精確衡量與天平合規(guī)性管理 Sartorius

1、精確稱量與天平合規(guī)性管理張忠任 （賽多利斯實驗室稱重）實驗室部門的核心技術(shù)可追溯至1870年FlorenzSartorius分析天平1930年左右的賽多利斯工廠2世界上最準的天平*賽多利斯在1971年創(chuàng)造了最精確稱量的世界紀錄，0.1ug3有大約50個銷售和生產(chǎn)基地的全球性企業(yè)亞太印度 | 泰國 | 新加坡 | 越南 | 中國 | 馬來西亞 | 韓國 | 日本 | 澳大利亞美洲歐洲中東非洲加拿大 | 美國：紐約、賓夕法尼亞、特拉華、科羅拉多 | 波多黎各| 墨西哥 | 秘魯 |巴西 | 阿根廷荷蘭 | 比利時 | 愛爾蘭 | 英國 | 法國 | 西班牙 | 芬蘭 | 丹麥 | 德國 | 波蘭

2、| 奧地利 | 匈牙利 | 瑞士 | 意大利 | 俄羅斯 | 突尼斯Sales Production andProduction/Sales4這些產(chǎn)品和服務(wù)是任何實驗室都必需的5Agenda01 天平基礎(chǔ)知識02 合規(guī)性合哪些規(guī)？03 日常稱量面對的風(fēng)險04 天平的管理05 Q & A6Balance7Balance天平組成稱重單元-數(shù)據(jù)采集(傳感器)電路部分-數(shù)據(jù)處理(微處理器濾波器軟件)顯示器-數(shù)據(jù)顯示8Balance電磁力傳感器原理(G=mg)(F=IBL)傳統(tǒng)天平電子天平9Balance電磁力傳感器原理1 秤盤2下導(dǎo)桿3 上導(dǎo)桿4，5 鉸鏈6 線圈7 磁鐵8 采樣電阻9 模數(shù)轉(zhuǎn)換器10

3、 微處理器11 顯示10Balance電磁力傳感器的演變11Balance超級單體傳感器12Balance單體傳感器和傳統(tǒng)傳感器1 : 100優(yōu)勢：. 更高精度. 更好穩(wěn)定性. 更低裝配成本13Terms14TermsHdisplayed Value顯示值max. Capacity 220 g最大量程220,000.00 mg100,000.00 mgReadability 0.01mg可讀性（讀數(shù)精度）50,000.00 mgResolution 220g : 0.01mg = 22,000,000 digits分辨率（分度數(shù)）0.00 mgmass15Terms量程. 單量程Min0 gM

4、axLLH220 g0 . 01mg. 雙量程Min0 gMaxH120 g220 g0 . 01mg0.1mgTare. 多分度值Min0 gMax（可變量程）LH220 g0 . 01mg0.1mg16Terms測量結(jié)果的綜合表現(xiàn)準確且精密精密但不準確 準確但不精密 不準確也不精密17Terms重復(fù)性在恒定的測試條件下， 當同一負載以相同的方式重復(fù)放在稱盤時，稱重儀器所能顯示的最小或相同結(jié)果的能力n1 2s x xn1ii1重復(fù)性不僅取決于天平，也受環(huán)境、樣品和操作等各種隨機性因素的影響2s置信區(qū)間：代表有95.4%概率會落在這個區(qū)間18Terms線性誤差（示值誤差）示值200 g線性誤差

5、稱盤上的質(zhì)量200 g* 實際線性校正至少選擇5點(0, 25%, 50%, 75%, 100%)，且要有專業(yè)工程師用服務(wù)軟件進行* 線性誤差比較穩(wěn)定，不需要經(jīng)常做線性校準19Terms偏載誤差 (Eccentricity / Corner Load / Off-Center Load). 樣品放偏時的偏差. 差值取決于樣品在秤盤上的位置. 影響測量精度20Terms偏載誤差 (Eccentricity / Corner Load / Off-Center Load). 使用不低于最大量程1/3的砝碼進行測試. 同一物體放置在稱盤不同位置時讀數(shù)的變化21Agenda01 天平基礎(chǔ)知識02 合規(guī)

