在制藥與醫(yī)療行業(yè),質(zhì)量控制數(shù)據(jù)的可靠性與合規(guī)性是生命線。隨著 《中國(guó)藥典》2025年版四部通則〈9014〉 正式將安瓿瓶的“折斷性能”列為關(guān)鍵物理性能項(xiàng)目,對(duì)相關(guān)檢測(cè)設(shè)備的計(jì)量溯源性提出了高要求。作為核心檢測(cè)設(shè)備之一,安瓿瓶斷裂力測(cè)定儀的校準(zhǔn)絕非簡(jiǎn)單的“校對(duì)”,而是一套確保其從硬件精度到輸出數(shù)據(jù)全程符合國(guó)家計(jì)量法規(guī)與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)性工程。本文將深入探討該類儀器的校準(zhǔn)原理、標(biāo)準(zhǔn)方法、周期確定及全面質(zhì)量控制策略,為實(shí)驗(yàn)室建立完善的設(shè)備管理體系提供專業(yè)參考。
校準(zhǔn)的法規(guī)基礎(chǔ)與技術(shù)內(nèi)涵
校準(zhǔn)(Calibration)是指在規(guī)定條件下,為確定測(cè)量?jī)x器或測(cè)量系統(tǒng)所指示的量值,與對(duì)應(yīng)的由標(biāo)準(zhǔn)所復(fù)現(xiàn)的量值之間關(guān)系的一組操作。對(duì)于安瓿瓶斷裂力測(cè)定儀,其校準(zhǔn)的根本目的是確保其測(cè)得的折斷力值(單位:牛頓,N)真實(shí)、準(zhǔn)確,且量值可追溯至國(guó)家力值基準(zhǔn)。
這種追溯性不僅僅是內(nèi)部質(zhì)控的需要,更是滿足外部審計(jì)和法規(guī)符合性的強(qiáng)制性要求。儀器校準(zhǔn)的合規(guī)性直接關(guān)系到依據(jù) YBB00332002-2015《低硼硅玻璃安瓿》 和 YBB00322005-2-2015《中硼硅玻璃安瓿》 等標(biāo)準(zhǔn)出具的檢測(cè)報(bào)告是否具有法律效力。校準(zhǔn)的有效性,是支撐 《中國(guó)藥典》 對(duì)“折斷性能”強(qiáng)度與安全性雙重判定的基石。
標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)方法與流程詳解
規(guī)范的校準(zhǔn)作業(yè),應(yīng)遵循由宏觀至微觀、由靜態(tài)至動(dòng)態(tài)的嚴(yán)謹(jǐn)流程。一套完整的校準(zhǔn)通常包含以下核心環(huán)節(jié):
1. 外觀與功能性檢查
校準(zhǔn)前,首先需確認(rèn)儀器外觀完好,無影響計(jì)量特性的機(jī)械損傷。檢查包括控制單元(如觸摸屏)、執(zhí)行單元(壓頭、絲杠)和輔助單元(打印機(jī))在內(nèi)的所有功能是否正常。夾具的安裝是否穩(wěn)固,直接影響后續(xù)力值傳遞的準(zhǔn)確性。
2. 力值系統(tǒng)的靜態(tài)校準(zhǔn)(核心步驟)
這是校準(zhǔn)工作的重中之重,通常使用高于儀器精度的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀(如0.1級(jí)或0.3級(jí)) 或一組經(jīng)過計(jì)量的標(biāo)準(zhǔn)砝碼進(jìn)行。
校準(zhǔn)點(diǎn)選擇:應(yīng)在儀器滿量程(如0-200N)內(nèi),至少均勻選取5個(gè)點(diǎn)(包括零點(diǎn)、接近最小力值點(diǎn)、中間點(diǎn)、接近最大力值點(diǎn)等)進(jìn)行加載和卸載校準(zhǔn)。這能全面評(píng)估傳感器的線性度、重復(fù)性和遲滯誤差。
校準(zhǔn)過程:將標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀(或通過專用夾具懸掛標(biāo)準(zhǔn)砝碼)與儀器的力值傳感器進(jìn)行可靠連接。通過儀器控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)壓頭,對(duì)被校傳感器施加精確的標(biāo)準(zhǔn)力值,同時(shí)記錄儀器的顯示值。每個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)通常需重復(fù)測(cè)量多次以計(jì)算重復(fù)性。
數(shù)據(jù)處理與修正:根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)值與被校儀器顯示值的偏差,計(jì)算示值誤差?,F(xiàn)代智能儀器可將這些誤差數(shù)據(jù)以校準(zhǔn)系數(shù)的形式輸入其內(nèi)部系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)軟件自動(dòng)修正,確保后續(xù)所有測(cè)試數(shù)據(jù)從源頭即是準(zhǔn)確的。
