過(guò)濾器檢漏系統(tǒng)在藥廠、潔凈室檢測(cè)中的應(yīng)用

關(guān)鍵詞：過(guò)濾器；DOP檢漏法；潔凈室檢測(cè)

引言

過(guò)濾器（HEPA ）一般是指對(duì)粒徑大于等于0.3um 粒子的捕集效率在99.97 ％以上的過(guò)濾器，通常作為制藥企業(yè)潔凈車(chē)間的末端過(guò)濾裝置，用以提供潔凈的空氣。潔凈室是否能達(dá)到和保持設(shè)計(jì)的潔凈級(jí)別在一定程度上與過(guò)濾器的性能及其安裝有關(guān)。因此對(duì)潔凈車(chē)間的過(guò)濾器進(jìn)行檢漏測(cè)試，確保其符合要求，是保證車(chē)間潔凈環(huán)境的重要手段之一。FDA 在無(wú)菌藥品生產(chǎn)指南中也指出在過(guò)濾器安裝后應(yīng)進(jìn)行檢漏測(cè)試，以檢查過(guò)濾器密封墊、框架及過(guò)濾器濾材等處的密封性，對(duì)于無(wú)菌制劑生產(chǎn)車(chē)間應(yīng)定期進(jìn)行過(guò)濾器的檢漏試驗(yàn)。

1 過(guò)濾器檢漏目的

過(guò)濾器本身的過(guò)濾效率一般由生產(chǎn)廠家檢測(cè)，出廠時(shí)附有濾器過(guò)濾效率報(bào)告單和合格證明。對(duì)制藥企業(yè)來(lái)說(shuō)，過(guò)濾器檢漏是指過(guò)濾器及其系統(tǒng)安裝后的現(xiàn)場(chǎng)檢漏，主要是檢查過(guò)濾器濾材中的小針孔和其他損壞，如框架密封、墊圈密封以及過(guò)濾器構(gòu)架上的漏縫等。檢漏的目的是通過(guò)檢查過(guò)濾器及其與安裝框架連接部位等處的密封性，及時(shí)發(fā)現(xiàn)過(guò)濾器本身及安裝中存在的缺陷，采取相應(yīng)的補(bǔ)救措施，保證區(qū)域的潔凈度。

2 DOP 檢漏法原理

過(guò)濾器的檢漏通常采用DOP 發(fā)生器在濾器上游發(fā)塵，使用光度計(jì)（photometer ）檢測(cè)濾器上下游氣溶膠濃度來(lái)判定濾器是否有泄漏。發(fā)塵的目的是因過(guò)濾器上游塵粒濃度較低，僅用粒子計(jì)數(shù)器在不發(fā)塵的情況下檢測(cè)，較難發(fā)現(xiàn)有泄漏，需補(bǔ)充發(fā)塵才能明顯、容易地發(fā)現(xiàn)泄漏。人工氣溶膠DOP 已有近40年歷史，一段時(shí)間以來(lái)，因被懷疑對(duì)人有致癌作用，現(xiàn)常以DOS （Dioctylsebaeate 癸二酸二辛脂）亦稱DEHS[di(2-ethylexyl)sebacate] 及PAO(polyaphaolefin 聚a 烯烴）等代替，但實(shí)驗(yàn)方法仍稱“ DOP 法”。大氣塵由于其濃度隨地點(diǎn)及時(shí)間等變化，有時(shí)較大，有時(shí)較低，一般不用來(lái)作為檢漏用。FDA 指出在進(jìn)行檢漏時(shí)，選用的氣溶膠應(yīng)符合一定的理化要求，不應(yīng)使用會(huì)引起微生物污染、造成微生物滋生的氣溶膠。

