AAS_Heavy_Metals_Plant_Material

AAS Heavy Metals Plant Material

Lumex QC URS & FS input.csv output.json rule-based LIMS-ready AAS
Открыть подборку

Описание утилиты: AAS Heavy Metals Plant Material

AAS Heavy Metals Plant Material — Тяжелые металлы в растительном сырье

ℹ️  Утилита проверяет содержание токсичных элементов в лекарственных растениях:
    • Свинец (Pb) ≤5.0 ppm
    • Кадмий (Cd) ≤0.3 ppm
    • Мышьяк (As) ≤2.0 ppm
    • Ртуть (Hg) ≤0.1 ppm

⚠️  КРИТИЧНО: Растения аккумулируют тяжелые металлы из почвы и воды.
    Кадмий особенно опасен из-за высокого коэффициента накопления в почках человека.

Использование:
  AAS_Heavy_Metals_Plant_Material.exe                            → демо-режим (вывод в консоль)
  AAS_Heavy_Metals_Plant_Material.exe input.csv output.json      → оценка ваших данных

Формат input.csv:
BatchNumber,PlantName,LeadPPM,CadmiumPPM,ArsenicPPM,MercuryPPM

Пример:
  HERB-2026-001,Ginkgo Biloba Leaf,2.5,0.1,0.5,0.02

— ЗАЧЕМ ЭТО НУЖНО?
Лекарственное растительное сырье (ЛРС) подвержено риску загрязнения тяжелыми металлами из-за:
• Загрязнения почвы промышленными выбросами или удобрениями (фосфаты часто содержат Cd).
• Использования пестицидов и фунгицидов в прошлом (содержащих As, Pb, Hg).
• Природного геохимического фона региона выращивания.
Тяжелые металлы не удаляются при стандартной экстракции и накапливаются в организме пациента при длительном приеме фитопрепаратов.

⚠️  КРИТИЧЕСКИ ВАЖНО:
• Кадмий (Cd): Имеет очень низкий предел (0.3 ppm), так как легко всасывается и накапливается в почках, вызывая нефротоксичность.
• Свинец (Pb): Нейротоксин, особенно опасен для детей и беременных.
• Мышьяк (As) и Ртуть (Hg): Высокотоксичны даже в следовых количествах.
• Анализ проводится после полного минерализации образца (озоление/кислотное разложение).

Ключевые особенности утилиты:
• Проверка 4 основных токсичных элементов согласно ВОЗ и Фармакопеям.
• Строгие лимиты для растительного сырья.
• Поддержка идентификации вида растения в отчете.
• Интеграция с LIMS LabWare.

Критические параметры:
• Свинец (Pb): ≤5.0 ppm
• Кадмий (Cd): ≤0.3 ppm
• Мышьяк (As): ≤2.0 ppm
• Ртуть (Hg): ≤0.1 ppm

💡 Советы по использованию:
1. Для анализа используйте графитовую печь (GFAAS) или ICP-MS из-за низких пределов (особенно для Cd и Hg).
2. Отбирайте репрезентативные пробы, так как загрязнение может быть неравномерным.
3. Учитывайте часть растения: корни и корневища часто накапливают больше металлов, чем листья или цветки.
4. Контролируйте воду и удобрения в месте выращивания сырья (GACP).

⚠️ Особенность: В отличие от синтетических API, где примеси приходят с реактивами, в ЛРС тяжелые металлы являются внешними загрязнителями окружающей среды.

input.csv

BatchNumber,PlantName,LeadPPM,CadmiumPPM,ArsenicPPM,MercuryPPM
HERB-2026-001,Ginkgo Biloba Leaf,2.5,0.1,0.5,0.02
HERB-FAIL-002,Echinacea Root,6.0,0.4,1.5,0.05

URS & FS — спецификация пользовательских требований и функциональная спецификация

Документ описывает контролируемый интерфейс, валидационное поведение и ожидаемые результаты утилиты AAS_Heavy_Metals_Plant_Material. Документ предназначен для включения в папку утилиты рядом с input.csv и файлом описания. Предполагаемый исполняемый файл: AAS_Heavy_Metals_Plant_Material.exe.

Назначение: утилита выполняет детерминированную проверку входных QC-данных по утверждённым пределам, формирует машинно-читаемый output.json и поддерживает review в QC/QA, интеграцию с LIMS/ELN/MES и подготовку CSV/CSA-пакета.

Область применения

Класс утилитыААС / элементные примеси
Основной объект/методТяжелые металлы в растительном сырье
Входinput.csv с фиксированным заголовком и контролируемыми типами данных.
Выходoutput.json со статусами PASS, WARNING, FAIL, перечнем проверок и критическими находками.
ИсключенияУтилита не заменяет утверждённую спецификацию, методику анализа, расследование OOS/OOT и решение Qualified Person / QA о выпуске.

