制藥裝備中計算機系統的質量控制分析

張雄師

摘要：計算機技術在制藥領域的應用表現為：使用計算機系統控制制藥裝備，實施藥物自動化生產。基于此，文章結合GMP指南在計算機系統中的應用方式，以無菌配液自動化系統為例，論述制藥裝備中計算機系統的質量控制方法與要點，為制造廠合理規范應用計算機系統提供實踐幫助。

關鍵詞：制藥裝備;計算機系統;GMP指南

前言：

在制藥廠的生產中，制藥裝備表現出自動化、系統化發展趨勢，如配液系統、凈化系統等，均由兩個及以上單體設備組成，為智能化、現代化制藥提供技術支持。國家藥品生產質量規范中明確指出，在藥品生產的各個環節，均需實施GMP驗證與確認，計算機系統也處于藥品生產流程內，需對其進行驗證處理。

一、GMP在計算機系統中的應用方式

GMP是指藥品生產質量管理規范，用于約束制藥廠的藥品生產工序，保障藥品安全與質量。在藥品生產技術不斷創新升級背景下，GMP不斷修訂與完善，制定了GAMP指南，對制藥裝備使用的計算機化系統進行驗證與管控。目前GAMP指南已頒布第五個版本（GAMP5），該版本從質量風險管理角度入手，對計算機化系統在制藥裝備中的應用進行全生命周期的分析。目前制藥廠使用的制藥裝備計算機系統有定制軟件與可配置軟件兩類，前者的使用更為廣泛。

在GAMP指南中，計算機化系統的驗證遵循V型模型，定制軟件的V型模型如圖1所示。可見，V型模型包括兩部分，分別為規范與驗證，規范的內容相對固定，包括用戶需求規范、功能規范、設計規范及模塊規范;驗證的內容并不固定，由計算機系統決定，常見驗證內容包括需求測試、功能測試、集成測試及模塊測試[1]。

二、制藥裝備中計算機系統的質量控制要點

通過上述分析可知，制藥廠需遵循GAMP5的要求，對制藥裝備中使用的計算機系統進行管理，規避質量風險，保障藥品安全與質量。為明確制藥裝備中計算機系統質量控制要點，本文以常見的制藥裝備——無菌配液系統為例，結合其特點及GAMP5的要求，按照規范流程開展質量控制工作，為制藥廠提供成功經驗參考。

（一）整體驗證架構

案例無菌配液系統選擇西門子300系列PLC作為控制設備，與現場HMI觸摸屏及遠程I/O站配合使用，共同構成無菌配液系統的控制模塊;在儀表設備模塊配置稱重系統;在監控模塊配置PC上位機及打印機。在無菌配液系統的V型模型中，驗證流程為計劃→規范→配置和編碼→確認→報告。

（二）計劃驗證流程

在計劃驗證環節，技術人員根據GAMP5中關于可增減生命周期和質量風險管理的條文，對無菌配液系統的軟件與硬件設施進行分類處理，根據類別選擇相應的驗證模型與工序，選擇最佳驗證方式。在軟件分類中，PLC屬于5類軟件，符合GAMP5中定制軟件要求，可將其歸屬于定制軟件范疇，按照上文中V型模型進行驗證[2]。

（三）規范驗證流程

根據定制軟件的V型模型，規范驗證內容包括用戶需求規范、功能規范、設計規范。

在用戶需求規范驗證中，需掌握制藥廠對無菌配液系統的需求，以此為基礎，開展系統設計及相關驗證活動，使供應商與質量風險評估更為準確，深化對無菌配液系統工藝流程的認識，保障藥品生產質量。

在功能規范驗證中，技術人員需了解無菌配液系統的功能要求，以此制定相應的功能規范，要求功能規范的內容準確體現系統功能要求，確保無菌配液系統符合制藥要求。在該項工作中，技術人員可通過順控偽代碼或程序流程圖，使無菌配液系統的各個模塊與制藥工序相對應，提高功能規范的合理性。

在設計規范驗證中，驗證內容包括以下三部分：（1）硬件設計，技術人員需結合無菌配液系統的運行網絡、控制系統及操作界面，準確定義無菌配液系統各個硬件設備的設計規范;（2）軟件設計，技術人員可將功能規范為基礎，對PC軟件、PLC程序、數據處理軟件及HMI軟件進行定義，定義內容包括軟件框架與結構;（3）控制功能軟件設計，在無菌配液系統中，不同軟件模塊承載不同功能，需結合功能規范，進行定義與編程，涉及模塊的接入、組態及編碼環境等內容，保障功能模塊設計的合理性及準確性。

（四）驗證處理與管理

根據GAMP5規定的內容，在規范驗證完成后，需對驗證內容進行如下處理，并開展風險管理工作，實現計算機系統的全面質量控制。

第一，配置與編碼。在配置與編碼環節，主要完成以下工作：（1）全面整合軟件與硬件生成的相關信息，如開發工具、代碼標準及命名等;（2）做好組態管理與版本控制工作，技術人員應用版本控制工具，對軟件編程進行控制，確保其符合標準規范;（3）對于軟件開發中應用的文本語言，進行代碼審核。為避免代碼審核不合格，技術人員可選擇圖形化編程手段，替代文本語言。在通過代碼審核后，即可進行軟件的開發測試，該工作也需遵循相關規范。

第二，驗證確認。在無菌配液系統驗證確認工序中，主要進行安裝確認、運行確認、性能確認三項工作。其中，性能確認為非必須部分，前兩者為必須確認的內容。在安裝確認中，技術人員需根據相關規范，選擇合適檢測方法、技術，驗證無菌配液系統的軟件與硬件是否正確、合理安裝;在運行確認中，技術人員需結合功能規范，對安裝完成后的無菌配液系統進行調試及試運行，觀察試運行期間無菌配液系統的各項參數與功能是否符合制藥廠生產需求;性能測試是對無菌配液系統的各項性能進行檢測，如加熱性能、冷卻性能、清洗性能，確認方法為檢測實驗，技術人員需按照規范實驗進行確認。以加熱性能為例，其驗證實驗如下：向罐內添加80L的注射用水，開啟蒸汽閥門，記錄水沸騰所用的時間和最終溫度。

第三，驗證報告。在無菌配液系統試運行確認無誤后，即可進行驗證報告，結合無菌配液系統驗證全過程及驗證結果，按照規范格式填寫驗證報告，并將清單移交，完成驗證。

第四，風險管理。在提交驗證報告后，需結合驗證內容，遵循ICH：Q9和ISPE等規范與理念，開展風險管理工作，將風險管理滲透于無菌配液系統驗證全過程，及時發現無菌配液系統存在的缺陷與不足，防控質量風險。

結論：

綜上所述，在制藥裝備計算機系統質量控制工作中，工作人員需遵循GAMP5的要求。通過本文的分析，技術人員需結合計算機系統的特點，對其進行分類按照GAMP5規定的模型，對計算機系統進行驗證分析，如計劃驗證與規范驗證，并做好配置與編碼、確認、報告與風險管理等工作，保障制藥裝備規范有序運行，提高藥品質量。

參考文獻：

[1]秦昆明，李偉東，張金連，等.中藥制藥裝備產業現狀與發展戰略研究[J].世界科學技術-中醫藥現代化，2019，21（12）：2671-2677.

[2]石正國.踐行GMP質量風控? 期待制藥裝備“鳥槍換炮”[N].醫藥經濟報，2019-02-18（007）.