DOP 發(fā)生器可分為熱發(fā)生和冷發(fā)生兩種，熱發(fā)生器是利用蒸發(fā)冷凝的原理，被霧化的氣溶膠粒子用加熱器蒸發(fā)，并在特定條件下冷凝成微小液滴，去掉過(guò)大和過(guò)小的液滴后留下0.3um 左右的霧狀DOP 進(jìn)入風(fēng)道，粒徑分布在0.1 ～0.3um 。冷發(fā)生器是指利用壓縮空氣在液體中鼓氣泡，經(jīng)laskin 噴管飛濺產(chǎn)生物態(tài)的多分散相DOP 氣溶膠，zui大分布粒徑在0.65um 左右。在對(duì)過(guò)濾器進(jìn)行掃描檢漏時(shí)，經(jīng)常使用冷DOP. 檢測(cè)儀器有兩種，一種是氣溶膠光度計(jì)，另一種是粒子計(jì)數(shù)器，過(guò)濾器檢漏中常用的檢測(cè)儀器是氣溶膠光度計(jì)（以下簡(jiǎn)稱光度計(jì)），是一種前散射線性光度計(jì)，它由真空泵、光散射室、光電倍增管、信號(hào)處理轉(zhuǎn)換器和微處理器等組成。其工作原理是：當(dāng)氣流被真空泵抽至光散射室時(shí)，其中的顆粒物質(zhì)散射光線至光電倍增管。在光電倍增管中，光被轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，此信號(hào)經(jīng)放大和數(shù)字化后由微處理器分析，從而測(cè)定散射光的強(qiáng)度。通過(guò)與參比物質(zhì)產(chǎn)生的信號(hào)的對(duì)比，可以直接測(cè)量氣體中顆粒物質(zhì)的質(zhì)量濃度，因此其用途十分廣泛。而粒子計(jì)數(shù)器，它的測(cè)試值反映的是氣流中粒子個(gè)數(shù)的濃度，并規(guī)定粒徑范圍，其靈敏度較高，對(duì)所有塵源氣溶膠適用，選擇余地較大，但在過(guò)濾器檢漏中較少使用，兩種儀器測(cè)試結(jié)果難以定量對(duì)比。

3 檢測(cè)方法

確定過(guò)濾器本身及其安裝是否有明顯的滲漏，必須在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)以下幾處進(jìn)行測(cè)試：過(guò)濾器的濾材；過(guò)濾器的濾材與其框架內(nèi)部的連接；過(guò)濾器框架的密封墊和過(guò)濾器組支撐框架之間；支撐框架和墻壁或頂棚之間。

3.1 儀器

DOP 檢漏的材料、儀器有：塵源（PAO溶劑）、ZR-1300系列氣溶膠發(fā)生器、ZR-6000系列氣溶膠光度計(jì)。

氣溶膠發(fā)生器(PAO、DOP發(fā)生器)

ZR-1300型    ZR-1300A型    ZR-1302型

氣溶膠光度計(jì)(檢漏儀)

ZR-6010型         包裝箱

我公司使用的氣溶膠發(fā)生器為ATI TDA -6C . 手持式Laskin 噴嘴型氣溶膠生器，它直接使用空氣而不需要壓縮氣體作為動(dòng)力。在20Pa 工作壓力下，氣流速度為50~ 2025 f 3/min 時(shí)，可產(chǎn)生10~100ug/mL 濃度的多分散性亞微米級(jí)油塵氣溶膠。使用的氣溶膠光度計(jì)為ATI 2H 型光度計(jì)，動(dòng)態(tài)測(cè)量范圍為0.00005~120ug/L ，采樣流量為1F 3/min( 28.3L /min) 。

3.2 操作方法

3.2.1.在待測(cè)HEPA上游一側(cè)引入PAO氣溶膠

對(duì)于HVAC系統(tǒng)中的HEPA, 為使氣溶膠到達(dá)HEPA時(shí)時(shí)的濃度均勻，可將氣溶膠直接從系統(tǒng)風(fēng)機(jī)的負(fù)壓一側(cè)引入，如要從風(fēng)管中引入，則應(yīng)在距HEPA至少10倍風(fēng)管直徑處引入，并盡量減少拐彎（IEST美國(guó)環(huán)境科學(xué)和技術(shù)學(xué)會(huì)）。一般情況下，保持上游氣溶膠達(dá)到要求濃度，且濃度波動(dòng)在一定范圍即可。對(duì)于層流罩、超凈臺(tái)上的HEPA，氣溶膠直接從系統(tǒng)風(fēng)機(jī)的負(fù)壓一側(cè)引入。

