Polymer_ID_Polyethylene

Polymer ID Polyethylene

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

Описание утилиты: Polymer ID Polyethylene

Polymer ID Polyethylene — Идентификация Полиэтилена (PE) методом ИК-спектроскопии

ℹ️  Утилита проверяет критические параметры идентификации полиэтилена:
   • Коэффициент корреляции с эталонным ИК-спектром (≥0.98)
   • Наличие характерных полос поглощения:
     - 2915 см⁻¹ и 2848 см⁻¹ (валентные колебания C-H в CH2 группах)
     - 1465 см⁻¹ (деформационные колебания CH2)
     - 720 см⁻¹ (маятниковые колебания CH2 — маркер длинной цепи и кристалличности)
   • Отсутствие полос окисления (карбонильная группа C=O ~1715 см⁻¹)

⚠️  КРИТИЧНО: Появление пика ~1715 см⁻¹ указывает на термоокислительную деградацию!
   Отсутствие пика 720 см⁻¹ может указывать на короткий цикл или другой полимер.

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

Формат input.csv:
BatchNumber,IrCorrelation,Peak2915,Peak2848,Peak1465,Peak720,PeakCarbonyl

Пример:
 PE-HD-2026-001,0.998,1.50,1.20,0.80,0.65,0.01

— ЗАЧЕМ ЭТО НУЖНО?
Полиэтилен (PE) — наиболее распространенный полимер в медицинской упаковке и изделиях:
• Пакеты, пленки, флаконы, крышки, компоненты инфузионных систем.
• Бывает различной плотности: HDPE (высокой), LDPE (низкой), LLDPE (линейной низкой).
• ИК-спектроскопия позволяет быстро отличить PE от PP, EVA, PET и других полимеров.
• Контроль окисления важен для вторичного сырья или при нарушении условий переработки.

⚠️  КРИТИЧЕСКИ ВАЖНО:
• Спектр PE очень прост: только полосы C-H. Любые другие пики (C=O, O-H, C-O) — примеси или деградация.
• Пик 720 см⁻¹ (rocking) чувствителен к кристалличности. В HDPE он часто расщепляется (дублет 720/730 см⁻¹), в LDPE — синглет.
• Корреляция ≥0.98 гарантирует, что это именно PE, а не похожий полиолефин (например, полипропилен имеет дополнительный пик метила ~1375 см⁻¹).
• Окисление снижает механическую прочность и может приводить к выделению низкомолекулярных продуктов.

Ключевые особенности утилиты:
• Быстрая идентификация типа полимера.
• Контроль наличия признаков старения/окисления.
• Различение основных типов PE по форме пика 720 см⁻¹ (дополнительно).

Критические параметры:
• IR Correlation: ≥0.98
• Peak 2915 cm⁻¹ (CH2 asym): Present
• Peak 720 cm⁻¹ (CH2 rock): Present
• Carbonyl Impurity (1715 cm⁻¹): Absent (<0.05 abs)

💡 Советы по использованию:
1. Используйте ATR для быстрого анализа поверхностей.
2. Для толстых образцов можно использовать пропускание, но ATR предпочтительнее для неоднородностей.
3. Если виден пик ~1375 см⁻¹ (метил), проверьте на наличие полипропилена (PP).
4. Если виден пик ~1740 см⁻¹, проверьте на наличие EVA или окисление.
5. Очищайте кристалл ATR от предыдущих образцов, так как PE инертен и может оставлять следы.

⚠️ Особенность: Полиэтилен химически инертен и неполярен. Его сложно склеивать или печатать на нем без предварительной обработки (коронный разряд), которая как раз и вызывает поверхностное окисление (появление пика C=O). Утилита помогает контролировать степень такой модификации или нежелательной деградации.

input.csv

BatchNumber,IrCorr,Peak2915,Peak2848,Peak1465,Peak720,Peak1715
PE-HD-2026-001,0.998,1.50,1.20,0.80,0.65,0.01
PE-LD-2026-002,0.995,1.45,1.15,0.75,0.40,0.02
PE-FAIL-OX-003,0.990,1.40,1.10,0.70,0.60,0.25

URS & FS — спецификация пользовательских требований и функциональная спецификация

Документ описывает контролируемый интерфейс, валидационное поведение и ожидаемые результаты утилиты Polymer_ID_Polyethylene. Документ предназначен для включения в папку утилиты рядом с input.csv и файлом описания. Предполагаемый исполняемый файл: Polymer_ID_Polyethylene.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 утилитыИК-спектроскопия / ИнфраЛЮМ
Основной объект/методИдентификация Полиэтилена (PE) методом ИК-спектроскопии
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.
  • ℹ️ Утилита проверяет критические параметры идентификации полиэтилена:
  • • Коэффициент корреляции с эталонным ИК-спектром (≥0.98)
  • • Наличие характерных полос поглощения:
  • - 2915 см⁻¹ и 2848 см⁻¹ (валентные колебания C-H в CH2 группах)
  • - 1465 см⁻¹ (деформационные колебания CH2)
  • - 720 см⁻¹ (маятниковые колебания CH2 — маркер длинной цепи и кристалличности)
  • • Отсутствие полос окисления (карбонильная группа C=O ~1715 см⁻¹)
  • ⚠️ КРИТИЧНО: Появление пика ~1715 см⁻¹ указывает на термоокислительную деградацию!
  • Отсутствие пика 720 см⁻¹ может указывать на короткий цикл или другой полимер.
  • Polymer_ID_Polyethylene.exe input.csv output.json → оценка ваших данных
  • Формат input.csv:
  • BatchNumber,IrCorrelation,Peak2915,Peak2848,Peak1465,Peak720,PeakCarbonyl
  • • Пакеты, пленки, флаконы, крышки, компоненты инфузионных систем.
  • • Бывает различной плотности: HDPE (высокой), LDPE (низкой), LLDPE (линейной низкой).
  • • ИК-спектроскопия позволяет быстро отличить PE от PP, EVA, PET и других полимеров.
  • • Контроль окисления важен для вторичного сырья или при нарушении условий переработки.