6、性合哪些規(guī)？03 日常稱量面對的風(fēng)險04 天平的管理05 Q & A22Regulations合規(guī)性合哪些“規(guī)”？國內(nèi)國際性質(zhì)藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范(GMP)cGMP藥品生產(chǎn)和質(zhì)量管理的基本準則藥品研制、生產(chǎn)（進口）、經(jīng)營、使用和監(jiān)督管理等相關(guān)單位均應(yīng)遵循的法定技術(shù)標準中國藥典USP檢定計量器具的計量性能依據(jù)，具有國家法定性的技術(shù)文件JJG1036-2008OIML R7623Regulations各法規(guī)的特點與定位. GMP，質(zhì)量管理，指明方向，但沒有具體操作說明。. 藥典關(guān)注天平稱量結(jié)果的準確性，控制稱量結(jié)果的相對誤差。eg. 稱量區(qū)分：“精密稱定”和“稱定”. 計量檢定規(guī)程關(guān)注天平本身，對

7、天平的各項性能指標有非常的闡述，最后給出一個檢定結(jié)論：合格與否eg. 天平區(qū)分等級：“I級”、“II級”、“III級”、“IIII級”24Regulations關(guān)注測量結(jié)果的誤差準確且精密精密但不準確 準確但不精密 不準確也不精密25Regulations天平的各種誤差測量值S200 g實際特征曲線線性誤差a理想特征曲線稱盤上的質(zhì)量ZPa g200 gRegulations綜合測量不確定度當負載接近于零點時，相對而言一臺天平是最不精確的，標準偏差起到了極重要的影響27Regulations綜合測量不確定度與對應(yīng)樣品量的比值%10Proze? ProcessUnsicherheit,10,1Un

8、certaintyBeispiel,Example0,010,0010,00010,010,1110100gtaken from DKD Certificate28RegulationsUSP 美國藥典General Chapter 通則：. Balances 天平. Weighing on an Analytical Balance分析天平上的稱量29Regulations30Regulations Balances 天平. mandatory for “accurately weighed” 對“精確稱量”強制性. calibrated over the operating range 操

9、作區(qū)間進行校準. repeatability 重復(fù)性. accuracy 準確性31RegulationsMinimum weight設(shè)置思路. 用砝碼重復(fù)測10次，算出標準偏差smmin = 2000 s. 設(shè)定最小稱樣量* (稍高于預(yù)估的mmin). 根據(jù)USP 的repeatability和accuracy要求來驗證天平32RegulationsUSP -repeatability.W 2000*sW 820*d例如：十萬分之一天平 d=0.01mgW 820d = 820*0.01mg =8.2mg33Regulations驗證USP -accuracy.34Regulations驗證

10、USP -accuracy一個合適的砝碼 (a suitable weight)：. a mass between 5% and 100% of the balances capacity. must use a calibrated weight. The maximum permissible error (or calibration uncertainty) of a weightmust be 1/3 of 0.10%. OIML Class F1 or F2 weights are usually sufficient35Maximum permissible errors for

11、 weightsaccording to OIML R111 2004Regulations2015版中國藥典凡例精確度U：測量不確定度W：所稱樣品重量U = d U = 2*SDRegulations2015版中國藥典凡例精確度W 2000SDRegulations計量法規(guī)里的量程認識誤區(qū). Minimum capacity (Min). The minimum capacity of the instrument is determined in conformitywith the requirements in Table 3. However, in the last column

12、of thisTable, the verification scale interval, e, is replaced by the actualscale interval, d. Value of the load below which the weighing results may be subject toan excessive relative error. Minimum capacity in Metrology Minimum Weight in USP39Regulations計量法規(guī)里的量程認識誤區(qū)40Regulations兩種精度切換使用的誤區(qū). In prin

13、ciple, each range should be tested as a separate instrument.For instruments with automatic change over, however, combined testscan be possible.原則上，每個工作區(qū)間應(yīng)該作為一臺獨立設(shè)備來檢測。然而對于帶自動切換的設(shè)備，混合檢測是可以的。. 對于一臺天平，兩種分度值手動切換使用，是不符合計量法規(guī)要求的，除非對這兩個分度值都分別做一次計量檢定。41Agenda01 天平基礎(chǔ)知識02 合規(guī)性合哪些規(guī)？03 日常稱量面對的風(fēng)險04 天平的管理05 Q & A42

