观察
根据擦拭和淋洗样品总有机碳(TOC)的历史或当前数据而采用工艺能力方法,能够证明清洁工艺及用于此工艺的限度是否可行、可实现、可检验。在右图所示的工艺中,上下游过程都使用1 ppm C的“默认"限值,此限值将用于确定工艺能力。但是,TOC样品通常接近TOC方法的检测限(LOD)或定量限(LOQ),因此最可行的方法是使用单侧接受标准来显示工艺能力。对于单侧接受标准来说,工艺能力比率是Cnpk,而不是传统的CpK方法。
评估限值
对于任何清洁工艺来说,要评估两个清洁验证关键性质量属性(TOC擦拭和淋洗样品)的某个接受标准是否切实可行和可以实现,通常对于特定的生产工艺,使用工艺能力指数。如果从工艺中采集的历史或当前TOC数据满足特定的工艺能力比率,则TOC与对特定工艺的当前接受标准,适用于清洁验证。为表明这种判断,请看以下例子,表现了使用这个特定的设备,对特定的生产工艺进行的清洁工艺的合适程度。
将评估以下TOC接受标准:
?上下游TOC擦拭样品:< 1 ppm C
?上下游TOC淋洗样品:< 1 ppm C
统计原理
要评估已建立的接受标准是否切实可行和可以实现,需使用工艺能力指数。工艺能力指数旨在确定,考虑到已经观察到的当前与历史的TOC擦拭与淋洗数据的变化率,该清洁工艺是否能够满足此接受标准。为了判断此方法是否合适,合适的工艺意味着,已建立的接受标准从统计学的角度来看,是合理的。合适的工艺是指能够确保工艺能力指数大于或等于1.25的工艺。此特定比率与传统的大于1.33不同,因为清洁验证接受标准是单侧规格1。
为了选择工艺能力指数的正确计算方法,需同TOC擦拭和淋洗数据分布一起来考虑接受标准的类型(单侧或双侧)。如果TOC擦拭和淋洗接受标准<1.0 ppm C,则选用工艺能力指数以适用于单侧规格。但是,评估TOC擦拭和淋洗数据的正态分布,很重要。通常来说,清洁验证样品的数据不是正态分布,因此建议进行数据转换,以确定用于计算工艺能力指数的近似正态或百分比分布2。例如,用第二页的原始数据表来确定直方图和百分比分布。建议用MiniTab或SAS JMP等统计程序来确定直方图和百分比分布。
确定擦拭和淋洗样品的TOC工艺能力
确定百分比分布之后,应使用以下公式来确定TOC擦拭和淋洗样品的工艺能力指数。对于单侧规格(如清洁验证应用中的规格),指数计算公式为:CnpK=(USL-中位数)/(p(0.995)-中位数)其中:
?Cnpk=非参数工艺能力指数
?USL=Upper Specification Limit,TOC清洁验证擦拭和淋洗样品的规格上限值
?中位数=样品的50%百分比分布。由于TOC数据的50%非常接近检测限,因而TOC样品的中位数通常为0.1 ppm,或者0与检测限的中点值
?p(0.995)=数据的99.5%可以用此计算方法和相应的百分比分布(擦拭:0.8 ppm;淋洗:0.6 ppm)来计算工艺能力(Cnpk)如下:TOC擦拭:Cnpk=1.4;TOC淋洗:Cnpk=1.8单侧接受标准的合格工艺是指能力指数大于或等于1.25的工艺,这表明清洁验证工艺及其关键性参数(时间、搅拌/速度、浓度、温度)能够满足TOC擦拭和淋洗所收集样品的<1 ppm的标准。
参考文献
1.Montgomery,D.C.,(1991).Introduction to Statistical Quality Control,统计质量控制入门,John Wiley and Sons;New York,New York,第373页
2.NIST/SEMATECH e-Handbook of Statistical Methods,统计方法手册,第6.1.6节,What is Process Capability?什么是工艺能力?
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