5. 校正＆校正検証
TOC計 Sievers M9ラボ型の通常モードはKHPを使用して10ppm1点校正を行いました。10 ppm1点校正は、製薬業界における洗浄バリデーションを含む一般的なアプリケーションに適しています。 そして、通常モードの校正検証（500ppb スクロース、10ppm スクロース）を行いました（表4）。ターボモードはKHPを使用して多点校正を行いました。そして、ターボモードの校正検証（2 ppm スクロース）を行いました（表5）。

表4. 通常モード検証結果（500 ppb、10 ppm）
500 ppb

10 ppm

TOC平均値

標準偏差

RSD

ブランク

21.7 ppb

0.6 ppb

2.7 ％

ブランク

500 ppb TOC

519 ppb

1.2 ppb

0.2 ％10 ppm TOC

500 ppb IC

843 ppb

5.0 ppb

0.6 ％10 ppm IC

10.5 ppm

検証

検証

標準偏差

RSD

21.3 ppb

1.2 ppb

5.4 ％10.0 ppm

266 ppb2.7 ％115 ppb

1.1 ％TOC平均値

表5. ターボモード検証結果（2 ppm）
ターボ 2 ppm

TOC平均値

標準偏差

RSD

ブランク

24.1 ppb

0.9 ppb

4.0 ％2 ppm TOC

2.0 ppm

14.7 ppb

0.7 ％2 ppm IC

2.3 ppm

6.8 ppb

0.3 ％検証

300 00330 Rev. A

6. 結果と考察
6.1 各化合物 10 ppmの回収率
通常モードとターボモードの各化合物 10ppmの回収率を表6と表7に示します。炭素回収率は、各化合物に占める炭素含有率に基づいて計算しました。
表6. 通常モードにおける各化合物 10ppmのTOC回収率
化合物

TOC予想値

TOC測定結果

標準偏差

RSD

炭素回収率

アジスロマイシン

6.09 ppm

6.07 ppm

40.4 ppb

0.7 ％99.8 ％

BSA

5.30 ppm

5.27 ppm36.3 ppb

1.4 ％99.5 ％

フィナステリド

7.41 ppm

7.62 ppm

37.4 ppb

0.5 ％102.4 ％

リドカイン

7.17 ppm

7.19 ppm

52.6 ppb

0.7 ％

100.4 ％

デンプン

4.20 ppm

4.15 ppm

5.48 ppb

0.1 ％98.7 ％

メチルセルロース

5.48 ppm

5.06 ppm

10.0 ppb

0.2 ％92.3 ％

ポリエチレングリコール

5.45 ppm

5.46 ppm

28.8 ppb

0.5 ％

100.4 ％

パンクレアチン5.00 ppm※

4.86 ppm

16.4 ppb

0.6 ％

97.1 ％※パンクレアチンは炭素含有率 50％を想定

表7. ターボモードにおける各化合物 10ppmのTOC回収率
化合物

TOC予想値

TOC測定結果

標準偏差

RSD

炭素回収率

アジスロマイシン

6.09 ppm

5.85 ppm

13.4 ppb

0.2 ％96.2 ％

BSA

5.30 ppm

4.88 ppm

62.4 ppb

1.26 ％

92.0 ％

フィナステリド

7.41 ppm

7.51 ppm

38.7 ppb

0.5 ％101.3 ％

リドカイン

7.17 ppm

7.17 ppm

8.94 ppb

0.1 ％100.1 ％

デンプン

4.20 ppm

4.16 ppm

5.48 ppb

0.1 ％99.0 ％

メチルセルロース

5.48 ppm

5.04 ppm

28.6 ppb

0.6 ％92.0 ％

ポリエチレングリコール

5.45 ppm

5.06 ppm

19.5 ppb

0.4 ％

92.9 ％

パンクレアチン5.00 ppm※

4.66 ppm

39.9 ppb

0.9 ％93.2 ％※パンクレアチンは炭素含有率 50％を想定

6.2 直線性

TOC計 Sievers M9型の通常モードによる、各化合物の直線性を最小二乗回帰直線と相関係数（R2）により示します。
アジスロマイシン

300 00330 Rev. A

フィナステリド

リドカイン

デンプン

メチルセルロース

ポリエチレングリコール 6000

パンクレアチンン

TOC計 Sievers M9型は、8 種類すべての化合物について、500 ppb～10 ppm の範囲で高い直線性(R2：0.9989～1.0) を示しました。

7. 結論
TOC計 Sievers M9型は通常モードとターボモードのどちらにおいても、さまざまな化合物に関して、安定した測定結果と高い回収率を得ることができました。また、テストした濃度範囲内において、各化合物の高い直線性も示されました。ここに示されているデータは不溶性 / 難分解性酸の化合物に対しても、洗浄バリデーションのためにTOC計 Sievers M9 型を使用できることを示唆しています。
参考文献
1.

World Health Organization. Supplementary Guidelines on Good Manufacturing Practices: Validation; WHO Technical
Report Series, No. 937, 2006, Annex 4.

（翻訳：セントラル科学株式会社）

300 00330 Rev. A