Назначение

Определить пользовательские требования к автономной FUZKK-утилите, которая принимает CSV-файл лабораторных данных, выполняет проверку по зашитым в код правилам и формирует LabWare-compatible JSON.

Область применения

Утилита предназначена для предварительной QC/QA-оценки, интеграционного тестирования, LIMS/LabWare flow и подготовки evidence trail. Окончательное решение остаётся за валидированной процедурой лаборатории и ответственным персоналом.

Пользователи

QC analyst, QA reviewer, CSV/validation engineer, LIMS/LabWare integration engineer, responsible laboratory specialist.

Пользовательские требования

1. Утилита должна запускаться без параметров и выводить самоописание, пример input.csv из GetDemoData() и demo evaluation для встроенного набора данных.
2. Утилита должна запускаться с двумя параметрами: input.csv output.json.
3. Утилита не должна читать input.csv и не должна писать output.json при запуске без параметров.
4. CSV должен читаться с CultureInfo.InvariantCulture для числовых значений.
5. Результат должен формироваться в LabWare-compatible JSON с Header, Samples, Results, Status, StatusCode, ErrorMessage, Description и DescriptionEN.
6. При PASS поле ErrorMessage должно быть пустой строкой.
7. Зашитые лимиты должны следовать приоритету: Ph. Eur. → British Pharmacopoeia / UK implementation → ЕАЭС / региональные требования → EMA/ICH/EU guidance → USP fallback.
8. Если точная монография неизвестна, применяются строгие стандартные API-лимиты: Assay 98–102%, total impurities ≤1.0%, individual impurity ≤0.5%, если это применимо к типу утилиты.
9. Для биопрепаратов и mAb-like продуктов должны учитываться агрегаты, стерильность и эндотоксины, если такие параметры релевантны назначению утилиты.
10. Если параметр может приходить в разных единицах, единица должна быть отдельным входным полем или явно отражаться в имени поля input.csv.

Входной CSV

BatchNumber,ProductName,Carbonyl_Shift_ppm,Amide_Band_Wavenumber,Open_Ring_Percent,Intact_Ring_Percent,Storage_Temp_C,Storage_Humidity_Percent,Days_In_Storage,Min_Intact_Ring_Percent
RING-2026-001,Amoxicillin Trihydrate,178.5,1770.0,0.3,99.7,25.0,40.0,30,99.0
RING-2026-002,Ceftriaxone Sodium,179.0,1775.0,0.1,99.9,20.0,30.0,60,99.0
RING-2026-003,6-APA (Improperly Stored),176.0,1750.0,5.5,94.5,35.0,70.0,90,99.0

Поля input.csv

Описание утилиты

Beta-Lactam Ring Integrity Checker — Анализатор целостности бета-лактамного кольца

Beta-Lactam Ring Integrity Checker — Анализатор целостности бета-лактамного кольца

ℹ️ Утилита контролирует структурную целостность ядра антибиотика:
• % интактного кольца (≥99%)
• % гидролизованной формы (≤1%)
• Спектроскопические маркеры (NMR/IR)
• Оценка риска при хранении

⚠️ КРИТИЧНО: Разрыв кольца означает потерю активности!
Гидролизованные формы являются сильными аллергенами.

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

Формат input.csv:
BatchNumber,ProductName,Carbonyl_Shift_ppm,Amide_Band_Wavenumber,Open_Ring_Percent,Intact_Ring_Percent,Storage_Temp_C,Storage_Humidity_Percent,Days_In_Storage,Min_Intact_Ring_Percent

Пример:
RING-2026-001,Amoxicillin Trihydrate,178.5,1770.0,0.3,99.7,25.0,40.0,30,99.0

— ЗАЧЕМ ЭТО НУЖНО?
Контроль целостности кольца критичен для всех бета-лактамных антибиотиков (Shyndec, Sinopharm):
• Бета-лактамное кольцо — это активный центр молекулы, отвечающий за связывание с ферментами бактерий
• Гидролиз кольца (под действием влаги, тепла, pH) приводит к образованию пенициллоновой кислоты
• Пенициллоновая кислота не имеет антибактериальной активности, но является мощным аллергеном
• Спектроскопические методы (ЯМР, ИК) позволяют точно отличить интактное кольцо от открытого

⚠️ КРИТИЧЕСКИ ВАЖНО:
• Интактное кольцо ≥99% — стандарт для высококачественных интермедиатов и API
• Гидролиз ≤1% — строгий лимит безопасности
• Химсдвиг карбонила в ЯМР должен соответствовать эталону (±0.1 ppm)
• Условия хранения (влажность <50%, температура <25°C) критичны для стабильности