3.2.2.氣溶膠光度計(jì)初始化、設(shè)定100%、0%參比標(biāo)準(zhǔn)值

按照氣溶膠光度計(jì)操作要求進(jìn)行初始化、設(shè)定報(bào)警值。將采樣管與上游采樣口相連，測(cè)量上游氣溶膠的濃度。按照氣溶膠發(fā)生器操作要求調(diào)節(jié)發(fā)生的氣溶膠濃度，使上游氣溶膠濃度達(dá)到(20～80)μg/L。

3.2.3.掃描檢漏

卸下HEPA的散流板，對(duì)整個(gè)濾器面、濾器與邊框之間、邊框與邊框之間以及邊框與靜壓箱之間的密封進(jìn)行掃描。掃描時(shí)采樣頭距濾器面約1英寸(約2.54cm)，掃描速度不超過(guò)5cm/s。掃描按直線來(lái)回往復(fù)地進(jìn)行，線條間應(yīng)重疊。檢測(cè)過(guò)程中，若有報(bào)警聲(即泄漏率超過(guò)0.01%)，表明有泄漏。泄漏處經(jīng)用硅膠堵漏或緊固以后再進(jìn)行掃描巡檢。檢查一個(gè)過(guò)濾器約為5-10分鐘左右，在測(cè)試的過(guò)程中，應(yīng)經(jīng)常確認(rèn)上游氣溶膠的濃度，注意在檢測(cè)過(guò)程中應(yīng)帶防護(hù)面罩和防護(hù)眼罩。

4.結(jié)果判定及處理

過(guò)濾器泄漏率應(yīng)小于等于0.01%。若HEPA在檢測(cè)過(guò)程中，所有點(diǎn)的泄漏率都不超過(guò)0.01%，則判該HEPA合格，若有一處超過(guò)0.01%，則判為不合格，并將該點(diǎn)標(biāo)記出來(lái)，需修補(bǔ)或更換。過(guò)濾器濾料泄漏處允許用膠水修補(bǔ)，但是單個(gè)泄漏處的面積不能大于總面積的1%，全部泄漏處的面積不能大于總面積的5%，否則必須更換。

5.過(guò)濾器檢漏周期

FDA在無(wú)菌藥品生產(chǎn)指南中建議對(duì)于無(wú)菌制劑生產(chǎn)車(chē)間每半年進(jìn)行一次檢漏，我國(guó)在GMP 檢查指南中建議通常一年一次。ISO 14644-3:2005對(duì)已安裝HEPA的泄漏檢測(cè)，建議的zui長(zhǎng)時(shí)間間隔為24個(gè)月。DOP檢漏在HEPA 安裝或更換后都應(yīng)進(jìn)行。當(dāng)環(huán)境監(jiān)測(cè)顯示空氣質(zhì)量惡化、或當(dāng)產(chǎn)品無(wú)菌試驗(yàn)不合格、培養(yǎng)基模擬灌裝試驗(yàn)失敗時(shí)，都可作為偏差調(diào)查的一部分進(jìn)行檢漏。需進(jìn)行檢漏試驗(yàn)的濾器還包括烘干隧道和干烤箱所使用的HEPA。

