分析仪器3Q验证概论
矽新科技 周泳杉
分析仪器的3Q验证并不是一个新的课题，但由于长久以来，国内制药界普遍对于产品品质系统的轻忽，导致我们对于各项认证的内含，亦感到相当陌生与疑惑，本文将对分析仪器的各项验证作概略性的介绍，并提出关键性的策略，供药界先进参考。
概述
严格说来，药品在制造生产的过程当中均需透过层层严密的确认，来证实药品的安全性及其品质确实有效、可靠，而欲达到这样的目的，就必须对各种生产有关的事项，作一连串符合科学性的评鉴，包括各种仪器、分析方法、支援系统与制造过程的验证等，而我们将这些过程统称为确效（Validation)。换句话说确效是对产品的各项相关事项作出科学性的评价及书面记录的过程，因此仪器的验证只是确效作业中的一环，其目的是保证仪器在使用的过程当中，符合原设计的要求并达到原拟的目的，亦即产生可信赖的量测结果。
欲达到上述的要求，我们就必须设计出一套审慎周密的验证(Qualification)计划及有效的测试(Test)方法；但首先我们要强调的是，验证与测试并不相同，验证是着重于评鉴系统是否按预期的功能运行，它的重点在于核对文件是否完整正确，而测试则是指对系统中误差的鉴定，重点在于评估预测值与实际结果的差异。因此我们可以说验证包含测试；而一套完整的仪器验证计划书通常包含三个部分，亦即我们所熟悉的：安装验证IQ、操作验证OQ及性能验证PQ。
仪器验证的内含
在使用者的层阶，合理的仪器验证应包含上述三个的进程，但实际上仪器在出厂前，还必须历经所谓的设计及开发验证DQ（Design and Development Qualification）才能真正算是通过合格的仪器测试，如表1所示：
表1、4Q关系表
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设计
----→ |
安装
----→ |
调整
----→ |
开机
----→ |
使用
----→ | |
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Design and
Development
Qualification
(DQ)
设计及开发验证 |
Installation
Qualification
(IQ)
安装验证 |
Operational
Qualification
(OQ)
操作验证 |
Performance
Qualification
(PQ)
性能验证 | |
|
因此，我们很清楚的从上图中，区分出整个确效的三个阶段，DQ部分完全是仪器供应商的工作，而IQ／OQ则必须由供应商与使用者共同来参与,至于PQ则应由使用者来完成，而且执行的顺序不能颠倒。
IQ／OQ阶段
为什么有此区别呢？首先我们要了解IQ最主要的内容包括：仪器的各种相关文件及其安装环境的确认；唯有在确立仪器的身份，并且于限制的条件下，给予适当的安装，仪器才能够被操作使用，而这些确认的动作，都应由供应商与使用者共同来参与，最后在仪器安装完毕时，负责的供应商会对仪器作现场安装后的测试，经与原设计规格比对后吻合，并开具测试报告，以作为IQ的最后一份文件，并同时表示仪器可以进入OQ的确认阶段，往后若仪器的位置没有移动，则安装完毕的本体部分，原则上不必再进行IQ的验证。
OQ主要是确认仪器在操作的极限范围内能作正常的运转，因此必须选定仪器个别且关键的操作群组来作确认，例如个别按键及个别控制器等，在确认的过程当中，由仪器供应商指导使用者逐步学习操作被验证的这台仪器，这个过程等于就是在教机，当所有的按键及控制器验证完毕后，理论上使用者也应同时学会对仪器的操作，并对于仪器的各项操作限制有了整体性的概念，因此OQ的阶段仍是要由供应商与使用者来共同完成；当仪器个别操作的部分－－确认无误之后，表示仪器已经进入正式使用的阶段，往后必须安排一定的时程对部分OQ的项目，进行例行性验证，若仪器有移动、维修、更换主组件或增加配件时，则必须对仪器部分OQ作非例行性验证。
PQ阶段
PQ的确认主要是以空机运转或负载模拟药品，来确认仪器的整体性能是否正常，为什么要有这一个程序呢？因为即使仪器的个别操作功能均已确认无误，但是当仪器正式用来进行实验时，往往可能出现实验结果与预期状况有若干差异，并不能完全保证整体实验的结果将正确无误，其主要的原因在于：实验结果的呈现，除了仪器表现的因素之外，使用者对于样品的制备、实验手法的良窳，以及实验的方法可行与否等，都足以累积不同的程度的偏差，造成实验结果的失败，因此PQ在确认前，必须先执行IQ及OQ的确认（控制变因），而且为保证操作人员对实验流程及仪器操作的可靠性，PQ必须由使用者独立来完成，并且当新实验方法及新的操作者产生时，均必须再作一次PQ的确认；我们将3Q的关系及其验证的时机列于表2。
表2、各种状况下仪器验证之要求
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| - |
DQ |
IQ |
OQ |
PQ |
| 采购前 |
※ |
- |
- |
- |
| 安装中 |
- |
※ |
- |
- |
| 安装中 |
- |
- |
※ |
※ |
| 操作中 |
- |
- |
注二 |
※ |
| 操作中 |
- |
注一 |
※ |
※ |
