ThermalAnalysisDSC_TGAQualityChecker

Thermal Analysis DSC/TGA

LabEx laboratory QC CSV→JSON URS & FS utilities / cleanroom
Открыть подборку
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

IDТребованиеКритичностьКритерий приемки
URS-001Утилита 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.HighCSV обрабатывается без ручной правки заголовков.
URS-002Утилита должна выполнять детерминированную проверку данных для объекта «Thermal Analysis DSC/TGA» без применения машинного обучения.HighОдинаковые входные данные дают одинаковый JSON-результат.
URS-003Утилита должна валидировать обязательные поля, числовые форматы, флаги, диапазоны и предметную правдоподобность значений.HighОшибки схемы и преобразования явно отражаются в результате.
URS-004Утилита должна формировать output.json со статусами PASS / WARNING / FAIL, исходными значениями, предупреждениями и отказами.HighJSON пригоден для review, расследования отклонений и интеграции.
URS-005Документация должна поддерживать подготовку IQ/OQ/PQ или CSV/CSA-проверки.MediumURS/FS, контракт CSV/JSON и тестовые сценарии доступны вместе с утилитой.

Контракт input.csv

#ПолеПримерНазначение
1BatchNumberTA-2026-API-001Входной параметр для детерминированной проверки ОКК/QC.
2ProductNameCarbamazepine APIВходной параметр для детерминированной проверки ОКК/QC.
3DSC_OnsetTemp_C189.5Входной параметр для детерминированной проверки ОКК/QC.
4DSC_PeakTemp_C191.2Входной параметр для детерминированной проверки ОКК/QC.
5DSC_Entalpy_Jg145.0Входной параметр для детерминированной проверки ОКК/QC.
6TGA_OnsetDecomp_C210.0Входной параметр для детерминированной проверки ОКК/QC.
7TGA_WeightLossPercent_105C0.15Входной параметр для детерминированной проверки ОКК/QC.
8TGA_ResiduePercent_600C0.05Входной параметр для детерминированной проверки ОКК/QC.
9PolymorphFormForm IIIВходной параметр для детерминированной проверки ОКК/QC.

FS — функциональная спецификация

IDФункцияРеализация
FS-001CSV importПрочитать input.csv, проверить заголовок, число колонок и кодировку.
FS-002Schema validationПроверить обязательность полей и допустимость входных значений.
FS-003Rule engineПрименить предметные правила, лимиты и проверки системной пригодности/спецификации, описанные в исходном описании утилиты.
FS-004Status aggregationСформировать итоговый статус: FAIL при критическом отказе, WARNING при некритическом отклонении, PASS при соответствии.
FS-005JSON exportЗаписать 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 FAIL или 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.

Открыть

Неврология

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

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