Ключевые особенности утилиты:
• Интеграция спектроскопических данных (NMR/IR) с химическим анализом
• Прямой расчет процента гидролизованной формы
• Оценка риска деградации при хранении на основе температуры и влажности
• Поддержка различных классов бета-лактамов (пенициллины, цефалоспорины)

Критические параметры:
• Intact Ring: ≥99%
• Open Ring (Hydrolysate): ≤1%
• Carbonyl Shift Deviation: ≤0.1 ppm
• Stability Risk Score: <10

💡 Советы по использованию:
1. Используйте ЯМР 13C для наиболее точного определения состояния карбонильной группы
2. ИК-спектроскопия полезна для быстрого скрининга (полоса ~1770 см-1)
3. Избегайте длительного контакта образцов с влагой воздуха при подготовке
4. Контролируйте pH растворов, так как кислая и щелочная среды ускоряют гидролиз
5. Для нестабильных соединений (например, карбапенемов) требования могут быть еще строже

⚠️ Особенность: В отличие от других примесей, гидролиз бета-лактамного кольца является необратимым процессом деградации самой активной молекулы. Утилита помогает выявить не только текущее состояние, но и спрогнозировать риск дальнейшей деградации при нарушении условий хранения.

Трассируемость и ограничения

• URS используется как исходный документ для functional specification, CSV review и последующей CSV/validation работы.
• Документ не является заменой утверждённой фармакопейной монографии, валидированного метода или внутренней спецификации продукта.
• Для product-specific лимитов приоритет имеет утверждённая спецификация заказчика.

Функциональная спецификация описывает поведение автономной консольной утилиты FUZKK, формат входных данных, алгоритм оценки и структуру выходного JSON.

Функциональный поток

1. Main() проверяет количество аргументов.
2. Если аргументов нет: PrintHello() выводит описание и встроенный пример input.csv, затем RunDemoEvaluation() выполняет Evaluate() по GetDemoData() и печатает demo JSON.
3. Если передано два аргумента: RunWithFiles(input.csv, output.json) читает CSV, выполняет Evaluate() по каждой строке и записывает LabWare-compatible JSON.
4. LoadData() использует CultureInfo.InvariantCulture и не должен вызываться в no-args режиме.
5. Evaluate() возвращает именованный кортеж с BatchNumber, ProductName, Parameters, CriticalFailCount, WarningCount, Recommendation и RecommendationEN.
6. GetIssues() формирует сообщения для ErrorMessage при WARNING/FAIL.

Правила оценки

• PASS: CriticalFailCount = 0 и WarningCount = 0.
• WARNING: CriticalFailCount = 0 и WarningCount > 0.
• FAIL: CriticalFailCount > 0.
• ERROR: исключение при чтении или обработке данных.
• ErrorMessage остаётся пустым при PASS.
• Лимиты зашиты в Program.cs; внешняя конфигурация лимитов не требуется.

Ввод и поля

BatchNumber,ProductName,Carbonyl_Shift_ppm,Amide_Band_Wavenumber,Open_Ring_Percent,Intact_Ring_Percent,Storage_Temp_C,Storage_Humidity_Percent,Days_In_Storage,Min_Intact_Ring_Percent
RING-2026-001,Amoxicillin Trihydrate,178.5,1770.0,0.3,99.7,25.0,40.0,30,99.0
RING-2026-002,Ceftriaxone Sodium,179.0,1775.0,0.1,99.9,20.0,30.0,60,99.0
RING-2026-003,6-APA (Improperly Stored),176.0,1750.0,5.5,94.5,35.0,70.0,90,99.0

Выходной JSON

{
  "Header": {
    "UtilityName": "BetaLactam_Ring_Integrity_Checker",
    "Version": "1.0.0",
    "Timestamp": "UTC",
    "InstrumentID": "FUZKK-QC-WORKSTATION",
    "OperatorID": "Admin"
  },
  "Samples": [
    {
      "SampleID": "from BatchNumber",
      "BatchNumber": "from CSV",
      "ProductName": "from CSV",
      "TestName": "utility-specific test",
      "AnalysisCode": "utility-specific code",
      "Status": "PASS | WARNING | FAIL | ERROR",
      "StatusCode": "1 | 2 | 0 | -1",
      "ErrorMessage": "",
      "Description": "Russian recommendation",
      "DescriptionEN": "English recommendation",
      "Results": [
        {
          "ParameterName": "parameter",
          "ResultValue": 0.0,
          "UnitOfMeasure": "unit",
          "SpecificationLimit": "limit",
          "IsWithinSpec": true
        }
      ]
    }
  ]
}