ThermalAnalysisDSC_TGAQualityChecker
Thermal Analysis DSC/TGA
Thermal Analysis DSC/TGA Quality Checker — Термический анализ (ДСК/ТГА)
ℹ️ Утилита оценивает термические свойства фармацевтических субстанций методами дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК/DSC) и термогравиметрического анализа (ТГА/TGA):
• Температура начала плавления (Onset) и пиковая температура — критерии идентичности и чистоты
• Энтальпия плавления (ΔH) — показатель степени кристалличности и энергетической стабильности
• Температура начала термического разложения (TGA Onset) — предел термостабильности
• Потеря массы при нагреве (LOD) — содержание влаги или летучих растворителей
• Остаток после прокаливания (Зола) — содержание неорганических примесей
• Идентификация полиморфной формы по термическому профилю
⚠️ КРИТИЧНО: Сдвиг температуры плавления или изменение энтальпии может указывать на наличие примесей, сольватов или смену полиморфной формы!
Полиморфизм критически влияет на растворимость и биодоступность препарата.
Использование:
ThermalAnalysisDSC_TGAQualityChecker.exe → демо-режим (вывод в консоль)
ThermalAnalysisDSC_TGAQualityChecker.exe input.csv output.json → оценка ваших данных
Формат input.csv:
BatchNumber,ProductName,DSC_OnsetTemp_C,DSC_PeakTemp_C,DSC_Entalpy_Jg,TGA_OnsetDecomp_C,TGA_WeightLossPercent_105C,TGA_ResiduePercent_600C,PolymorphForm
Пример:
TA-2026-API-001,Carbamazepine,189.5,191.2,145.0,210.0,0.15,0.05,Form III
— ЗАЧЕМ ЭТО НУЖНО?
Термический анализ является ключевым инструментом для характеристики твердого состояния вещества.
Он позволяет отличить аморфную форму от кристаллической, идентифицировать полиморфы, обнаружить сольваты и оценить термическую стабильность процесса сушки или стерилизации.
⚠️ КРИТИЧЕСКИ ВАЖНО:
• DSC Onset/Peark: Должны соответствовать референсному стандарту с точностью до ±1-2°C.
• Энтальпия: Снижение энтальпии может указывать на снижение степени кристалличности (аморфизацию).
• TGA Onset: Вещество не должно разлагаться при температурах обработки (например, при грануляции).
• Потеря массы: Резкая потеря массы до температуры плавления часто указывает на наличие сольвата (псевдополиморфа).
• Полиморфизм: Разные формы имеют разные температуры плавления и энтальпии. Неправильная форма может привести к отзыву серии.
Ключевые особенности утилиты:
• Комплексный анализ данных ДСК и ТГА
• Контроль полиморфной чистоты
• Оценка термической стабильности и летучих компонентов
• Генерация отчетов для регистрационных досье и LIMS LabWare
• Соответствие требованиям USP <891> и Ph. Eur. 2.2.34 / 2.2.35
Критические параметры:
• DSC Onset: в пределах спецификации (например, 188-192°C)
• DSC Peak: в пределах спецификации
• Энтальпия: ≥ заданного минимума (например, 130 Дж/г)
• TGA Onset Decomposition: ≥ заданного минимума
• Потеря массы (105°C): ≤ 0.5% (пример)
• Остаток (600°C): ≤ 0.1%
• Полиморфная форма: Строгое соответствие (например, Form III)
💡 Советы по использованию:
1. Калибровка: Прибор должен быть калиброван по индию, олову и цинку перед серией измерений.
2. Скорость нагрева: Стандартная скорость 10°C/мин. Отклонения влияют на температуру пика.
3. Атмосфера: Используйте азот или аргон для предотвращения окисления образца.
4. Масса образца: Обычно 2-10 мг. Слишком большая масса ухудшает теплопередачу.
5. Интерпретация: Широкий эндотермический пик может указывать на смесь полиморфов или аморфную фазу.
⚠️ Особенность: ДСК и ТГА часто используются совместно. ДСК показывает фазовые переходы (плавление, стеклование), а ТГА подтверждает, сопровождается ли переход потерей массы (испарение, разложение) или нет.input.csv
BatchNumber,ProductName,DSC_OnsetTemp_C,DSC_PeakTemp_C,DSC_Entalpy_Jg,TGA_OnsetDecomp_C,TGA_WeightLossPercent_105C,TGA_ResiduePercent_600C,PolymorphForm TA-2026-API-001,Carbamazepine API,189.5,191.2,145.0,210.0,0.15,0.05,Form III TA-2026-API-002,Carbamazepine API,185.0,187.5,120.0,208.0,1.20,0.08,Form I
URS & FS — Thermal Analysis DSC/TGA
Документ описывает пользовательские требования и функциональную спецификацию для утилиты ThermalAnalysisDSC_TGAQualityChecker. Утилита предназначена для использования в лаборатории ОКК/QC как rule-based проверка данных, подготовленных из прибора, LIMS, ELN, MES или вручную утверждённого input.csv.
