USP中使用分析天平称量

USP中使用分析天平称量

INTRODUCTION介绍

称重在分析程序中是一个很频繁的操作，天平是化验室的基本设备。这里的一般信息适用于在分析过程中使用的电子天平。尽管本章节的一部分也适用于所有天平，一些仅适用于分析天平。本章不应作为包括所有的文件，一些其它来源的信息（例如，美国国家科学技术研究所和天平生产商）可能也很有用，适用于化验员进行称量操作，或实施称重程序。本章中给出的信息不仅适用于必须精密称定的物质，同时也适用于所有分析过程中使用的天平。

QUALIFICATION确认

用户在设计其确认计划时，应参考<分析仪器确认1058>，标准操作规程，和生产商的推荐。

Installation安装

天平的性能取决于其安装所处的环境。在安装天平前，化验员应参考供应商给出的信息。

支持台面：天平应安装在坚固、水平、无磁场的平面，尽量减少震动传递（例如，安装在地板，花岗岩称重台）。如果采用了金属的支持台面，表面应接地，以避免静电聚积。

位置：如果可能，天平应安装在一个温湿度可控的房间。位置应清洁，具有持续的电力供应。位置应不会产生波动，不靠近烘箱、马弗炉、空调送回风罩，或设备、空调的冷却风扇。

天平位置应远离窗户，以避免直接阳光照射。天平安装不应靠近电磁辐射源，如无线频率发向射源，电子马达，或手动通话设施（包括无绳电话、手机、手提无线电话机）。天平不应安装在化验室设备或其它设备产生的磁场区域附近。

天平的性能在安装后使用前应进行评估，以证明其性能符合要求。在某些情况下，可能无法将天平安装在一个理想的环境。潜在的设施问题包括以下：

1. 化验室中有时会有气流

2. 化验室温度有时会快速波动（检查供应商关于温度敏感性的说明）

3. 湿度可能会很低或很高。由于失水或吸水，太高或太低都会影响样品重量变动的速度。低湿度会增加静电积聚。

4. 邻近操作产生震动

5. 附近使用腐蚀性材料，或常规称量腐蚀性物料

6. 由于天平用于称量腐蚀性或危险性物料，因此安装在排烟罩内

7. 天平邻近产生磁场的设备（例如，电磁搅拌器）

8. 天平有直接太阳光照

如果天平位置接近产生震动、摆动、电磁辐射、磁场或温湿度变化的设备，则需要对这些系统在操作状态下进行评估，以重复最差情况环境。

Operational Qualification运行确认

在天平安装后，应由用户或第三方供应商进行运行确认。

最低要求，要打开电源，根据生产商的要求，在使用前让天平平衡（1-24小时，根据型号不同而不同）。根据天平型号，化验员应在运行确认中包括以下程序：

1. 所有可移动部件机械动态

2. 稳定指示的控制；

3. 内置砝码的手动或自动调节

4. 辅助设备的操作

5. 去皮功能

6. 初始校正

一些电子分析天平使用内置砝码，可以进行手动或自动调节。这种调节一般用于减少天平随时间的漂移，对由于周围产生震动引起的漂移进行补偿。

校正一般作为运行确认的一部分实施，但也可以在之后进行周期性校正。校正应在天平所正常操作的原位进行。

Performance Qualification性能确认

下表提供了一个天平最重要属性的清单，在性能确认中应该进行评估。根据应用的风险不同，要求的称重允差不同，有时该类测试可以省略。如果有证据表明该属性仅对称量性能形成很小的影响，则也可以省略对其进行的测试。任何所用的程序均应与公司内部，适用于该特定天平的标准操作规程一致，并应进行充分判定。性能确认应按标准操作规程的描述周期实施，各测试的实施频率可能根据属性的关键程度不同而不同。

用于测试的砝码存贮和使用过程应能尽量减少污染。在进行测试前，化验员应将砝码放置在天平附近一段时间，以使其温度达到与环境温度平衡。如有可能，所有测试均应采用同一个砝码，以尽可能减少操作误差，但使用多个砝码也是允许的。

测试过程要进行记录，数据应能很容易地追踪到天平性能，帮助化验室进行必要的调查。根据要求的称重误差，即质量标准、法规等允许的与目标重量值的最大允差，可以设定实际的可接受标准。应有程序说明测试超出可接受范围的结果，并保证天平的清洁和环境不会对结果产生影响。应有程序说明如果观察到结果超出可接受标准，则天平则不能继续使用。

