6大方面了解制藥QC實(shí)驗(yàn)室儀器運(yùn)行確認(rèn)的方法與手段
現(xiàn)代制藥工業(yè)的實(shí)驗(yàn)室有很多種類的儀器設(shè)備，包括從簡(jiǎn)單的熔點(diǎn)儀到程序化高的高效液相色譜儀，近紅外分析儀等。復(fù)雜程度不同的儀器所需要的確認(rèn)級(jí)別和范圍也不一樣，在2010版藥典實(shí)施指南的《實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量管理及控制》部分中，把實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備分為三類，其中的C類儀器(通常包括硬件和由固件及軟件組成的控制系統(tǒng))需要用戶對(duì)儀器的功能要求、操作參數(shù)要求、系統(tǒng)配置要求等進(jìn)行確認(rèn)，現(xiàn)就對(duì)C類儀器的運(yùn)行確認(rèn)的方法和手段進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析與探討。
1、什么是運(yùn)行確認(rèn)及涉及的內(nèi)容
運(yùn)行確認(rèn)(OQ)是3Q確認(rèn)的組成部分(3Q確認(rèn)，一說(shuō)是DQ\IQ\OQ，一說(shuō)是IQ\OQ\PQ)，是在儀器安裝確認(rèn)完成后，測(cè)試儀器的功能能否滿足設(shè)計(jì)要求和用戶需求的過(guò)程。測(cè)試的種類和范圍依賴于儀器的復(fù)雜性和功能性。如需要，儀器所采用的操作系統(tǒng)的功能也在此階段進(jìn)行測(cè)試。
運(yùn)行確認(rèn)由若干的測(cè)試組成，最主要的兩項(xiàng)是校驗(yàn)和儀器功能測(cè)試，其中校驗(yàn)屬于計(jì)量工作，功能測(cè)試又包括兩個(gè)方面，其一是儀器是否具備某項(xiàng)功能，其二是對(duì)操作參數(shù)的范圍進(jìn)行試確認(rèn)，也就是儀器是否能在設(shè)計(jì)參數(shù)下運(yùn)行，尤其是驗(yàn)證參數(shù)的上下限，測(cè)試應(yīng)重復(fù)多次(至少3次)以確保結(jié)果可靠并且有意義。
2、類儀器的劃分
《實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量管理及控制》的C類儀器包括溶出儀、紫外分光光度計(jì)、高效液相色譜儀、氣相色譜儀、恒溫恒濕箱、近紅外分析儀、紅外光譜儀、質(zhì)譜儀等等，大致可以分為色譜、光譜、質(zhì)譜、溫濕度控制等幾個(gè)大類，每個(gè)大類有各自比較關(guān)鍵的性能參數(shù)，比如色譜類儀器對(duì)流動(dòng)相的流速和壓力的精確性要求較高，光譜類儀器對(duì)波長(zhǎng)的準(zhǔn)確度要求較高，溫濕度控制器對(duì)溫濕度的波動(dòng)范圍、溫濕度的分布均勻性要求較高。因此每類儀器在運(yùn)行確認(rèn)時(shí)都有各自側(cè)重的項(xiàng)目。
3、運(yùn)行確認(rèn)的主體
確認(rèn)主體可以是儀器公司授權(quán)的工程師、儀器使用部門和公司的計(jì)量室。如果由儀器使用部門和公司的計(jì)量室進(jìn)行確認(rèn)，計(jì)量室完成校驗(yàn)部分，使用部門完成其余部分。
4、運(yùn)行確認(rèn)參照的標(biāo)準(zhǔn)
4.1 對(duì)于新購(gòu)置的儀器，運(yùn)行確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)參照儀器出廠的技術(shù)參數(shù)，出廠技術(shù)參數(shù)至少要高于《中華人民共和國(guó)國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程》(JJG開頭）的標(biāo)準(zhǔn)。
