歯磨き粉などの歯科ケア製品には、歯のエナメル質の再石灰化を支援し、歯科カリエス（虫歯）を予防するためにナトリウムフッ化物が含まれています[1]。WHOは、成人の歯周病予防のために歯磨き粉中に1000〜1500 mg/Lのフッ化物を推奨しています[2]。製造業者は、米国薬局方および国家規準（USP-NF）のモノグラフ「ナトリウムフッ化物」を使用して、歯科ケア製品中のナトリウムフッ化物およびその陰イオン性不純物である塩化物とアセテートを定量化します[3]。
検証されたUSP法では、フッ化物アッセイおよび不純物定量を単一のクロマトグラムで行うために、抑制導電度検出を備えたイオンクロマトグラフィ（IC）を提案しています[3]。実証されたIC法は、Metrosep A Supp 16 - 250/4.0 カラムと水酸化物溶出剤を使用し、USPモノグラフ「ナトリウムフッ化物」で指定されたすべてのパラメーターに準拠しています[3]。これにより、フッ化物、アセテート、および塩化物が優れた分離が行われ、モノグラフのすべての受容基準が満たされます。IC法は、米国薬局方一般章<621>クロマトグラフィ[4]および<1225>薬局方手続きの検証[5]に従って検証されています。
標準溶液およびシステム適合性溶液は、それぞれの1000 µg/mL認定標準溶液を超純水（UPW）で希釈することで調製されます。
フッ化物定量試験では、標準溶液はフッ化ナトリウム溶液を2 µg/mLに希釈して得られます。システム適合性溶液には、2 µg/mLのフッ化ナトリウムと1 µg/mLの酢酸ナトリウムが含まれます。
不純物試験では、標準溶液は超純水中の0.2 µg/mLの塩化ナトリウムで構成されます。不純物試験用のシステム適合性溶液には、超純水中に1 mg/mLのフッ化ナトリウムと1 µg/mLの塩化ナトリウムが含まれます。
試料分析は、市販のフッ化ナトリウム塩から調製した溶液を用いて行います。試料溶液は、フッ化ナトリウム塩を超純水で溶解および希釈し、名目濃度2 µg/mL（定量試験用に0.9 µg/mLのフッ化物に相当）に調製します。不純物試験用には、試料を名目濃度1 µg/mLのフッ化ナトリウムに希釈しました。
追加の試料調製は必要ありません。
試料および標準溶液は、919 IC オートサンプラープラス（図1）を使用して直接イオンクロマトグラフに注入されました。
フッ化物は、アセテートおよび塩化物から、水酸化カリウム溶離液とカラム「Metrosep A Supp 16」（カラム材質L91、表1参照）を使用して分離されました。分析物は、化学的抑制後の導電率信号を評価することで定量されました。
校正は、2.0 µg/mLの単一標準溶液を6回注入することで実施されました。試料は二重測定で分析されました。
表1. USPモノグラフ「フッ化ナトリウム」[3]に基づくIC法の要件
| カラム（L91充填材） | Metrosep A Supp 16 - 250/4.0 |
|---|---|
| 溶離液 | 15 mmol/L 水酸化カリウム |
| 流速 | 1.0 mL/min |
| 温度 | 40 °C |
| I注入量 | 20 µL |
| 検出器 | サプレッサ付き伝導度検出器 |
フッ化物含有量のIC定量試験は、USPモノグラフ「フッ化ナトリウム」[3]に従って検証されました。分離能、テーリングファクター、および相対標準偏差に関する適合要件が満たされました（表2参照）。
表2. 定量試験の適合要件
| 項目（定量試験） | 実測値 | USP 要件 |
状況 |
|---|---|---|---|
| 分離能 (F⁻/アセテート) |
5.9 | NLT 1.5 | Pass |
| テーリングファクター | 1.1 | NMT 2.0 | Pass |
| フッ化物のRSD (%、n=5) |
0.52 | NMT 0.73 | Pass |
フッ化物とアセテートのクロマトグラフィ分離能は、図2に示されています。試料分析におけるフッ化物の回収率（99.7%）は、USPの受け入れ基準（98～102%）内でした。
塩化物による潜在的な汚染に関する不純物試験について、IC法はUSPの要件に優れた適合性を示しました（表3参照）。
表3. フッ化ナトリウム中の不純物に関する適合要件
| 項目（不純物） | 実測値 | USP 要件 | 状況 |
|---|---|---|---|
| 分離能（F⁻/Cl⁻） | 7.7 | 4以上 (NLT 4) | Pass |
| フッ化物のRSD (%、n=5) | 4.2 | 5以下 (NMT 5) | Pass |
| S/N比（Cl⁻） | >740 | 20以上 (NLT 20) | Pass |
図3は、フッ化物と塩化物の間の分離を示したクロマトグラム
試験したすべてのサンプルにおいて、塩化物の含有量は受け入れ基準である0.012%を大幅に下回っていました（表4）。
表4. 図2および図3に示されたクロマトグラムの結果
| アニオン | サンプル ID | 結果 [%] | USP基準値 [%] |
|---|---|---|---|
| 1 フッ化物 | 定量 | 99.7 | 98–102 |
| 2 塩化物 | 不純物 | 0.0016 | ≤0.012 |
提示されたイオンクロマトグラフィ（IC）法は、USPモノグラフ「フッ化ナトリウム」に基づき、フッ化ナトリウムおよびその不純物を測定するのに適しています。この方法は、歯磨き粉の製造業者がフッ化物の含有量や不純物をより簡単に測定するのに役立ちます。
- Yeung, C. A. A Systematic Review of the Efficacy and Safety of Fluoridation. Evid Based Dent 2008, 9 (2), 39–43. https://doi.org/10.1038/sj.ebd.6400578.
- WHO. A.14 Fluoride Toothpaste – Dental Caries; Expert Committee on Selection and Use of Essential Medicines Application review; WHO, 2021.
- Sodium Fluoride; Monograph; U.S. Pharmacopeia/National Formulary: Rockville, MD. https://doi.org/10.31003/USPNF_M76470_04_01.
- 〈621〉 Chromatography; General Chapter; U.S. Pharmacopeia/National Formulary: Rockville, MD. https://doi.org/10.31003/USPNF_M99380_01_01.
- 〈1225〉 Validation of Compendial Procedures; General Chapter; U.S. Pharmacopeia/National Formulary: Rockville, MD. https://doi.org/10.31003/USPNF_M99945_04_01.
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