3. 速度與位移系統(tǒng)的校準(zhǔn)
雖然折斷力測(cè)試對(duì)速度精度要求(通常為±1%)低于力值精度,但速度的穩(wěn)定性直接影響測(cè)試條件的統(tǒng)一性,特別是進(jìn)行臨床開啟性能模擬測(cè)試或?qū)Ρ炔煌螛悠窌r(shí)??墒褂酶呔裙怆娪?jì)時(shí)器或位移傳感器,對(duì)儀器橫梁在不同設(shè)定速度(如常用的10mm/min,及范圍內(nèi)的其他速度)下的實(shí)際運(yùn)行速度進(jìn)行校準(zhǔn)。
4. 綜合性能驗(yàn)證
在完成基礎(chǔ)計(jì)量校準(zhǔn)后,推薦使用有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或性能極其穩(wěn)定的“控制樣品”進(jìn)行驗(yàn)證。例如,使用一批已知折斷力值且均勻性的安瓿瓶進(jìn)行測(cè)試,將結(jié)果與歷史數(shù)據(jù)或?qū)嶒?yàn)室間比對(duì)數(shù)據(jù)對(duì)照,從實(shí)際應(yīng)用層面最終確認(rèn)儀器系統(tǒng)的整體可靠性。
校準(zhǔn)周期的科學(xué)確定與管理策略
確定校準(zhǔn)周期并非一成不變,而是一個(gè)基于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和數(shù)據(jù)分析的動(dòng)態(tài)管理過程。固定周期(如每年一次)是基礎(chǔ),但更科學(xué)的周期確定應(yīng)考慮以下因素:
法規(guī)與認(rèn)證要求:對(duì)于通過CNAS(中國(guó)合格評(píng)定國(guó)家認(rèn)可委員會(huì))、GMP(藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范)認(rèn)證的實(shí)驗(yàn)室,其校準(zhǔn)周期必須符合體系文件的規(guī)定,且通常要求所有校準(zhǔn)活動(dòng)必須在有效期內(nèi)。
儀器自身穩(wěn)定性與使用頻率:對(duì)于使用頻率高、或經(jīng)常搬運(yùn)、處于惡劣環(huán)境(溫濕度波動(dòng)大、粉塵多)的儀器,應(yīng)縮短校準(zhǔn)間隔,例如調(diào)整為6個(gè)月。反之,使用頻次極低且存放條件良好的儀器,可在有充分驗(yàn)證數(shù)據(jù)支持的前提下,適當(dāng)延長(zhǎng)周期,但最長(zhǎng)不建議超過2年。
歷史校準(zhǔn)數(shù)據(jù)趨勢(shì)分析:建立每臺(tái)儀器的校準(zhǔn)歷史檔案。如果連續(xù)多次校準(zhǔn)數(shù)據(jù)顯示其示值誤差遠(yuǎn)小于允差要求且非常穩(wěn)定,可作為申請(qǐng)延長(zhǎng)周期的依據(jù)。反之,若發(fā)現(xiàn)誤差呈擴(kuò)大趨勢(shì)或出現(xiàn)突變,則應(yīng)立即縮短周期并排查原因。
關(guān)鍵性使用節(jié)點(diǎn):在儀器經(jīng)過重大維修、搬遷、軟件升級(jí)或長(zhǎng)期停用后重新啟用前,必須進(jìn)行校準(zhǔn),無論其是否在常規(guī)周期內(nèi)。
建立全面的儀器設(shè)備計(jì)量管理體系
對(duì)于現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室,單臺(tái)儀器的校準(zhǔn)只是質(zhì)量拼圖的一角。構(gòu)建一個(gè)包含以下要素的完整體系,才能確保持續(xù)合規(guī):
建立設(shè)備臺(tái)賬與校準(zhǔn)計(jì)劃:為每臺(tái)關(guān)鍵設(shè)備(包括不同容量安瓿瓶和卡式瓶(玻璃套筒) 的專用夾具)建立標(biāo)識(shí),并制定覆蓋全年的滾動(dòng)校準(zhǔn)計(jì)劃。
選擇合規(guī)的校準(zhǔn)服務(wù):確保提供校準(zhǔn)服務(wù)的機(jī)構(gòu)具備相應(yīng)的CMA(中國(guó)計(jì)量認(rèn)證)或CNAS認(rèn)可資質(zhì)。
實(shí)施期間核查:在校準(zhǔn)有效期內(nèi),定期(如每季度)使用校準(zhǔn)點(diǎn)上的標(biāo)準(zhǔn)砝碼或內(nèi)部質(zhì)控樣品進(jìn)行快速核查,監(jiān)控儀器狀態(tài)的持續(xù)穩(wěn)定性。
完善文件記錄:妥善保管所有校準(zhǔn)證書、核查記錄、維修記錄,形成完整、可追溯的設(shè)備生命周期檔案,隨時(shí)備查。
常見問題解答 (Q&A)
Q1:我們實(shí)驗(yàn)室的儀器主要用于內(nèi)部質(zhì)量控制,是否可以不送外校準(zhǔn),僅用標(biāo)準(zhǔn)砝碼自行檢查?