URS — пользовательские требования
| ID | Требование | Критичность | Критерий приемки |
|---|---|---|---|
| URS-001 | Утилита должна принимать input.csv с утверждёнными колонками: BatchNumber, ProductName, DSC_OnsetTemp_C, DSC_PeakTemp_C, DSC_Entalpy_Jg, TGA_OnsetDecomp_C, TGA_WeightLossPercent_105C, TGA_ResiduePercent_600C, PolymorphForm. | High | CSV обрабатывается без ручной правки заголовков. |
| URS-002 | Утилита должна выполнять детерминированную проверку данных для объекта «Thermal Analysis DSC/TGA» без применения машинного обучения. | High | Одинаковые входные данные дают одинаковый JSON-результат. |
| URS-003 | Утилита должна валидировать обязательные поля, числовые форматы, флаги, диапазоны и предметную правдоподобность значений. | High | Ошибки схемы и преобразования явно отражаются в результате. |
| URS-004 | Утилита должна формировать output.json со статусами PASS / WARNING / FAIL, исходными значениями, предупреждениями и отказами. | High | JSON пригоден для review, расследования отклонений и интеграции. |
| URS-005 | Документация должна поддерживать подготовку IQ/OQ/PQ или CSV/CSA-проверки. | Medium | URS/FS, контракт CSV/JSON и тестовые сценарии доступны вместе с утилитой. |
Контракт input.csv
| # | Поле | Пример | Назначение |
|---|---|---|---|
| 1 | BatchNumber | TA-2026-API-001 | Входной параметр для детерминированной проверки ОКК/QC. |
| 2 | ProductName | Carbamazepine API | Входной параметр для детерминированной проверки ОКК/QC. |
| 3 | DSC_OnsetTemp_C | 189.5 | Входной параметр для детерминированной проверки ОКК/QC. |
| 4 | DSC_PeakTemp_C | 191.2 | Входной параметр для детерминированной проверки ОКК/QC. |
| 5 | DSC_Entalpy_Jg | 145.0 | Входной параметр для детерминированной проверки ОКК/QC. |
| 6 | TGA_OnsetDecomp_C | 210.0 | Входной параметр для детерминированной проверки ОКК/QC. |
| 7 | TGA_WeightLossPercent_105C | 0.15 | Входной параметр для детерминированной проверки ОКК/QC. |
| 8 | TGA_ResiduePercent_600C | 0.05 | Входной параметр для детерминированной проверки ОКК/QC. |
| 9 | PolymorphForm | Form III | Входной параметр для детерминированной проверки ОКК/QC. |
FS — функциональная спецификация
| ID | Функция | Реализация |
|---|---|---|
| FS-001 | CSV import | Прочитать input.csv, проверить заголовок, число колонок и кодировку. |
| FS-002 | Schema validation | Проверить обязательность полей и допустимость входных значений. |
| FS-003 | Rule engine | Применить предметные правила, лимиты и проверки системной пригодности/спецификации, описанные в исходном описании утилиты. |
| FS-004 | Status aggregation | Сформировать итоговый статус: FAIL при критическом отказе, WARNING при некритическом отклонении, PASS при соответствии. |
| FS-005 | JSON export | Записать машинно-читаемый output.json для LIMS/ELN/MES и QA/QC review. |
OQ/PQ сценарии
- OQ-001: валидная строка из примера должна обрабатываться без ошибки схемы.
- OQ-002: отсутствие обязательной колонки должно приводить к ошибке схемы.
- OQ-003: нечисловое значение в числовом поле должно приводить к ошибке преобразования.
- OQ-004: значение критического параметра вне предела должно давать
FAILили critical finding. - PQ-001: реальные серии пользователя проверяются с сохранением
input.csv,output.json, версии утилиты и контрольной суммы.
Входит в пакеты
LabEx QC Suite
Пакет LabEx для лабораторных методов контроля качества: хроматография, спектроскопия, микробиология, стерильность, эндотоксины, частицы, растворение, вода, чистые помещения и подготовка образцов.
ОткрытьНеврология
Пакет для неврологии и психоневрологии: противоэпилептические, противопаркинсонические, антидепрессанты, антипсихотики, анальгетики и диагностические радиофармпрепараты.
ОткрытьРадиология
Пакет для радиологии и диагностической визуализации: радиофармпрепараты, PET/SPECT, контрастные вещества, йодсодержащие и гадолиниевые препараты, а также проверки частиц, стерильности и эндотоксинов.
Открыть