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.
2Polymer_ID_PolyethyleneЗагружает 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 Polymer_ID_Polyethylene.documentation.html в той же папке, где находится описание и пример input.csv.MediumФайл документации присутствует в папке Polymer_ID_Polyethylene 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: Polymer_ID_Polyethylene.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
1BatchNumberstringPE-HD-2026-001Идентификатор серии/партии для трассируемости.
2IrCorrdecimal0.998Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил.
3Peak2915decimal1.50Положение спектрального пика или характеристика аналитического/хроматографического пика.
4Peak2848decimal1.20Положение спектрального пика или характеристика аналитического/хроматографического пика.
5Peak1465decimal0.80Положение спектрального пика или характеристика аналитического/хроматографического пика.
6Peak720decimal0.65Положение спектрального пика или характеристика аналитического/хроматографического пика.
7Peak1715decimal0.01Положение спектрального пика или характеристика аналитического/хроматографического пика.
BatchNumber,IrCorr,Peak2915,Peak2848,Peak1465,Peak720,Peak1715
PE-HD-2026-001,0.998,1.50,1.20,0.80,0.65,0.01
PE-LD-2026-002,0.995,1.45,1.15,0.75,0.40,0.02
PE-FAIL-OX-003,0.990,1.40,1.10,0.70,0.60,0.25

Правила валидации входных данных

IDПолеТипПроверкаКритичность
VR-001BatchNumberstringне пусто; уникально в пределах файла, если применимоMedium
VR-002IrCorrdecimalпреобразуется как invariant decimal; конечное значение; без NaN/Infinity; оценка относительно утверждённого числового пределаMedium
VR-003Peak2915decimalпреобразуется как invariant decimal; конечное значение; без NaN/Infinity; оценка относительно утверждённого числового пределаMedium
VR-004Peak2848decimalпреобразуется как invariant decimal; конечное значение; без NaN/Infinity; оценка относительно утверждённого числового пределаMedium
VR-005Peak1465decimalпреобразуется как invariant decimal; конечное значение; без NaN/Infinity; оценка относительно утверждённого числового пределаMedium
VR-006Peak720decimalпреобразуется как invariant decimal; конечное значение; без NaN/Infinity; оценка относительно утверждённого числового пределаMedium
VR-007Peak1715decimalпреобразуется как invariant decimal; конечное значение; без NaN/Infinity; оценка относительно утверждённого числового пределаMedium

FS — функциональная спецификация

IDФункцияРеализацияСвязь с URS
FS-001Локальная HTML-документацияПредоставить двуязычный файл Polymer_ID_Polyethylene.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 Polymer ID Polyethylene, 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": "polymer-id-polyethylene",
  "utilityName": "Polymer_ID_Polyethylene",
  "object": "Polymer ID Polyethylene",
  "overallStatus": "PASS|WARNING|FAIL",
  "sourceFile": "input.csv",
  "recordCount": 3,
  "checks": [
    {
      "parameter": "BatchNumber",
      "value": "PE-HD-2026-001",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Rule-based check result",
      "ruleReference": "VR-001"
    },
    {
      "parameter": "IrCorr",
      "value": "0.998",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Rule-based check result",
      "ruleReference": "VR-002"
    },
    {
      "parameter": "Peak2915",
      "value": "1.50",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Rule-based check result",
      "ruleReference": "VR-003"
    },
    {
      "parameter": "Peak2848",
      "value": "1.20",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Rule-based check result",
      "ruleReference": "VR-004"
    },
    {
      "parameter": "Peak1465",
      "value": "0.80",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Rule-based check result",
      "ruleReference": "VR-005"
    },
    {
      "parameter": "Peak720",
      "value": "0.65",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Rule-based check result",
      "ruleReference": "VR-006"
    },
    {
      "parameter": "Peak1715",
      "value": "0.01",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Rule-based check result",
      "ruleReference": "VR-007"
    }
  ],
  "criticalFindings": [],
  "warnings": [],
  "metadata": {
    "executionMode": "CLI",
    "interface": "CSV to JSON",
    "documentationFile": "Polymer_ID_Polyethylene.documentation.html"
  }
}

Матрица трассировки URS → FS → OQ/PQ

URSFSПроверкаОжидаемый результат
URS-001FS-001Проверить наличие файла Polymer_ID_Polyethylene.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

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

Радиология

Пакет для радиологии и диагностической визуализации: радиофармпрепараты, PET/SPECT, контрастные вещества, йодсодержащие и гадолиниевые препараты, а также проверки частиц, стерильности и эндотоксинов.

Открыть