A1:自行檢查(期間核查)不能替代法定校準(zhǔn)。期間核查用于監(jiān)控儀器狀態(tài)是否保持在校準(zhǔn)時(shí)的水平,它本身不具備量值溯源性。正式的校準(zhǔn)必須由有資質(zhì)的機(jī)構(gòu),使用更高等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)器進(jìn)行,并出具具有法律效力的校準(zhǔn)證書。這是滿足 ISO/IEC 17025 或 GMP 等管理體系對(duì)檢測(cè)設(shè)備管理的基本要求。
Q2:校準(zhǔn)證書上顯示個(gè)別點(diǎn)的“示值誤差”為負(fù)值,這是什么意思?影響使用嗎?
A2:示值誤差 = 儀器顯示值 - 標(biāo)準(zhǔn)值。負(fù)誤差表示儀器顯示值比真實(shí)標(biāo)準(zhǔn)值偏小。只要該誤差的值在校準(zhǔn)規(guī)程或儀器說明書規(guī)定的允許誤差(MPE) 范圍內(nèi),儀器即為合格,不影響正常使用。校準(zhǔn)的意義就在于量化這些誤差,并可通過軟件進(jìn)行修正。實(shí)驗(yàn)室應(yīng)關(guān)注誤差值是否穩(wěn)定,而非正負(fù)。
Q3:對(duì)于測(cè)量不同規(guī)格安瓿瓶(如1ml和20ml)的儀器,校準(zhǔn)點(diǎn)需要區(qū)別設(shè)置嗎?
A3:校準(zhǔn)針對(duì)的是儀器本身的力值傳感器和測(cè)量系統(tǒng),與測(cè)試樣品的規(guī)格無直接關(guān)系。校準(zhǔn)應(yīng)在傳感器的全量程范圍內(nèi)均勻選點(diǎn)進(jìn)行。但在實(shí)際使用中,應(yīng)確保日常測(cè)試的力值范圍(如安瓿瓶折斷力通常在20-90N之間)被包含在校準(zhǔn)曲線的高置信度區(qū)間內(nèi)。如果實(shí)驗(yàn)室主要使用小力值段,可要求校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)在該段增加校準(zhǔn)點(diǎn)密度。
Q4:校準(zhǔn)后,儀器原有的測(cè)試數(shù)據(jù)需要作廢嗎?
A4:不一定。關(guān)鍵在于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。如果校準(zhǔn)結(jié)果證明儀器在上一周期內(nèi)一直處于合格狀態(tài),且期間核查數(shù)據(jù)穩(wěn)定,那么歷史數(shù)據(jù)通??梢宰匪菡J(rèn)可。但如果校準(zhǔn)發(fā)現(xiàn)儀器在上一周期內(nèi)的某個(gè)時(shí)間點(diǎn)可能已超差,則從該時(shí)間點(diǎn)到本次校準(zhǔn)修復(fù)期間所產(chǎn)生的影響檢測(cè)結(jié)論的關(guān)鍵數(shù)據(jù),應(yīng)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,必要時(shí)予以追溯或重新檢測(cè)。
Q5:儀器的測(cè)量速度也需要校準(zhǔn)嗎?對(duì)折斷力測(cè)試結(jié)果有多大影響?
A5:是的,速度需要校準(zhǔn)或驗(yàn)證。雖然折斷力峰值對(duì)速度的相對(duì)敏感性不如某些材料,但測(cè)試速度直接影響加載速率。根據(jù) GB/T 2637-2016,標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試速度通常規(guī)定為10mm/min。速度偏差過大,會(huì)導(dǎo)致測(cè)試條件不一致,影響結(jié)果的可比性與重復(fù)性,在進(jìn)行刻痕處折斷性能評(píng)估這類精細(xì)研究時(shí)尤為明顯。因此,速度精度(±1%)是確保測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn)化的必要參數(shù)。
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