什么是USP <643>，它为何重要？
USP <643>是美国药典中的凡例章节，为测量制药用水中的总有机碳（TOC）提供指导。它提供了一种测量TOC的标准化方法，确保制药用水符合所需的纯度标准。通过测量TOC，制药商可以检测污染情况或确定生产过程中所用水的质量和纯度，所有这些都会影响产品的质量和安全。
TOC是用于验证水净化系统中化学控制的两项核心化学限值检测之一。它与专门测量离子污染物的USP <645>水电导率测试结合使用，共同确保水质符合标准规范。
谁会受到USP <643>的影响？
受USP <643>影响的一些行业和部门包括：
- 制药和生物制药商，包括研发和成分制造商
- 医疗器械制造商
- 合同测试和质量控制实验室
- 净水系统及仪器厂家
- 一些医疗保健和兽医设施
注意：此列表并非详尽无遗。
USP <643>指南和法规概述
章节中提供了关于总有机碳 (TOC) 测量技术与方法的指导。虽然不具体推荐任何工艺或技术，但要求所采用的方法必须能够区分无机碳和有机碳。这种区分可以通过以下两种方式实现：一是间接测量法——先测定无机碳含量，再从总碳中扣除该数值；二是直接测量法——在氧化前去除样品中的无机碳。TOC检测既可以在线实时进行，也可以作为离线实验室检测项目开展。
该指南同时明确指出，TOC检测虽能识别可能助长微生物生长的有机物质，但并不能替代内毒素检测或微生物控制方法。尽管有机碳可作为微生物生长的潜在营养源，但TOC水平与微生物活性之间并不存在可量化的直接关联。
USP <643>用于散装纯化水
对于散装纯化水，该章节概述了以下要求：
- 检测限≤ 0.05 mg/L（0.05 ppm）的仪器
- 使用TOC值≤0.10 mg/L的试剂水
- 为减少或防止污染而对容器和实验室器皿进行的准备程序
系统适用性测试的目的是验证仪器对TOC监测的适用性。用户必须根据应用的关键程度和流程风险评估来确定系统适用性测试的频率。该法规定义了易氧化溶液（USP蔗糖参照标准品）和难氧化溶液（USP 1,4-苯醌系列参照标准品），用以证明仪器对一系列化合物的适用性。需要注意的是，良好生产规范（GMP）对确保溶液配置的准确性至关重要，配制不当的溶液可能导致检验结果不合格，进而引发额外的调查工作。
USP <643>适用于源自散装纯化水的无菌水
对于无菌水，USP <643>制定了更严格的限制和测试要求，例如注射用水（WFI）或作为吸入或冲洗产品一部分的配料水。由于这些产品可直接进入血液或呼吸系统，因此与污染相关的风险要高得多。这些产品中的有机污染物可能导致严重的不良反应、感染或毒性反应。此外，这些水中的有机化合物可能与药品相互作用，从而影响其稳定性、有效性或安全性。本章节详细介绍了无菌水更严格的仪器检测限值，并包括样品处理和测试的具体程序。同时针对不同类别的容器体积，提供了系统适用性溶液和标准溶液的配制指导。
阅读更多：USP <643>无菌水中总有机碳的变化
立即下载：USP <643>无菌水检测方案：实施TOC分析以实现USP合规性
USP <643>用于采样、仪器、程序和系统适用性
本章详细介绍了取样的要求，包括适当的容器准备、收集代表性样品的程序和样品处理。
仪器要求包括仪器适用性的定期演示、散装水和无菌水的特定检测限要求，以及在线和离线测试选项。
程序必须详细并记录在案，包括校准、系统适用性和样品分析的分步测试和计算。
系统适用性要求包括使用指定的参考标准、计算响应效率、验收标准以及定期验证系统性能的要求。
阅读更多：TOC传感器和TOC分析仪之间有何区别？
USP <643>和工艺验证
工艺验证包括：
- 以85-115%的响应效率进行系统适用性测试演示
- 使用指定的参考标准品（USP 1,4-苯醌标准品和USP蔗糖标准品）
- 定期验证仪器的适用性
- 试剂水控制必须使用TOC水平≤0.10 mg/L的水进行散装水测试，并且可能需要进行电导率测试以确保方法的可靠性
- 样品容器的选择和准备必须记录清洁程序及验证过程，以避免引入污染
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USP <643>未对以下内容提出具体建议：
- 工艺开发：组织必须确保取样能够真正代表水质
- 地点：测试可以在线、旁线或在实验室进行
- 仪器：应根据适用性、制造工艺和预期用途进行选择
在实施USP <643>指南时，工厂必须在效率与其他运营需求之间取得平衡，这使得合规性对每个组织来说都具有独特的挑战性。
阅读更多：TOC传感器和TOC分析仪之间有何区别？
立即下载：USP <643>和<645>药典水样分析最佳实践
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现代化的效率提升现在能够通过使用专用样品瓶（可防止离子析出和二氧化碳污染）来实现——仅需单一样品即可同步检测总有机碳（TOC）和电导率，从而同时满足USP <643>和<645>的合规要求。与传统方法相比，这种方法提高了样品的完整性，同时缩短了分析时间。
此外，许多工厂已采用在线水质监测技术进行实时检测（RTT），既避免了人工采样，又精简了质量控制流程。这种过程分析技术（PAT）的应用可即时测量质量属性，并在经过验证的状态下实现工艺控制——尤其当采用兼容的膜电导率检测技术时效果更为显著。
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