Предметные ограничения и критические параметры

Ниже приведены ключевые фрагменты исходного описания. Перед продуктивным применением пределы должны быть сверены с утверждённой спецификацией, регистрационным досье, актуальной фармакопейной редакцией и локальными SOP.
  • • Свинец (Pb) ≤5.0 ppm
  • • Кадмий (Cd) ≤0.3 ppm
  • • Мышьяк (As) ≤2.0 ppm
  • • Ртуть (Hg) ≤0.1 ppm
  • ⚠️ КРИТИЧНО: Растения аккумулируют тяжелые металлы из почвы и воды.
  • AAS_Heavy_Metals_Plant_Material.exe input.csv output.json → оценка ваших данных
  • Формат input.csv:
  • BatchNumber,PlantName,LeadPPM,CadmiumPPM,ArsenicPPM,MercuryPPM
  • • Загрязнения почвы промышленными выбросами или удобрениями (фосфаты часто содержат Cd).
  • • Использования пестицидов и фунгицидов в прошлом (содержащих As, Pb, Hg).
  • • Природного геохимического фона региона выращивания.
  • ⚠️ КРИТИЧЕСКИ ВАЖНО:
  • • Кадмий (Cd): Имеет очень низкий предел (0.3 ppm), так как легко всасывается и накапливается в почках, вызывая нефротоксичность.
  • • Свинец (Pb): Нейротоксин, особенно опасен для детей и беременных.
  • • Мышьяк (As) и Ртуть (Hg): Высокотоксичны даже в следовых количествах.
  • • Анализ проводится после полного минерализации образца (озоление/кислотное разложение).

Производственный поток данных

ШагОтветственный объектОписаниеКонтроль
1LIMS/ELN/MES или аналитик QCФормирует input.csv с результатами измерений и идентификатором серии.Проверка заголовков, обязательных полей и единиц измерения.
2AAS_Heavy_Metals_Plant_MaterialЗагружает CSV, выполняет приведение типов, применяет предметные правила и формирует результат.Детерминированные правила, отсутствие ML/эвристического решения о соответствии.
3QC reviewer / QAПроверяет output.json, предупреждения, критические отклонения и исходные значения.Review, расследование отклонений, сохранение следа данных.
4Архив / eQMSСохраняет вход, выход, версию утилиты, документацию и контрольную сумму.Data integrity: ALCOA+, воспроизводимость, change control.

URS — пользовательские требования

IDТребованиеКритичностьКритерий приемки
URS-001Утилита должна поставляться с документацией AAS_Heavy_Metals_Plant_Material.documentation.html в той же папке, где находится описание и пример input.csv.MediumФайл документации присутствует в папке AAS_Heavy_Metals_Plant_Material и открывается локально в браузере.
URS-002Утилита должна принимать input.csv с точными заголовками, определёнными в контракте данных.HighCSV с корректным заголовком обрабатывается без ручного редактирования.
URS-003Утилита должна проверять наличие обязательных полей, количество колонок, типы данных и базовую правдоподобность значений.HighОшибки схемы и преобразования явно отражаются в результате.
URS-004Утилита должна выполнять оценку по утверждённым пределам для каждого критического и некритического QC-параметра.HighКаждый проверяемый параметр получает статус и пояснение.
URS-005Утилита должна формировать итоговый статус серии/строки: PASS, WARNING или FAIL.HighКритическое отклонение приводит к FAIL; некритическое — к WARNING.
URS-006Утилита должна формировать output.json, пригодный для LIMS/ELN/MES-интеграции и QA/QC review.HighJSON содержит исходные значения, правила, статусы, предупреждения и критические находки.
URS-007Утилита должна сохранять трассируемость между идентификатором серии, входными значениями, применёнными правилами и итоговым статусом.HighВ выходе есть идентификатор серии/строки и перечень проверенных параметров.
URS-008Утилита не должна использовать машинное обучение или вероятностную интерпретацию для решения о соответствии.MediumРезультат воспроизводим и основан на явных правилах, порогах и входных значениях.
URS-009Утилита должна быть пригодна для запуска в CLI-сценарии: AAS_Heavy_Metals_Plant_Material.exe input.csv output.json.HighПри корректных аргументах создаётся output.json; при ошибке возвращается диагностическое сообщение.
URS-010Документация должна поддерживать подготовку IQ/OQ/PQ или эквивалентной CSV/CSA-проверки.MediumДокумент содержит URS, FS, CSV-контракт, правила, тестовые сценарии и traceability.
URS-011Утилита должна разделять ошибки данных, предупреждения метода и критические отказы спецификации.HighВ output.json доступны отдельные коллекции/поля для errors, warnings, critical findings.
URS-012Утилита должна поддерживать архивирование входа и выхода без изменения данных.Mediuminput.csv и output.json могут быть сохранены как часть записи серии или OQ/PQ-доказательства.