4.2 對(duì)于進(jìn)行再確認(rèn)的儀器，運(yùn)行確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)可參照《中華人民共和國(guó)國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程》，由于檢定規(guī)程只涉及計(jì)量的部分，其余確認(rèn)項(xiàng)目仍需參照儀器技術(shù)參數(shù)。
5、運(yùn)行確認(rèn)項(xiàng)目確定的原則
根據(jù)儀器的性能參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，這些項(xiàng)目應(yīng)遵循以下準(zhǔn)則：①現(xiàn)場(chǎng)性：須可現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行；②可測(cè)性：可由計(jì)量設(shè)備進(jìn)行精確測(cè)量；③代表性：應(yīng)能夠體現(xiàn)儀器各模塊性能的高低。
6、運(yùn)行確認(rèn)實(shí)例的分析
6.1 色譜類色譜類儀器中最常用的是液相色譜和氣相色譜，色譜類儀器要保證分離效果的重現(xiàn)性，最關(guān)鍵的參數(shù)是流動(dòng)相流量的準(zhǔn)確度(也可以用壓力來(lái)表征}和梯度的準(zhǔn)確度，后者對(duì)于液相是流動(dòng)相比例的準(zhǔn)確度，對(duì)于氣相是程序升溫溫度的準(zhǔn)確度。
6.1.1 流動(dòng)相流量的準(zhǔn)確度測(cè)量以氣相為例，在氣相色譜儀中，載氣與輔助氣壓力流量的測(cè)量與指示，是操作儀器、選擇最佳色譜分離條件和檢測(cè)器工作的必備條件，如：①儀器在運(yùn)行中可以從柱前壓判斷，色譜柱是否斷流和漏氣；②配有流量閥的儀器在程序升溫時(shí)，從柱前壓變化情況可判斷工作過(guò)程是否正常；③在EPC操作中，各有關(guān)部分的壓力指示值是否穩(wěn)定，是EPC系統(tǒng)正常工作的前提。測(cè)量氣相色譜儀氣體流速主要用到皂膜流量計(jì)和數(shù)字式電子流量計(jì)。為確保測(cè)量精度，要根據(jù)測(cè)定的流量來(lái)選擇皂膜流量管的直徑，并用飽和水蒸氣的分壓來(lái)對(duì)體積進(jìn)行校正，高精度的電子皂膜流量計(jì)精度可達(dá)到2%左右，能夠滿足氣相色譜氣體流量測(cè)量需求(一般對(duì)于氣相EPC流量控制的精度要求為不超過(guò)5%)。為獲得所需的真實(shí)流速，還需經(jīng)過(guò)溫度和壓力的校正。
現(xiàn)以FID檢測(cè)器壓為例來(lái)說(shuō)明測(cè)量氣體流量的兩個(gè)個(gè)要點(diǎn)。首先是質(zhì)量流量計(jì)種類和量程的選擇，不同氣體的質(zhì)量流量計(jì)是不通用的，F(xiàn)ID檢測(cè)器的壓的流速一般小于50ml/min，故選擇量程在0~100ml/min的流量計(jì)(對(duì)于在300~400ml/min流速的空氣，選擇0~500ml/min量程的流量計(jì)）；其次是防止除檢測(cè)口外其他接口的漏氣，特別是對(duì)于幾十ml/min流速的壓來(lái)說(shuō)，任何微小的泄漏都會(huì)造成測(cè)量結(jié)果較大的偏離，方法是先把空氣調(diào)到使用時(shí)的流量，因?yàn)榭諝饬髁枯^大，容易用測(cè)漏液測(cè)出泄漏部位，特別注意檢測(cè)器與色譜柱的連接處是否用死堵完全堵死，噴嘴與檢測(cè)器連接的螺紋是否漏氣，確認(rèn)不漏氣后把氣體換成氏至實(shí)驗(yàn)時(shí)的流量，注意流量計(jì)和噴嘴的連接要緊密，最好使用儀器公司提供的連接件。
6.1.2 液相梯度比例準(zhǔn)確度的測(cè)試比例閥是液相色譜儀常用的一個(gè)部件，它性能的好壞直接決定了色譜峰保留時(shí)間、峰面積重現(xiàn)性等關(guān)鍵參數(shù)，我們可以用液相梯度比例準(zhǔn)確度的測(cè)試來(lái)評(píng)判比例閥的工作狀態(tài)。
