目前,对于实验室数据质量控制的重点关注点是在分析方法验证,但仅进行分析方法验证并无法保证分析检测结果的准确可靠。USP1058认为影响实验室数据质量的是由分析仪器确认、分析方法验证、系统适用性、质控样品等四个要素构成的数据质量矩阵,如图1所示。
分析仪器确认
仪器确认
参照USP1058的推荐,实验室仪器可以分为以下三类:
A类:不具备测量功能或者通常不需要校准,供应商的技术标准可以作为用户需求。如涡旋混合器、离心机等。此类仪器可以通过目视观察来对用户需求与设备的符合性进行确认,并制定相关操作及维护的标准规程。
B类:具有测量功能,并且仪器控制的物理参数(如重量、温度、压力或流速等)需要校准,用户需求一般与供应商的功能标准和操作限度相同。如熔点仪、分析天平、pH计等。此类仪器需要进行安装确认(IQ)和运行确认(OQ),并制定相关操作、校准及维护的标准规程,定期对物理参数进行校准。
C类:仪器包括仪器硬件和其控制系统(固件或软件),用户需要对仪器的功能要求、操作参数要求、系统配置要求等详细描述(URS)。如高效液相色谱仪、分光光度计等。此类仪器设备需要进行设计确认(DQ),安装确认(IQ),运行确认(OQ)和专门的性能确认(PQ),并制定相关操作、校准及维护的标准规程,定期进行校准和性能确认(PQ)。
软件确认
目前,大多数的分析仪器是由工作软件得出数据,仪器(硬件)、软件、网络组件、可控功能和相关文件共同组成用于报告或自动控制的多功能集成计算机化系统,包括数据输入、电子处理和信息输出等。对于工作软件也需要根据分类进行验证:
固件:仪器带有低层次控制软件的整合芯片(固件),如电子天平内用于控制操作程序和自校正程序的控制芯片等。固件被认为该仪器的一个组成部分,不需要单独的确认,但固件的版本应当作为IQ活动的一部分被记录,对固件版本的任何升级都应该通过该仪器的变更控制程序进行追踪。
仪器控制、数据获取、处理软件:软件安装在与仪器连接的电脑上,通过该软件操作仪器,而在仪器上较少操作控制,并用于数据获取和结果计算,如色谱仪的工作站软件等。此类软件需要制造商执行相关DQ以验证此软件;并在使用场所通过PQ整体验证(包含整个仪器和软件系统)对于软件系统的适用性进行确认,可不对软件进行单独的模块验证。且此类软件可能涉及分析实验室电子记录数据的完整性、安全性和可追溯性,如果可能应适当考虑电子记录的合规性(参照美国21CFR“part11 电子记录与签名”)。
独立软件:独立软件指类似如LIMIS系统、DCS系统、BMS系统、SCADA系统这些连接或控制多个系统和设备进行集中管理、监测或控制的系统。独立软件作为独立的系统,应有专门用于计算机化系统的验证活动对其进行确认。验证的合规要求重点强调的是确认数据的完整性,参照GAMP5良好自动化生产实践指南(以及EU GMP附录11计算机系统、GMP附录5计算机化系统)的要求和方法采用基于风险可增减生命周期活动的策略进行。
再确认
当仪器出现变更或位于一定周期时,应进行再确认。变更再确认主要包括:重大维修,更换关键部件,安装地点变化,软件或硬件升级,由超标准(OOS)和超趋势(OOT)分析引起。定期再确认根据仪器的分类而不同:A类,通常仪器状态正常时不需要定期再确认;B类,通常仪器状态正常时不需要定期再确认,但对于其测量功能或仪器控制的物理参数应定期校准;C类,根据风险评估确定再确认周期,且对于其测量功能或仪器控制的物理参数和整机性能应在确认周期内进行定期校准。
分析方法验证
分析方法验证的理念已在分析实验室中广泛使用,根据来源的不同可以分别进行方法验证、转移和确认。分析方法验证、转移和确认的目的都是证明分析方法的适用性,保证检测结果的一致性、可靠性和准确度,但其概念具有一定的区别。
分析方法验证