14、良好的稱量習(xí)慣稱量操作技巧在稱量前，通電預(yù)熱30分鐘（高精度天平需要時間更長），或一直保持通電43良好的稱量習(xí)慣稱量操作技巧開防風(fēng)罩的門盡可能時間短和開度小44良好的稱量習(xí)慣稱量操作技巧不要用手直接接觸樣品或稱盤，請使用鑷子或其他專用工具盡量保持稱量室內(nèi)外溫度、濕度一致45良好的稱量習(xí)慣稱量操作技巧不要把手伸到防風(fēng)罩內(nèi)46良好的稱量習(xí)慣稱量操作技巧稱量時，將樣品/器皿置于秤盤中心，輕拿輕放，禁忌沖擊力，較大沖擊力會損壞傳感器。47良好的稱量習(xí)慣稱量操作技巧讀數(shù)時，應(yīng)待天平顯示出單位（g /mg）后，在一個數(shù)字穩(wěn)定35秒后，即可取此稱重數(shù)值。忠告：在可能短的時間內(nèi)完成稱量任務(wù)48良好的稱量習(xí)慣稱

15、量操作技巧流暢的稱量節(jié)奏： 加 樣 后盡快關(guān)門 一旦數(shù)值穩(wěn)定立即讀數(shù) 讀完數(shù)立即取樣并關(guān)門49良好的稱量習(xí)慣稱量操作技巧保持稱量室和稱盤清潔，只用干凈的容器稱樣清潔器皿時，一定要將器皿取出天平防風(fēng)罩內(nèi)（遠離天平）清潔，以保證灰塵不進入天平，影響讀數(shù)。當樣品掉入秤盤上或秤盤周圍時，不要用毛刷或洗耳球處理，這樣會導(dǎo)致粉塵飛起，進入天平內(nèi)部。而要用潮濕的紙巾將粉塵粘出即可。50良好的稱量習(xí)慣天平影響因素可讀性，稱量范圍重復(fù)性誤差、線性誤差響應(yīng)時間溫度、濕度、氣壓、氣流空氣浮力海拔屏蔽與防護.水平儀器因素環(huán)境因素振動靜電磁場.樣品因素操作者因素靜電著裝磁性防護吸濕與蒸發(fā).操作技巧.51良好的稱量習(xí)慣穩(wěn)

16、定的稱量環(huán)境空調(diào). 對于0.01mg及更高讀數(shù)精度的天平，開窗打開的門稱量環(huán)境對結(jié)果有很明顯的影響。陽光. 防風(fēng)外罩可營造局部穩(wěn)定環(huán)境，提高稱量可靠性。氣流濕度及溫度不穩(wěn)定的天平臺振動不安靜的環(huán)境52良好的稱量習(xí)慣稱量桌YWT03YWT0953良好的稱量習(xí)慣校準問題100g W e ight Che ck100g 檢測11010510095WeightMinus TolerancePlus Tolerance9085Day上圖是一臺天平在一天時間里用100g砝碼檢測的變化的曲線產(chǎn)生這類誤差的原因主要是溫度變化、電子漂移、震動及所有誤差因素綜合作用的影響54良好的稱量習(xí)慣自動內(nèi)部校準isoCAL

17、 - 溫度和時間觸發(fā)的自動內(nèi)部校準和調(diào)整功能無需再擔(dān)心日常校準的問題55良好的稱量習(xí)慣水平問題. 當天平的水平發(fā)生變化時，原有的重力與電磁力的平衡關(guān)系被改變，誤差也就產(chǎn)生。. 這種改變往往被忽視. 在一些特殊的場合甚至無法觀察到天平傾斜0.29會使200g讀數(shù)產(chǎn)生0.0025g誤差56良好的稱量習(xí)慣電子水平泡. 實時監(jiān)控天平的水平狀態(tài). 顯示屏提供手動調(diào)水平提示. 不需要觀察機械水泡最高端的電子天平具備全自動水平調(diào)整功能57良好的稱量習(xí)慣靜電問題現(xiàn)象：顯示值有規(guī)律的向上/下波動以下情況需考慮靜電問題：. 使用0.01mg及更高讀數(shù)精度的天平. 稱量粉末狀干燥樣品. 不易導(dǎo)電的稱量容器：塑料、稱

