美国法规21 CFR 211.67（b）（6）自1979年以来要求“在使用前立即检查制造设备”，实际上，多年来制药制造商一直在根据“目视”检查放行设备。随后，业界甚至监管者都将这种“检查”视为“目视检查”的要求。例如，药品检验合作计划（PIC/S）建议“在执行清洁程序后，设备上不应出现任何残留物的数量。1”许多关于清洁的监管指南都可以找到类似的声明2-4。PIC/S还提到“加标研究应该确定大多数活性成分可见的浓度”1。
关于目视检查（VI）的研究很少。1993年，礼来公司的Gary Fourman和Mike Mullen博士发表了一篇文章，其中他们提到尖峰研究表明许多化合物在约100μg/ 4平方英寸（或4μg/ cm2）下可见5。没有提供关于如何进行研究或使用何种化合物的详细信息。一年后，Jenkins和Vanderwielen的一篇文章声称能够通过使用额外的光源看到低至1μg/ cm2的残留物。六年后，在2000年，Frank Buscalferri等人发表了一篇文章，他们声称看到几种化合物的残留量低至约0.4μg/ cm2。6然后，从2004年到2014年，Richard J. Forsyth和其他几位化合物，发表了一系列文章，发现几种不同化合物的范围为0.4至>10μg/ cm2。7-11
进行这些VI研究的基本方法是将已知量的残留物“点样”到“试样”或替代材料表面上。然后，分析人员在各种特定观察条件下观察加标表面，所有分析人员能看到的最低残留量被视为该化合物/产品的目视检测限值（VDL）。
但是，从来没有人清楚VI是否可靠，因为它从未真正得到验证。如果VI可以被验证或确认，那么使用这种技术来放行设备是合理的，甚至可以用来代替传统的擦拭方法，因为擦拭方法需要花费大量的时间和资源来开发，验证和执行。
如前所述，上述方法使用了一种“点样”技术，这可能导致更容易看到沉积物。有一个问题是，实际的残留物是否通常都沉积在一个地方。另一种可能的方法是在材料表面均匀地涂上一层残留物，看看分析师是否能在相同的水平上看到这些残留物。如果分析师可以，这可能会作为VI作为分析方法的验证。
2011年至2013年，史蒂文斯理工学院史蒂文斯药物研究中心对VI进行了三项独立研究，探讨VI的准确性，精密度，线性和检出限，以及验证VI作为清洁验证方法的可能性。这些研究采用了技术来实现均匀的涂覆产品残留物。
材料和方法
➢ 由环境资源联合公司（Golden，Co.）制备和供应的6cm×6cm的具有＃8表面光洁
度的316L不锈钢“试样”。
➢ 选择并涂布到“试样”上的产品是OTC防晒剂，因为低风险产品最适合与VI一起
使用。
➢ 使用两种技术用已知量的防晒剂均匀地涂覆试样表面：使用注射器手动地将均匀涂
布到5cm×5cm区域的技术和使用喷涂装置的另一种技术。在第一项研究中使用手动技术，并且在第二和第三研究中使用喷涂机。 ➢ 准备了两套不同的“试样”，一套是标准套装，另一套是未知套装。分析师必须在
定义的观察条件下比较这些集合并找到最接近的匹配。使用目检标准的潜在好处是
它为目检测量提供了基础，因为分析师可能不知道他们具体再寻找什么，也不知道他们看到的水平。这类似于将分析仪器上分析的样品与外部标准或获得的线性曲线进行比较。以下所有研究均采用此类方法。
➢ 使用一个Omega HHLM1337手持式测光仪用于测量光照水平。
研究1
史蒂文斯制药与工程项目组的68名研究生自愿参加第一项研究。制备一组九个试样，其中已知量的残余物以递增的浓度均匀沉积（手动）以用作“标准”。在这些相同浓度的每一个中制备另外六组试样以用作“未知物”。总计54张“未知”试样。残留物水平的值显示在表1中。
表1：研究1的标准试样残留水平 标准试样编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 表面残留水平（μg/25cm2） 表面残留水平（μg/cm2） 10 0.4 25 50 86 131 186 251 325 410 1 2 3.4 5.2 7.4 10 13 16.4