| 硬体部分更新或增加配件 |
部分 |
部分 |
部分 |
※ |
| 硬体更新 |
|
部分 |
- |
※ |
| 硬体更新 |
注三 |
部分 |
注三 |
※ |
| 迁移设备 |
- |
部分 |
※ |
※ |
| 新操作员更换 |
- |
- |
- |
※ |
| 新用途 |
※ |
- |
注四 |
※ | |
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注：
一、更换新配件序号不同时
二、依设备之不同而异
三、如更新时附有使用者拟使用之新功能
四、如新用途未经测试确校时
验证与测试
我们已概略谈过各项验证的内含，并了解在各项验证中，无论是确认仪器的个别或整体的性能，必须对仪器进行各项测试，诚如前文所述，测试（Test）是指系统中误差的鉴定，当我们用已知（亦即可回溯）的标准品（Standard）对仪器进行测试时，这个过程就称之为校正（Calibration），倘若鉴定后的误差超出容许的范围，就必须视情况对仪器进行调整的动作，并将原来偏差的部分调回标准的规格，这个过程我们可称之为标准化（Standardization）。
因此，仪器在验证的过程中必须作哪些测试，必须选择什么样的标准品，就成为相当重要的课题。在各国药典中，虽然对于分析仪器验证的项目及其标准，有作部分的建议及规范供使用者遵循；但鉴于药典的规范多是概念性的指引，对于详细的验证程序著墨不多，因此本专刊特别收罗了实验室中相关分析仪器的确效资料，详细说明各仪器的验证程序及其标准品的选择，读者可自行参考各篇文章内容。
仪器校正相关规定
实验室的仪器设备种类相当多，若我们依设备的校正属性来做分类，可以区分成下列三类，分别叙述于后：
一、需定期校正者：
凡用于制剂及／或制程管制时之量测等事宜，以做为产品放行或向主 管机关送件用之依据者，都属于这一类的仪器设备；这些设备必须制订合 理校正的计划，明订合理的校正周期，定期以标准品对这些仪器设备进行 测试，并判断所得到的响应是否正常，加以记录；而标准品的选定必须是 可回溯的，在校正的动作完成之后，必须在这类仪器上贴上“校正标 ”， 标 上至少应具备以下资讯：
＞最后一次校正日期
＞招待校正人员签名
＞目前校正之有效期限
这一类的仪器在实验室中为数最多，例如：HPLC、UV／VIS、溶 试验仪、FTIR、AA、旋光度计、天平、萤光光谱仪、自动滴定仪、崩散度计、磨损度计及烘箱等；这些仪器必须按照既定的校正计划严格执行校正，若发现该仪器有偏离校正容许范围时，校正者应发出正式之通告，并循标准程序排除障碍。
二、使用前校正者：
本类仪器在使用之前由使用者进行校正，使用者需利用标准品或校正对照标准来核验这类仪器，并将仪器状况记录在实验室日记中，作为检品分析的资料之一。此等仪器需贴有“使用前校正”的标签，值得一提的是，此类仪器设备有些亦需要做定期的校正，并且要有验证计划；例如：IR、天平、PH计总有机碳分析仪及电导等都属于这类的仪器。
三、不需校正者：
在上述两类仪器设备之外，另一类是属于不需要校正的；原因是这类仪器设备的用途。不是用来产生数据，以供官方检送资料之用。这些仪器所得之数据将不用在任何用途上，其机体上亦应贴上“不需校正”的标签，此类仪器包括：加热盘、磁搅拌盘、微波消化装置、印表机、振摇器、超音波水浴及涡漩搅拌器等。
建立仪器确效作业系统
从实质面上而论，仪器确效作业系统的建立是迫切需要的，以下我们将对整个仪器确效系统的建立，提供先后顺序建议；
1、首先任何一个公司在执行确效计划的推展之前，必须先确立一个确效负责单位，包括召集人、成员及其相关权责；而仪器的确效只是这个确效专责单位的业务之一，有了明确的组织，才能有确切的作为及责任的归属。
2、对全厂的仪器设备分别设定编号、并统计清单。
3、由清单中评估验证的顺序
4、设法从仪器的制造商或提供者处，索取各设备的相关资料，越详细越好
5、有些仪器设备的验证，具有较高的技术性，因此可以采行委外校验的方式，建立委外校验办法。
6、着手建立各项仪器设备3Q验证计划书
7、建立各项仪器标准确效程序
8、设定合格标准及允差范围
9、建立确效报告格式表
10、确立再确效或验证时机及计划
11、将所有的计划书、报告格式表设定文件编号或代码
12、规定档案管理事项
13、政府主管机关查核事宜
从以上顺序我们大概了解，要建立一个完整的仪器确效计划，资讯的取得是相当重要的，它关系着验证计划书的撰写，以及各允差基准的确立与再验证时机的认定等，这时候仪器厂商的角色不再只是单纯地供应仪器，更需要积极扮演资讯传媒及技术支援的重要角色；在仪器的销售上，仪器商除了有义务帮助客户执行安装及操作验证外，必要时应能提供性能验证的相关技术支援；除此之外，仪器商必须事前对仪器的维修保养，规划一套完整的计划及程序，并且提供给客户参考，这即是所谓的仪器维护验证（Maintenance Qualification）。
无论是最基本的安装、操作及性能等验证，或是仪器厂商所负责的设计、 发及维护等验证，当业界在面临全面技术、品质的提升之际，相信必定极度 相关单位提供技术性的支援，而这样的需求将不会终止，反而会随着产业的提升，自动化仪器使用量的暴增，而日益加剧，本刊物即是在这样的因 产生，希望我们的积极参与能够提供业界有力的助益。
