一、4Q验证

1.定义

“4Q验证”又称为“4Q确认”，是国内外药品行业在对仪器进行验证时普遍采用的方法。“4Q验证”通过4个步骤来完成对仪器的验证工作，由于这4个步骤的英文缩写中均包含了字母Q（Qualification），故称“4Q验证”。

4Q验证分别代表设计确认（Design Qualification,DQ）、安装确认（Installation qualification,IQ）、运行确认（Operational Qualification,OQ）和性能确认（Performance Qualification,PQ）。

2. 4Q验证的作用

(1)设计确认（DQ）

设计确认在设备的采购前进行，主要确认仪器的功能性和操作指标是否满足仪器的预定用途，以此作为选择仪器供应商的标准。

(2)安装确认（IQ）

安装确认在设备的安装阶段进行，主要确认收到的仪器是否符合选型要求，并能在指定的环境中正确安装和正常使用。

(3)运行确认（OQ）

运行确认在设备的验收阶段进行，或是在设备重大维修、改装或迁移后进行，主要确认设备在选定的环境下是否能够按照操作说明书中所示的功能正常运行、运行技术指标是否符合设计要求。

(4)性能确认（PQ）

性能确认一般在设备的日常运行过程中进行，主要是确认仪器在常规使用条件下的性能是否能够始终与说明书保持一致。

二、4Q验证方法及实施

假定某实验室为拓展业务，准备采购一台设备用于开展新项目的校准工作，这一过程通常需经历需求调研、采购、安装、验收、使用中的核查等步骤。下面就以此为例，简要说明4Q验证在实验室设备管理中的应用。

1.设计确认

设计确认一般按以下步骤进行：收集URS（需求说明User requirements specification,URS）—URS确认—供应商选择—URS提交与响应—供应商确认—采购。

(1)URS的收集

项目的具体实施部门结合实验室实际条件和拟采购设备的预期用途，提出拟购设备的各项指标，如功能指标、运行指标、环境影响指标、结构和外观、实验室环境、软件等，形成URS文件，交设备采购部门。

(2)URS的确认

设备采购部门对实施部门提交的URS进行核实，按照实验室管理规定履行审核、会签、批准等手续。

(3)供应商选择

设备采购部门将URS提交给设备供应商（或通过招投标程序形成招标文件向社会征集供应商）。具体实施时，实验室应结合采购金额大小及实验室性质等因素确定该采购是否需要进行招投标，并按确认结果选择采购方式和途径。

(4)URS的核查与响应

供应商根据URS进行设计核查，核查的内容包括功能指标、运行指标、环境影响指标、噪声、电气系统和控制功能、安全保护指标、关键部分材质、与设备及相关公用设施的接口关系、结构和外观、计算机系统、实验室环境等各项指标。有些测试可能需要在实验室特定环境下进行（软件）。供应商应将核查生成的文件反馈给设备采购部门。

(5)供应商的确认

设备采购部门根据供应商反馈的核查文件，综合实验室环境、使用要求等相关因素，对供应商进行选择，选择时需要同时评估供应商的安装、服务和培训的能力。

(6)采购

设备采购部门按实验室相关管理规定实施设备采购。在这一步骤中，尽量在合同中对设备的安装、溯源、后续服务以及培训等内容进行约定。

2.安装确认

安装确认一般按以下步骤进行：设备的准备与运输—到货核查—安装条件确认—设备安装—安装结果核查。

(1)设备的准备与运输

供货商按照之前签订的合同备货，并将设备按照设计和规定的要求运送至实验室。

(2)到货核查

实验室按照合同及仪器配置清单，对到货仪器的符合性和完整性进行核查，要求仪器、软件、手册、供应品以及其他仪器部件运达时满足订单的要求，并且没有损坏。

(3)安装条件确认

供货商与实验室专业人员共同对实验室环境进行确认，核实安装地点的环境条件是否满足设备制造商的规定、符合仪器使用要求，安装位置和空间是否满足仪器操作、维护的需要。

实验室可根据仪器大小准备合适的场所，并满足温度、湿度、洁净度、防震等要求。电源方面的要求应考虑电压、电流、功率、插头、意外停电应急措施等，还应考虑水、气、排水、排风以及安全、网络连接等因素。供货商应确认实验室环境（如温湿度、电磁干扰、电压波动、振动等）符合设备操作及使用要求，并确保设备在该条件下可以正常工作。