6 問(wèn)題討論

6.1 過(guò)濾器效率與檢漏

過(guò)濾器過(guò)濾效率是指的濾器本身的效率，隨執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)及測(cè)試方法不同而異。當(dāng)前對(duì)過(guò)濾器效率的測(cè)試方法有：DOP 法，以光度計(jì)檢測(cè)，不如粒子計(jì)數(shù)法靈敏，有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)可見(jiàn)美國(guó)IEST-RP-CC001 ；粒子計(jì)數(shù)法，以粒子計(jì)數(shù)器作為檢測(cè)儀器，使用單分散或多分散氣溶膠，靈敏度高，多用于超過(guò)濾器，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)可見(jiàn)IEST-RP-CC007; zui易穿透粒徑法（MPPS ），采用粒子計(jì)數(shù)器作為檢測(cè)儀器，使用的氣溶膠同前，此法是歐盟EN1822 標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定，與粒子計(jì)數(shù)法的區(qū)別是，以過(guò)濾器zui易穿透的粒徑作為測(cè)試用粒徑；鈉焰法，此法采用火焰光度計(jì)，對(duì)NaCL 燃燒的火焰色度作響應(yīng)，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)我國(guó)“空氣過(guò)濾器GB13554 -92 ” ，靈敏度低，且NaCl 對(duì)微電子產(chǎn)品質(zhì)量有害，國(guó)外已不用。對(duì)制藥企業(yè)來(lái)講，過(guò)濾器檢漏主要是現(xiàn)場(chǎng)檢漏，通過(guò)DOP 法發(fā)現(xiàn)濾器本身及運(yùn)輸、安裝過(guò)程中可能存在的問(wèn)題。常使用氣溶膠光度計(jì)及多發(fā)散氣溶膠，因其比單分散氣溶膠來(lái)得經(jīng)濟(jì)方便并能滿足要求。

6.2 氣溶膠光度計(jì)與粒子計(jì)數(shù)

檢測(cè)儀器可使用氣溶膠光度計(jì)或粒子計(jì)數(shù)器。粒子計(jì)數(shù)器檢測(cè)的是粒子的數(shù)量分布，常以“粒/ L ” 單位表示，而光度計(jì)檢測(cè)的是粒子的質(zhì)量濃度，以“ mg/L ”表示。zui多數(shù)量分布的粒子與zui大濃度分布的粒子并不處于同一粒徑，因?yàn)榱脚c重量成三次方的關(guān)系，大粒徑的粒子在濃度分布中占有較大的比重。因此在檢測(cè)濾器效率時(shí)，使用粒子計(jì)數(shù)器和光度計(jì)得到的結(jié)果會(huì)有差別。與粒子計(jì)數(shù)器相比，光度計(jì)靈敏度及精度稍差，因此不用來(lái)檢測(cè)H13 級(jí)以上的過(guò)濾器及超過(guò)濾器。對(duì)于制藥企業(yè)過(guò)濾器的現(xiàn)場(chǎng)檢漏而言，因光度計(jì)使用方便、檢測(cè)結(jié)果易于判斷、對(duì)泄漏檢測(cè)比較敏感而得到廣泛應(yīng)用。

6.3 檢漏標(biāo)準(zhǔn)

在檢漏結(jié)果的判定上，不同的標(biāo)準(zhǔn)也有所差異。美國(guó)IEST-RP-CC034 規(guī)定C 、. D 級(jí)過(guò)濾器現(xiàn)場(chǎng)檢漏透過(guò)率0.3um ，光度計(jì)掃描檢漏法）為0.01 。歐盟EN1822 規(guī)定檢漏測(cè)試只要被測(cè)過(guò)濾器的局部透過(guò)率不超過(guò)規(guī)定的局部值便為合格，H13 級(jí)過(guò)濾器對(duì)應(yīng)的局部透過(guò)率為0.25% ，但要注意這里的透過(guò)率是以0.3um 單分散相DOP 測(cè)試得出的。我國(guó)在“潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范GB50073-2001 及空氣過(guò)濾器GB13554 -92 ” 中關(guān)于已安裝過(guò)濾器的泄漏規(guī)定使用大氣塵或其它氣溶膠，測(cè)試，采用粒子計(jì)數(shù)器測(cè)得泄漏濃度，對(duì)于過(guò)濾器，穿透率不應(yīng)大于過(guò)濾器出廠合格穿透率的4 倍。對(duì)于制藥企業(yè)HEPA 的檢漏測(cè)試，在實(shí)際測(cè)試中，若有泄漏，光度計(jì)數(shù)值會(huì)明顯升高，易于判斷，過(guò)濾器泄漏率標(biāo)準(zhǔn)定為小于等于0.01% 并不影響實(shí)際泄漏的檢測(cè)。