在开始练习之前，参与者只接受了最少的培训，以了解在没有具体指导的情况下他们能做得多好。结果的拟合线图如图1所示。
图1：研究1的拟合线图
R-Sq（adj）为90.9％，尽管前四个试样的非线性，其中残留的残渣显着减少，并且更难以看到。许多学生难以区分这四个试样。随着残留物浓度的增加，VI的准确度增加。
报告的结果差异很大。我们从这项研究的经验中得出以下观察结果： ➢ 由于残留物是手工沉积的，沉积的残留物中存在一些不均匀性，这给较高浓度的分
析人员带来了一些问题。
➢ 对学生的培训不足是一个问题。学生们不知道残留物应该是什么样的（例如，一些
学生混淆了灰尘颗粒或带有残留物的试样上的划痕）。（注意：区分具有不同理解水平的学生和行业工人群体很重要;行业工作者应该已经知道视觉清洁设备应该是什么样子。）
➢ 一些学生报告了可疑的结果，并被要求重复这项研究。这些学生返回重做并报告了
不同的研究结果，结果与预期值一致。这些学生对他们可能在结果中犯错误的原因提供了合理的解释（例如，草率地写了“3”，看起来像“5”）。 ➢ 少数学生报告了不可能的结果：最低标准的最高分数和最高标准的最低分数。这些
学生也被要求重复这项研究，但没有，所以这些数据被丢弃了。（注：这是一个重要的观察结果，因为在行业中进行目视检查的结果即是信任的问题。） ➢ 像任何一套标准一样，这些试样需要一定程度的小心，以防止其上的残留物被损坏。
这些试样需要适当的储存和处理，以防止灰尘、指纹或其他污染物积聚在其上，并改变其数值和分析师的反应。
由于这些问题以及结果的变化，决定进行另一项研究，并进行以下修改：
1. 使用喷涂装置代替手动方法来制造类似的一组试样以沉积残留物。这旨在标准化外
观，消除试样间的变化，并为分析师提供更一致的演示。
2. 为分析师提供有关如何进行目视检查的文件培训（例如，如何处理试样，检查角度
/距离，残留物与灰尘/划痕之间的差异）。 3. 将分析师人数减少到大约30人。
研究2
第二项研究是使用相同数量的“标准”和“未知”试样对32名研究生进行的。然而，这次，使用喷涂装置制备所有试样，所述喷涂装置在试样表面上施加非常均匀水平的残留物。残留物水平的值显示在表2中。
表2：研究2的标准试样残留水平 标准试样编号 表面残留水平（μg/25cm2） 表面残留水平（μg/cm2） 1 10 0.4 2 25 1 3 50 2 4 86 3.4 5 131 5.2 6 186 7.4 7 251 10 8 325 13 9 410 16.4 建立了一个关于如何处理试样和进行视觉检查的SOP，并对所有参与者提供了文件培训。
在研究间隙将所有试样储存在盒子中以使污染（例如灰尘）最小化。结果的拟合线图如图2所示。
图2：研究2的拟合线图
本研究得出以下观察结果：
➢ 尽管试样1至3持续存在非线性，但R-Sq（adj）增加至97.9％。
➢ 与第一项研究（包括4号试样）相比，VI的精确度和准确度显著提高。 ➢ 然而，分析师的反应似乎是在标准范围的末端积累的。人们意识到研究设计限制了
学生只报告1-9，即使他们认为试样比1号更清洁或比9号更脏。它还迫使他们选择一个标准值（没有外推），这在数据报告中产生了偏差。应该注意的是，低端结果的偏差导致“更干净”的试样被报告为“更脏”。
研究3
进行了第三项研究，允许参与者根据观察结果报告高于或低于标准的试样，并在标准中添加第10张试样作为“空白”（即，未应用任何产品）。因此，本研究共使用60张试样作为“未知样”进行分析。所有的试样再次使用喷雾装置，将残留物均匀地涂抹在试样表面上。残留量值如表3所示。
表3：研究3的标准试样残留水平 标准试样编号 表面残留水平（μg/25cm2） 表面残留水平（μg/cm2） 0 0 0 1 10 0.4 2 25 1 3 50 2 4 86 3.4 5 131 5.2 6 186 7.4 7 251 10 8 325 13 9 410 16.4
在这项研究中，10张“目检标准”试样被贴在白色面板上，并标为0-9。60张“未知样”试样被贴在30个单独的面板上，每个面板包含两张“未知”试样。将含有“未知样”试样残余物的“样品板”与含有“标准”试样残余物的“标准板”进行比较，以供学生用于识别未知试样残余物的值（图3）。