(4)设备安装

在实验室环境下正确安装设备。安装应由制造商、供应商、专业工程师或实验室内部有资质的人员进行。

(5)安装结果核查

安装完成后，对仪器进行初步诊断和测试，核查时要对硬件和软件分别进行测试。硬件测试的主要内容：所有模块（包括电气控制系统）是否正常连接及安装，所有模块能否正常启动。软件测试的主要内容：检查软件是否安装完全，所有软件（包括内置功能模块）能否正常启动和运行。

3.运行确认

运行确认一般由供应商和实验室共同完成。通常包含以下主要内容：

(1)实验室对设备（包括软硬件）进行测试，以确认其是否符合设定要求。测试的内容包括仪器功能测试、固定参数测试、数据存储/备份/存档的安全性测试等。测试由实验室或者其任命人员实施。

①仪器功能测试

测试时，根据制造商提供的信息确定需要测试的参数指标，并设计相应的试验来评价这些指标是否满足要求。功能测试包括关键操作功能测试和安全功能测试，主要内容为工作条件核查、功能核查（仪器仪表的核查、运行前的核查测试）、运转核查、控制程序核查、安全性能核查、各项技术指标核查、运行可靠性试验。

②固定参数测试

测试仪器固定不变的参数，例如长度、高度、重量、电压输入、载荷等，如果制造商提供的参数指标满足实验室要求，可以不用测试。如果实验室想确定这些参数，可以在实验室场地进行测试。固定参数在仪器的生命周期内不发生变化，以后就可以不需要再次测试。

③数据存储/备份/存档的安全性

在实验室场地测试数据处理的安全性，如存储、备份、路径和存档。对于技术性要求较高的设备，以上测试也可以聘请具有相应资质的机构进行，也可以采信具有资质的计量技术机构出具的检定/校准证书等技术文件。通常情况下，在签订采购合同时，可以将这一内容作为产品购买的一部分。

(2)在经过测试后，实验室确认设备的各项指标及安装符合预期要求，即可对设备进行验收。若是维修后的设备，则可以根据运行确认的结果确定是否重新启用。

4.性能确认

性能确认由实验室在设备日常运行时进行，主要包括性能检查、预防性维护和修理、建立核查和维护的操作规范等内容。

(1)建立设备操作规范或作业指导书

ISO/IEC 17025-2017中第6.4.3条明确规定：“实验室应有处理、运输、储存、使用和按计划维护设备的程序，以确保其功能正常运行并防止污染或性能退化。”；第6.4.7条规定：“实验室应制定校准方案，并进行复审和必要的调整，以保持对校准状态的信心。”；第6.4.10条规定：“当需要利用期间核查以保持设备性能的信心时，应按程序进行核查。”

因此，实验室在进行测试时应按照ISO/IEC 17025-2017的要求制定相应的体系文件，来对设备的校准、使用、维护、核查等过程进行相应的规定。这些文件可以是程序文件也可以是作业指导书。

(2)性能检查

实验室在设备的日常使用中，应根据操作规范的规定对仪器设备关键性能参数进行检查，检查可按预定的周期进行，或在每次使用仪器设备时进行。特别需要关注重要且最可能随时间变化的性能参数，如液相色谱仪中的检测器基线噪音等。

在实验室设备管理中，通常会使用期间核查的方式对设备的性能进行确认，性能检查也可以近似地认为就是设备期间核查。

(3)预防性维护和修理

当某仪器的性能检查结果不能够满足要求时，应对其进行维护和修理，并在维护修理后重复相关的一个或多个性能检查，以确保仪器的合格状态。所有的维护和校准活动均应该以文件形式记录和保存。

三、应用注意事项

1.方法的文件化

检测校准实验室在将4Q验证方法应用到实验室设备管理前，应按ISO/IEC 17025-2017的相关规定，将4Q验证的操作方法和工作流程写入到体系文件中，可以放在设备管理程序中，也可以单独为其编写作业指导书。

2.过程控制

在使用4Q验证方法进行设备管理时，应采用过程控制的方法对每一个验证过程及验证步骤进行严格的把控，以防止由于验证失效给实验室的检测校准工作带来风险。

3.保证验证的可追溯性

在进行4Q验证时，应对所有的验证步骤进行记录，产生的记录应跟随设备档案保存，以保证验证的可追溯性。

四、结束语

4Q验证在医药制药行业有着广泛的应用，在良好生产规范（Good Manufacturing Practice，GMP）、良好实验室管理原则（Good Laboratory Practice,GLP）等规范中均对验证进行了强制规定。将4Q验证方法应用到检测校准实验室的管理中，可以有效地提高实验室管理的水平，对于提升检测校准质量、降低风险有着积极的作用。

本文刊发于《中国计量》杂志2019年第2期  

作者：贵州省计量测试院 王宁 李倩