一般来说,对于首次使用的方法和非法定(非药典、国标等方法)的分析方法,实验室使用前需进行方法验证以证明方法的适用性。对于分析方法验证,在ICH、FDA、NMPA的多种分析方法验证指南中均有明确的规定,如中国药典2020年版 通则9101分析方法验证指导原则(第二次征求意见稿)中规定根据检验项目的不同,视具体情况拟订验证的指标,如专属性、准确度、精密度(包括重复性、中间精密度和重现性)、检测限、定量限、线性、范围和耐用性。但对于复杂的方法和系统建议均进行完整验证,如《GB/T 16631—2008高效液相色谱法通则》规定,为保证数据质量,应验证新开发的分析方法(包括分析条件的改变),即使是法定方法(如专项标准)也应当由使用的实验室验证,实验室开发的方法(内部方法)在应用前也因验证。
分析方法转移
分析方法转移是指从别的实验室接收已经完成方法学验证的方法。对于方法接收实验室,其需与方法建立实验室进行分析方法转移,主要是进行2~5批次、1~3浓度样品级别、4~6次重复测定、1~2个被分析物、2~5d分析时间、2个实验室相同的仪器的对比试验,如进口样品申请上市中需要报送3个批次样品进行进口药品质量复核。
分析方法确认
对于法定方法,实验室仅需对其系统适用性进行确认,即分析方法确认。对于这些通用方法和简单仪器测试,通常只需要在其第一次测定时,研究不同样品的处理方法和溶剂配制方法对分析检测结果的影响。
系统适用性
系统适用性试验是确保使用的分析方法有效的基础,在分析检测前需确认系统适用性满足实验需求。系统适用性在色谱法中的描述最为具体,各种法规如CHP高效液相色谱通则中均有专门的部分描述系统适用性,包括理论板数N、分离度R、拖尾因子T、重复性和灵敏度这5个参数,高效液相色谱系统适用性选择可参见(《中国药典分析检测技术指南》2017版)。
进一步对这些参数进行分析,结果指出:1.理论板数、灵敏度是可检测性指标,拖尾因子是对色谱峰对称性的描述,也可以作为可检测性指标;2.分离度是专属性指标;3.重复性(重复5针的结果一致性)是重复性指标。由此可见,系统适用性可以理解为浓缩的方法验证,其核心在于判断在本实验室条件下整个分析检测系统对于某项检测的适用性。对于其他非色谱系统,系统适用性试验可设置为对同一个样品重复检验的可检测性、专属性、重复性指标的考察。
质控样品
质控样品的使用可以保证分析检测系统处于稳定状态的状态。如CHP通则9012中推荐,在生物样品定量分析方法验证中设置定量下限浓度(LLQC)、低浓度质控(LQC,定量下限浓度的3倍以内)、中浓度质控(MQC,标准曲线中段)、高浓度质控(HQC,定量上限浓度75%以上),以及定量上限浓度质控(HHQC)等5个质控样品。质控样品需与校正标样分别配制且低、中、高浓度质控标示值不得与校正标样浓度标示值相同,并考察标准曲线校正标样回算浓度的回收率。而在分析批次中,至少需要设置低、中、高浓度质控,并依据标准曲线校正标样回算浓度的回收率。而在常规高效液相日常检测中,通常20个样品(或一段时间)应至少进一个质控样品和一个空白样品,用来控制数据质量。
在样品稳定的情况下,质控样品可以用定量分析中的对照品溶液,而空白样品可以用于空白分析。空白分析能区分样品基质和整个分析过程的影响,而用纯溶剂作为空白可以将溶剂空白与设备的影响,如进样污染、交叉污染分离开并获得溶剂空白。如在《中国药品检验标准操作规范》2010版中规定,样品色谱分析前必须进行空白梯度洗脱,以辨认溶剂杂质峰,如洗脱过程中基线漂移较大,亦可对色谱图进行空白扣除处理。
结论
分析检测的数据质量主要受到分析仪器确认、分析方法验证、系统适用性、质控样品等要素的影响。在实验室数据质量控制中,应在分析仪器确认的基础上,选择合适的系统适用性参数和质控样品,进行分析方法验证和日常检测以确保数据质量。
实验与分析
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何发
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