Контракт input.csv

#ПолеТипПримерНазначение
1BatchNumberstringHERB-2026-001Идентификатор серии/партии для трассируемости.
2PlantNamestringGinkgo Biloba LeafКонтролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил.
3LeadPPMdecimal2.5Элементная примесь / остаточный металл.
4CadmiumPPMdecimal0.1Элементная примесь / остаточный металл.
5ArsenicPPMdecimal0.5Элементная примесь / остаточный металл.
6MercuryPPMdecimal0.02Элементная примесь / остаточный металл.
BatchNumber,PlantName,LeadPPM,CadmiumPPM,ArsenicPPM,MercuryPPM
HERB-2026-001,Ginkgo Biloba Leaf,2.5,0.1,0.5,0.02
HERB-FAIL-002,Echinacea Root,6.0,0.4,1.5,0.05

Правила валидации входных данных

IDПолеТипПроверкаКритичность
VR-001BatchNumberstringне пусто; уникально в пределах файла, если применимоMedium
VR-002PlantNamestringне пусто для обязательного поляMedium
VR-003LeadPPMdecimalпреобразуется как invariant decimal; конечное значение; без NaN/Infinity; оценка относительно утверждённого числового пределаMedium
VR-004CadmiumPPMdecimalпреобразуется как invariant decimal; конечное значение; без NaN/Infinity; оценка относительно утверждённого числового пределаMedium
VR-005ArsenicPPMdecimalпреобразуется как invariant decimal; конечное значение; без NaN/Infinity; оценка относительно утверждённого числового пределаMedium
VR-006MercuryPPMdecimalпреобразуется как invariant decimal; конечное значение; без NaN/Infinity; оценка относительно утверждённого числового пределаHigh

FS — функциональная спецификация

IDФункцияРеализацияСвязь с URS
FS-001Локальная HTML-документацияПредоставить двуязычный файл AAS_Heavy_Metals_Plant_Material.documentation.html с переключателем RU/EN, исходным описанием, URS, FS, контрактами и тестами.URS-001, URS-010
FS-002CSV importСчитать input.csv в UTF-8/CSV-совместимом формате, определить строку заголовка и записи данных.URS-002, URS-009
FS-003Schema validationСравнить фактические колонки с ожидаемым контрактом; отсутствующие ключевые поля фиксировать как ошибку схемы.URS-002, URS-003
FS-004Type conversionПреобразовать decimal, flag/boolean и controlled string. Некорректные значения фиксировать на уровне строки и поля.URS-003
FS-005Domain rule engineПрименить правила для объекта/метода AAS Heavy Metals Plant Material, включая критические пределы из описания и утверждённой спецификации.URS-004, URS-008
FS-006Status aggregationАгрегировать статусы параметров: FAIL при критическом отказе, WARNING при некритическом отклонении, PASS при соответствии.URS-005, URS-011
FS-007JSON exportЗаписать output.json с идентификатором утилиты, исходными значениями, результатами проверок, warnings и critical findings.URS-006, URS-007
FS-008Error handlingРазделить ошибки запуска, ошибки схемы, ошибки преобразования и ошибки предметных пределов.URS-003, URS-011
FS-009Audit supportОбеспечить структуру результата, пригодную для review, расследования OOS/OOT, повторного расчёта и инспекционного обсуждения.URS-007, URS-012
FS-010Integration contractПоддерживать стандартный сценарий: LIMS/ELN/MES создаёт input.csv, утилита возвращает output.json, портал отображает описание и документацию.URS-006, URS-009
FS-011Configuration/change controlЛюбое изменение пределов, имён колонок или логики правил требует версии, review, регрессионных тестов и обновления документации.URS-010, URS-012
FS-012Data integrityНе изменять исходный input.csv; результаты сохранять отдельно в output.json с возможностью архивирования.URS-007, URS-012