图3：学生根据标准评估一对“未知样”
检查步骤
编写了一份SOP，提供有关残留物外观、如何进行目视检查以及如何处理标准和未知试样面板的培训。然后，30名学生接受了这个标准操作程序的培训。在正常的室内照明条件下，面板被放置在平坦的表面上，以模拟可能发生的典型生产检查条件（例如，在清洗车上检查清洁的包装设备时）。
在这些实验中，对光照水平进行测定并发现在63到93英尺烛光（680到1000勒克斯）之间。（注：据观察，光强度变化很大，即使从一个试样位置到另一个试样位置，因此应理解，不可能指定一个特定区域，包括生产区域，都处于同一个勒克斯水平）。在对试样进行评估的过程中，学生们被要求坐直，使视角在30到90度之间，与之前公布的情况类似。6-10
在分析过程中，学生只观察了“未知”试样。如果在“未知”试样上没有发现残留物，则报告为“0”表示“干净”。如果看到任何残留物，则分析员将“未知”试样上存在的残留物量与“目检标准”试样上存在的量进行比较。然后，通过选择与目检标准试样最接近的匹配，为未知试样选择1-9的值；然后将其记录在电子表格中。如果发现任何不符合标准的残留物，意味着浓度大于9（410微克/25平方厘米），分析人员在电子表格中报告为10。所有数据收集在Excel电子表格中，然后使用Minitab16进行分析，以确定准确度、精度、线性度和检测限。结果的拟合线图如图4所示。
图4：研究3的拟合线图
每个“未知”的平均响应与标准值紧密匹配，R-Sq（adj）值为93.1%，显示与研究2相比有所减少，但仍然显示出非常线性的响应。前四个响应（0.4至3.4μg/cm2）基本上是平坦的，这表明分析师一般没有“看到”前四个试样上的任何残留物，因此他们报告它们是干净的（0）。因此，在本次目视检查研究中，加入4号试样（3.4μg/cm2）的量可被视为可能的检测限（DL）。
通过确定平均值和标准偏差并计算偏差和相对标准偏差百分比（RSD），评估所有“未知”试样水平的准确度和精确度。
表4：研究3的偏差和％RSD 试样# 真实值(μg/cm2) 平均值 STD 偏差 %RSD 0 0 0.1 0.4 +0.1 308% 1 0.4 0.4 0.8 0.0 188% 2 1 0.6 0.9 -0.4 168% 3 2 1.0 1.3 -1.0 124% 4 3.4 5.1 2.1 +1.7 42% 5 5.2 7.9 2.1 +2.7 27% 6 7.4 12.0 2.8 +4.6 23% 7 10 13.5 3.5 +3.4 26% 8 13 17.4 3.0 +4.4 17% 9 16.4 16.8 3.0 +0.4 18% 还评估了数据的RSD百分比。4个最低标准的标准偏差非常高（见图5），但随着浓度的增加，标准偏差大幅下降。最低标准是最难看到的，报告不足。在较高的标准上存在较低但仍显著的差异。这些试样有更多的药物残留，分析师可以更容易地看到它们，但不能很好地区分它们。
图5：研究3的RSD%
报告的所有较高标准（试样5至9）均高于其实际值。出于清洁验证的目的，这将是首选的偏差。
该图还显示，从试样编号5开始，标准偏差显著降低。这表明分析师开始更准确地看到这些试样上的残留物。因此，这些结果表明，在本研究中，约85μg/25 cm2或3.4μg/cm2可被视为目视检查的DL。
检测限的计算
根据ICH Q2，利用响应和斜率的标准差计算DL。检测限可表示为：
DL = 3.3 σ/S
其中：
σ=残差的标准偏差，以及 S=校准曲线的斜率
表5：所有研究基于ICH Q2计算的检测限： 研究 1 2 3 根据回归方程和通过绘制平均响应与实际加标质量（μg）的拟合线图获得的剩余标准差，分别估算坡度和标准差（σ）。每项研究的斜率、残余标准偏差和计算的检测限如表3所示。
在第一项研究中，学生在如何进行检查方面获得了很大的自由度，而DL则是最高的。在第二项研究中，学生们为他们的检查提供了更好的指导，而DL则减少了一半。然而，他们在报告结果的方式上受到了很大的限制，当给予更多的自由时，DL几乎翻了一番。但是，尽管在这些研究的执行过程中被认为存在显著差异，这些计算的DLS实际上彼此非常接近，可以被认为是等效的。因此，这些研究的DL可以是平均值，或者大约5μg/cm2。