18、量紙、玻璃. 環(huán)境濕度低于30%解決措施：. 使用鋁箔紙. 控制環(huán)境相對濕度：45% - 60%. 配備靜電消除器58良好的稱量習(xí)慣內(nèi)置靜電消除器通過高壓放電的方式，去除整個防風(fēng)罩內(nèi)（包括樣品）的靜電。59良好的稱量習(xí)慣靜電筆小巧、便攜可移動、通用60良好的稱量習(xí)慣稱量容器問題61良好的稱量習(xí)慣稱量容器問題62良好的稱量習(xí)慣稱量容器問題63良好的稱量習(xí)慣稱量容器問題-USP . 使用小質(zhì)量和小表面積的容器（特別是當稱量重量很低的組分時）. 或者要把容器放在稱盤上作為預(yù)加載來重新評估重復(fù)性測試64Agenda01 天平基礎(chǔ)知識02 合規(guī)性合哪些規(guī)？03 日常稱量面對的風(fēng)險04 天平的管理05 Q

19、 & A65QM天平完整GMP管理維護周期性校準和檢查警告和限制條件安裝天平確認(IQ/OQ)用戶培訓(xùn)正確稱量（SOP）66QM安裝確認 (Installation Qualification)空調(diào). 在安裝時完成開窗. 稱重臺打開的門. 稱量環(huán)境確認陽光氣流濕度及溫度不穩(wěn)定的天平臺振動不安靜的環(huán)境67QM運行確認 (Operational Qualification). 各組件與功能是否運行良好. 初始校準68QM天平檢定、校準與廠家性能測試的區(qū)別類型依據(jù)結(jié)果適用于GLP實驗室，對您的性能測試/3Q 廠家標準廠家性能測試 適用于報告天平是一次很好的基礎(chǔ)性能檢查校準JJG 1036- CNAS

20、校準報告 適用于對數(shù)據(jù)有溯源要求的GMP實驗室以及有對可信度(Calibration) 2008有更高要求的實驗室檢定JJG 1036- 檢定證書適用于被列入強制檢定目錄的工作計量器具的實驗室(Verification) 200869QM賽多利斯CNAS校準證書賽多利斯是目前國內(nèi)唯一獲得CNAS校準資質(zhì)的實驗設(shè)備廠商。實驗室依據(jù)國際標準ISO/IEC7025所建置，通過中國合格評定國家認可委員會(CNAS)的認可并頒發(fā)證書出具的校準證書具有權(quán)威性、公正性、可溯源性，國際認可！70QM天平的內(nèi)部校準 (Internal Calibration). 校準 (Calibration) + 調(diào)整 (A

21、djustment). 內(nèi)校砝碼為天平提供一個穩(wěn)定可靠的基點，但不具有溯源性. 天平易發(fā)生準確性漂移，需要常常啟動內(nèi)校71QMGMP要求：. 應(yīng)當按照操作規(guī)程和校準計劃定期對衡器進行校準和檢查，并保存相關(guān)記錄。校準的量程范圍應(yīng)當涵蓋實際使用范圍。. 企業(yè)應(yīng)當確定需要進行的確認或驗證工作，以證明有關(guān)操作的關(guān)鍵要素能夠得到有效控制。確認或驗證的范圍和程度應(yīng)當經(jīng)過風(fēng)險評估來確定。頻率？操作內(nèi)容？. 性能確認 (PQ). 周期性校準 (Periodical Calibration). 日常檢查 (Check)72QM性能確認 (Performance Qualification). 靈敏度 (Sensitivity). 線性 (Linearity). 偏載誤差 (Eccentricity). 重復(fù)性 (Repeatability)73QM期間核查 (Intermediate Check) /周期性校準 (PeriodicalCalibration). 為保持對設(shè)備校準狀態(tài)的可信度，在兩次檢定之間進行的核查。. 期間核查不等于檢定，而是核查儀器的穩(wěn)定性、分辨率、靈敏度等指標是否持續(xù)符合儀器本身的檢測/校準工作的技術(shù)要求。. 條件允許時，也可以按檢定規(guī)程進行。. 期間核查的時間間隔一般以在儀器的檢定或校準周