測(cè)試原理是相對(duì)吸收值與流動(dòng)相的比例成正比，通過(guò)改變流動(dòng)相的比例來(lái)驗(yàn)證相對(duì)吸收值是否同步呈線性關(guān)系。以0.3%丙酮-水為流動(dòng)相，檢測(cè)波長(zhǎng)254nm，柱溫30℃，流速1.00ml/min.。以二通代替色譜柱連接管路，四元比例閥可A/C為一組關(guān)系，B/D為一組關(guān)系。以初始流動(dòng)相（100%純水)沖洗系統(tǒng)，待基線平穩(wěn)后，執(zhí)行梯度洗脫程序，逐步過(guò)渡到100%丙酮，畫出梯度變化曲線，測(cè)定三次。記錄A、C溶劑不同比例時(shí)的信號(hào)值，計(jì)算平均值。按下式計(jì)算梯度誤差GCI，取GCI最大者為儀器梯度誤差。Gci=(Li-Lm)/Lmx100%(i-m)/mx100%式中：Gci：第i段梯度誤差(％)；Li：第i段信號(hào)值的平均值；Lm：各段輸出信號(hào)平均值的平均值；梯度準(zhǔn)確度誤差可接受標(biāo)準(zhǔn)一般為Gci≤±1%。
6.2 光譜類波長(zhǎng)的準(zhǔn)確度對(duì)于光譜類儀器是最為關(guān)鍵的指標(biāo)。對(duì)于質(zhì)量或濃度分析類的儀器，靈敏度也是我們最為關(guān)注的指標(biāo)。以原子吸收分光光度計(jì)為例，國(guó)內(nèi)外原子吸收分光光度計(jì)儀器的說(shuō)明書上沒(méi)有靈敏度這個(gè)技術(shù)指標(biāo)，但是原子吸收分析法中有用來(lái)表征靈敏度的性能技術(shù)指標(biāo)。如對(duì)于火焰原子吸收法，一般都用特征濃度或檢出限來(lái)表征靈敏度的高低；對(duì)于石墨爐法，一般用特征量或檢出限來(lái)表征。
6.2.1 波長(zhǎng)準(zhǔn)確度的測(cè)量波長(zhǎng)準(zhǔn)確度，是指波長(zhǎng)的實(shí)際測(cè)定值與理論值（真值)的差。原子吸收波長(zhǎng)準(zhǔn)確度的測(cè)試，一般使用標(biāo)準(zhǔn)燈的特征波長(zhǎng)，最常用的是汞燈，也可用氘燈，還有其他各種空心陰極燈。最常見(jiàn)的為利用汞燈的特征譜線測(cè)試波長(zhǎng)準(zhǔn)確度。根據(jù)2010版原子吸收分光光度計(jì)檢定規(guī)程規(guī)定，波長(zhǎng)準(zhǔn)確度具體做法為點(diǎn)亮汞燈待其穩(wěn)定后，選擇光譜帶寬為0.2nm，從汞、氖譜線253.7、365.0、435.8、546.1、640.2、724.5、871.6nm中按均勻分布原則，選取3~5條譜線，對(duì)選定的汞燈特征譜線分別進(jìn)行3次尋峰，記錄結(jié)果，各特征波長(zhǎng)特征譜線測(cè)定值的平均值與該譜線理論值之差即儀器的波長(zhǎng)準(zhǔn)確度，規(guī)定儀器波長(zhǎng)準(zhǔn)確度應(yīng)不大于±0.5nm。
6.2.2 特征濃度的測(cè)量特征濃度，即火焰原子吸收的靈敏度，是火焰法的一個(gè)重要性能指標(biāo)，是指獲得1%吸收時(shí)所對(duì)應(yīng)的元素濃度，或能產(chǎn)生吸光度為0.0044Abs的元素濃度。其計(jì)算公式為Cc=0.0044xC/A，其中C為標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度，A為平均吸光度。例如采用銅燈檢測(cè)儀器的特征濃度，將儀器參數(shù)調(diào)到最佳，對(duì)銅標(biāo)準(zhǔn)液和空白液進(jìn)行3次交替測(cè)定，測(cè)試結(jié)果Cc應(yīng)小于0.05pg/ml/1%。在測(cè)試過(guò)程中注意下列因素可對(duì)儀器特征濃度產(chǎn)生影響：吸收線的選擇、電流的選擇、光譜通帶的選擇、燃?xì)?助燃?xì)獗鹊倪x擇以及觀測(cè)高度的選擇等。
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