制药悬浮粒子监测系统的设计


日期:2019/04/01

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根据EU GMP Annex 1描述的要求,在A级洁净区和B级洁净区由于尘埃粒子的浓度计数是早期诊断系统失灵的重要手段——因此尘埃粒子的监测十分重要。电子噪声、光散射及偶发因素等的影响,可能会偶尔导致尘粒的虚假计数。连续或有规律地出现少量大于或等于5.0 μm的尘埃粒子时,应当对其进行调查。这类事件可早期指示HVAC系统的故障、灌装设备的问题,也可以判断设备安装调试不当和常规操作的不良习惯。

 

本文将根据EU GMP、ISO14664以及FDA 21 CFR part11等关于粒子监测系统设计和软件设计相关建议的要求,简要进行分析概述。在正式讨论软件设计之前,先简单了解一下GAMP5的基本知识,这对于计算机化验证是非常重要的。

GAMP5对软件的定义

根据GAMP5对软件的定义,1类软件属于应用程序搭建的基础程序,用于管理操作环境;2类软件在GAMP5中已经不再使用;3类软件可以输入并储存运行参数,但是并不能对软件进行配置以适合业务流程;大部分的粒子监测系统软件是属于4类软件,可配置并且无需编写代码,但是代码固定不可更改,包括LIMS和HMI简单配置的人机界面软件都属于此类软件;5类软件是定制化的软件,除了具有4类软件的特性外,还增加了软件的结构测试以及设计和源代码审查的性能,因此5类软件的计算机化验证相对比较复杂。

数据库与密码保护

FDA 21 CFR part 11对于系统的安全要求,除了常规的三级密码保护、audit trail等功能外,以下几个方面也必须认真考虑。

数据库

大家可能都很熟悉SQL、MySQL、Access数据库,这些数据库属于第三方数据库,任何第三方数据库都可以被打开而无需通过粒子监测软件,尽管数据库可能有密码保护,但是数据库一当打开数据就可以进行修改。所以我们的建议是采用二进制格式的特有数据库,这种数据库只能被自己的软件打开,并且更重要的一点是:二进制代码无法修改。
密码保护

为了防止数据被删除,粒子监测系统软件应该是默认计算机的系统管理员作为粒子监测系统的系统管理员,粒子监测软件安装完成后可以重新设置管理员和操作员用户权限信息。计算机系统也要根据粒子监测软件的权限设置计算机系统的分级账户,分级账户可以设置操作权限。该权限可以和粒子监测软件对应起来,操作员可以打开电脑,但无权修改计算机的所有信息,包括删除数据,从而保证了数据的完整性。

粒子监测和报警

根据EU GMP关于A级洁净度环境下连续监测粒子的要求,粒子监测软件必须具有以下两种报警设置:

(1)根据ISO14644-1的定义,监测28.3 L流量的粒子数量并报警。通常我们将此定义为趋势报警。

(2)另外一种报警值需根据EU GMP(附录一)监测1个立方空间的粒子数量并报警。

根据PHSS的建议,粒子系统供应商应提供软件配置,包括每立方英尺和每立方米的计数数据报告。按立方米计算的数据报告是每36个1分钟的滚动样本的累加结果。作为一个关键参数,应配置监控和显示真空压力报警范围(如-500 mbar和-700 mbar)的软件。当特定的真空泵发生故障时在计算机上会显示错误信息,并且有声光警报。值得注意的是,PHSS建议真空泵的真空压力也要进行监测,并且需要设置声光报警。

灾难性恢复和数据备份

FMS服务器应配置成RAID1(镜像)的双硬盘驱动器,将确保关键数据(数据日志、警报日志和审计日志文件)被复制到第二个硬盘驱动器,以便在PC硬件故障后帮助系统恢复。源文件和复制文件应相同,原始文件将保存在主硬盘上,必要时采用冗余服务器确保数据安全。FMS服务器将配置为独立的系统,其他PC、网络、外围设备等不能将其连接,FMS服务器将具有足够的硬盘容量来存储至少5年的所有系统数据记录。

粒子计数器的缓存数据读取

软件应该具有缓存数据恢复功能,建议在进行软件设计时应考虑手动恢复,手动恢复的优点是可验证、可控。如果一定要做自动恢复的话,那么在粒子计数器安装时一定做好这方面的验证工作。验证方法也很简单,先让粒子计数器工作一段时间,不连接软件,一段时间后再连接软件看能否自动恢复数据。有些厂家使用粒子计数器控制器进行二级数据存储,它的优点是存储容量相当大,但同样也需要做数据恢复的测试。比如英国PHARMAGRAPH公司的MX6000粒子计数器专用控制器自带2 G的数据内存,一个MX6000控制器允许连接6台粒子计数器并自带计数器供电,以实现粒子计数器互换功能。但要理解的是,恢复的数据是没有提供实时的报警的,它的报警值需要系统管理员来执行数据恢复同时将软件打开查看报警时间和报警时的粒子水平。

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MX6000粒子计数器控制器,自带2 G存储

虚拟主机的应用

与传统的系统部署相比,虚拟主机提供了很多显著的优点,可以实现多台PC监测一个设施或设施中的某一独立区域。服务器硬件用于运行多个虚拟windows操作系统,允许运行多个粒子监测系统。通过thin网络客户端实现用户查看和控制操作。用户所有的登陆、操作、报警等数据都将记录在虚拟主机服务器上,以确保数据完整性。

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