Пример структуры output.json

{
  "utilityId": "aas-heavy-metals-plant-material",
  "utilityName": "AAS_Heavy_Metals_Plant_Material",
  "object": "AAS Heavy Metals Plant Material",
  "overallStatus": "PASS|WARNING|FAIL",
  "sourceFile": "input.csv",
  "recordCount": 2,
  "checks": [
    {
      "parameter": "BatchNumber",
      "value": "HERB-2026-001",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Rule-based check result",
      "ruleReference": "VR-001"
    },
    {
      "parameter": "PlantName",
      "value": "Ginkgo Biloba Leaf",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Rule-based check result",
      "ruleReference": "VR-002"
    },
    {
      "parameter": "LeadPPM",
      "value": "2.5",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Rule-based check result",
      "ruleReference": "VR-003"
    },
    {
      "parameter": "CadmiumPPM",
      "value": "0.1",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Rule-based check result",
      "ruleReference": "VR-004"
    },
    {
      "parameter": "ArsenicPPM",
      "value": "0.5",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Rule-based check result",
      "ruleReference": "VR-005"
    },
    {
      "parameter": "MercuryPPM",
      "value": "0.02",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Rule-based check result",
      "ruleReference": "VR-006"
    }
  ],
  "criticalFindings": [],
  "warnings": [],
  "metadata": {
    "executionMode": "CLI",
    "interface": "CSV to JSON",
    "documentationFile": "AAS_Heavy_Metals_Plant_Material.documentation.html"
  }
}

Матрица трассировки URS → FS → OQ/PQ

URSFSПроверкаОжидаемый результат
URS-001FS-001Проверить наличие файла AAS_Heavy_Metals_Plant_Material.documentation.html в папке утилиты.Файл присутствует, открывается, RU/EN переключатель работает.
URS-002/003FS-002/003/004Запустить утилиту с корректным CSV, CSV без обязательной колонки и CSV с неверным типом.Корректный CSV обработан; ошибки схемы и типа явно указаны.
URS-004/005FS-005/006Передать значения в пределах, на предупредительном уровне и за критическим пределом.Получены PASS, WARNING, FAIL согласно правилам.
URS-006/007FS-007/009/012Проверить структуру output.json и трассируемость серии.JSON содержит идентификатор серии, значения, правила, статусы и critical findings.
URS-008FS-005Повторить запуск с тем же input.csv.Результат идентичен; нет вероятностного поведения.
URS-009/010/012FS-010/011/012Выполнить CLI-сценарий и архивировать вход/выход/версию.Артефакты пригодны для OQ/PQ и change-control записи.

OQ/PQ тестовые сценарии

IDСценарийВходные данныеОжидаемый результат
OQ-001Позитивный путьCSV из примера с валидными значениями.output.json создан; итоговый статус PASS или допустимый WARNING согласно правилам.
OQ-002Отсутствует обязательная колонкаУдалить один ключевой столбец из заголовка.Ошибка схемы; строка не должна считаться прошедшей проверку.
OQ-003Некорректный типВ числовое поле внести текстовое значение.Ошибка преобразования типа с указанием поля и строки.
OQ-004Критический пределЗначение критического параметра вне утверждённого предела.FAIL и запись в criticalFindings.
OQ-005ПредупреждениеНекритическое отклонение или неизвестная контролируемая категория.WARNING без сокрытия исходного значения.
PQ-001Реальная серия пользователяРеальный input.csv из QC-процесса.Согласованный review с сохранением input.csv, output.json, версии и контрольной суммы.

QA/QC, CSV/CSA и change control

  • Не менять имена колонок без обновления валидатора, тестового набора и документации.
  • Хранить input.csv, output.json, версию исполняемого файла, контрольную сумму и копию документации.
  • Перед продуктивным использованием провести IQ/OQ/PQ или эквивалентную риск-ориентированную CSV/CSA-проверку.
  • Критические пределы должны быть утверждены владельцем процесса и сверены с регистрационным досье, фармакопеей и локальными SOP.
  • Любое изменение правил, порогов или интерпретации статусов должно проходить через change control и регрессионные тесты.

Входит в пакеты

Гинекология

Пакет для гинекологии: гормональные препараты, контрацептивы, утеротоники, антиинфекционные средства и препараты для женского здоровья.

Открыть

Lumex QC Suite

Единый пакет Lumex, объединяющий исходные Lumex и Lumex2: инструментальный и общий фармацевтический QC, AAS/ICP, CE, HPLC, NIR/PAT, стабильность, растворение, однородность дозирования, системная пригодность и статистический контроль.

Открыть

Неврология

Пакет для неврологии и психоневрологии: противоэпилептические, противопаркинсонические, антидепрессанты, антипсихотики, анальгетики и диагностические радиофармпрепараты.

Открыть

Токсикология

Пакет QC-утилит для токсикологически значимых рисков: генотоксичные примеси, остаточные растворители, элементные примеси, тяжёлые металлы, ртуть, микотоксины, пестициды, extractables/leachables и деградационные примеси.

Открыть