斜率 1.032 0.9107 1.192 残留标准偏差 2.19 0.75 1.84 检测限（μg/cm2） 7 3 5
讨论
通过以上分析、分析人员的评论和对研究的观察，我们发现目视检查有四个主要的变化来源：试样制备、分析人员、检查方法和残留物类型。
试样
在我们的第一个研究中，试样是手工加标的。对所有试样的检查和分析人员的评论表明，在试样的制备过程中有一些明显的变化。人们注意到残留物的沉积方式不同，有的边缘清晰厚实，有的超出了刻印区域的边界。试样表面的划痕、试样上干燥的灰尘斑点以及残留物沉积物的不均匀性也引起了一些分析人员的质疑。在第二和第三个研究中，使用自动喷雾装置对试样进行加标，从而形成均匀的残留物涂层。试样也被储存在一个盒子里，以避免灰尘沉积。试样的制备、储存和搬运是目视检查的重要参数。
分析人员
第一项研究的分析人员总数为72人。对数据的检查显示了一些不可信的结果。有少数情况下，参考值为“1”的试样被指定为“9”，反之亦然。试样集1和9之间的差异太大，无法接受这些结果是正确的。这些学生不能确认他们的结果，所以这些数据被丢弃了。一些分析人员有数据输入错误（例如，难以辨认，给出了两个答案），无法联系他们纠正输入，因此他们的结果也从研究中删除了，将分析人员人数减少到68人。分析人员由参加制药生产课程的学生组成，有些人可能不清楚研究的目的，或者没有像他们应该的那样认真对待。因此，培训是目视检查的一个非常重要的方面。我们发现，在没有培训的情况下，一些分析人员不知道该寻找什么，甚至不知道什么是残留物，这意味着应该对工业中新雇用的操作员进行培训，以便了解残留物是什么样的。
检查方法
在第一和第二个研究中，要求分析人员报告与标准的最佳匹配。由于这一限制，低端值存在正偏差，高端值存在负偏差。因此，在第三项研究中，排除了限制条件，并制定了方案，以便分析人员能够报告他们看到的残留物。
残留物
残留物的可视化非常依赖于残留物的性质和属性。例如，一些残余物可能反射颜色，一些是晶体性质，更容易看到，一些可能比试样表面有一个更亮或更暗的颜色。这些性质可以使观察一种化合物在表面上的残留物与另一种化合物不同。
总结
这项研究表明，不锈钢表面残余物的VI与R2值呈线性关系，R2值大于90%，相当准确，但存在正偏差，在高于检测限的水平上，RSD百分比约为20%时不太准确。根据残留物在表面的沉积方式和检查方式，检测限从约3μg/cm2到约7μg/cm2不等。因此，文献中发现的
检测限可能不完全取决于。然而，从这些研究中看来，可能存在相当窄的范围，其中残留物开始易于看见，其可能介于1至10μg/ cm2之间，具体取决于残留物的类型，检查员的培训以及检查方式的执行。
根据这些研究的结果，我们强烈建议为VI制定培训计划，以提高其可靠性。这样的培训可以使制药操作员和质量检查员有资格看到药品残留物降低到已证明的水平，以便在清洁后有信心地将设备放行用于生产中。工业界在这些研究中使用的“标准面板”似乎不可行，因为它对于正常的检查使用来说很麻烦，并且在持续的存储和维护中存在潜在问题。接下来的一篇文章将讨论如何更简单地完成操作人员和检查员的VI资质确认。
随着ADE / PDE（可接受的每日接触量/允许每日暴露）的出现，现在可以科学地确定设备表面上的残留物的安全水平，并且许多低危害产品的MSSR（最大安全表面残留物）远高于其目检检测限使得VI可能成为作为验证的唯一标准的候选方法。
致谢
作者希望感谢环境资源协会的Paul Battle为这些研究提供技术帮助和准备试样。
同行评审
Thomas Altmann, Mallory DeGennaro, Ioanna-Maria Gerostathi, Mohammad Ovais, Osamu Shirokizawa 和Sarra Boujelben。
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