表1. 推荐性能确认测试和可接受标准

灵敏度、线性和偏心率均为系统性误差，即它们会局限天平的精密度（基于<药典方法的验证1225>精密度定义，和ICH Q2）。在国际计量词汇（VIM）中，和国际标准化组织文件中，本根据被引用为真实性。因为偏差很大程度上相互独立，因此不可能所有偏差同时产生，并具有同向性（即同时正负）。

因此，采用所有单个误差的算术加和，来评估天平的准确度是一种较为保守的方法。采用单个偏差的二次加和是一种更现实的方法。将各单个属性的可接受标准置为称量允差的50%，如，灵敏度、线性和偏心率，化验员可以保证达到所需的称量允差。这样，单个属性的可接受标准作为系统误差设定为称量允差除以2。这些属性-----或属性的子集----也可以认为是满足<41>中描述的精密度要求。在这种情况下，可接受标准允许最大偏差为灵敏度、线性和偏心率的0.05%。重复性最好采用一个天平最大载重量百分之几重量的砝码测试。在测量范围的低值端，化验室天平的性能由有限次数重复性所限度，由系统误差引入的限度一般可以忽略。因此，整个称量允差可以直接作为重复性测试的可接受标准。

对于上述灵敏度和线性，化验员应使用具有适当重量分类（例如，根据国际法定计算组织R111或美国材料试验协会E617，可分别从上述网址获得）且认证过的砝码。【注----如果使用了不同方法进行线性测试，认证过的砝码，可能不需要认证过的砝码】

根据可接受标准的不同，可能只需要考虑测试所用砝码的名义重量。如果考虑的是名义值，化验员应保证最大允差不超过可接受标准的1/3。相应的，如果考虑的是测试用砝码的校正值，则校正不确定度应不超过可接受标准的1/3。如果使用了不止一个砝码，则校正砝码不确定度必须要进行加和，和值应不超过可接受标准的1/3。对于偏心率或重复性，可以使用认证过的砝码，但化验员必须保证砝码的重量在测试期间不产生变化。

上述测试也可以包括在正式的周期性校正中，以满足所实施的cGMP的要求。

Balance Checks天平检查

对天平采用外部砝码进行检查，可以保证天平符合称重允差要求。根据所要求的标准操作规程，可以采用适当的间隔进行天平检查。检查频率取决于使用的风险，以及称重允差要求。采用外部砝码进行检查可以部分采用自动或手动内置砝码调节功能代替。如果化验室采用外部砝码进行检查时，适用上述灵敏度测试相同的可接受标准。

Minimum Weight最小称样量

天平的最小净称重，mmin，可以用以下等式表达：

mmin = K X s/所要求的称样误差

这里，K是包含因子（一般取2或更大），s是对一个测试用砝码进行不少于10次重复称量所得的标准偏差（质量单位，例如mg）。最小称样量描述的是天平可以用于称量的低限，如果样品量低于该限度，则不能满足要求的允差。上述公式考虑了化验室天平的称量范围内较低称样量的性能，其采用的是有限重复性方法。

对于必须精密称定的物质，<41>中说明了如果所称数值的标准偏差乘以2，除以所用砝码的名义质量，不超过0.10%，则认为重复性满足要求。对此标准，上述公式简化为：mmin = 2000× s

如果不需要满足<41>的要求，则最小称量值可能会依据所要求的称重允差不同和天平用途不同而不同。

为便于操作，用于重复性测试的砝码重要不需要是最小重复值，可以更大，因为重复性的标准偏差只是所测试重量值的一个很弱的功能。

为了满足所要求的称重误差，样品称重量（即净重）必须等于或大于最小称重量。最小重量是指样品净重，不是指皮重或毛重。

在天平使用中可能影响重复性的因素包括：

1. 天平性能，因为环境条件变化在不同时间可能会变化的最小重量

2. 不同操作人员在天平上操作可能会不同-----即，最小称样量由不同操作者来测试可能会有不同结果

3. 有限次数重复称量的标准偏差仅是真实标准偏差的估计，而真实标准偏差是不可知的

4. 一个测试砝码进行最小称样量的测试可能不能完全代替实际称量应用

本文来源：微信公众号竹叶科技问题，药事纵横转载此文仅为学习交流，如有版权请联系小编删除

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