PALL 完整性检测讲座
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• 在Hydrocorr测试过程当中测定的是折叠过滤器结构尺 寸上被挤压而产生的水流量。这将不会损坏过滤器。
• 和其它可以在设备上运行的测试一样，水流量的完整 性测试方法(HydroCorr)符合FDA关于除菌级滤芯的完 整性测试的要求。HydroCorr的测试结果可以和细菌 挑战实验相关联。
u_integtest.ppt 9/4/98
推算泡点 (KL)
以流速测量为基础
空气流量/ PSI
KL
所加气体压力, PSI
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前进流(扩散流)试验
用以大膜面积滤芯，准确测定全部扩散流和通过 开 放膜孔的流量*
在滤芯开发过程中，过滤器制造商必须测试泡点 下的多个压力点以确定前进流试验压力
试验压力必须设置为在此压力下扩散流稳定、可重 复及较低，既不会冲破液膜又大到足够检测出微小
气体流量和相应的孔径之间存在比例关系
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润湿的膜孔及前进流
压力
气体分子
滤材
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泡点压力
滤材
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泡点试验
滤芯用润湿溶液润湿，缓慢加压(空气或氮气) 至大量气体从下游流出
大流量出现时的最低压力 * David B. Pall, U.S. 专利 # 3,007,334 Filed Nov. 30, 1956
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完整性检测试验步骤
用润湿溶液润湿滤芯或膜片
将气源、电源与完整性检测仪连接，再 与可进行完整性检测的滤壳或夹持器连接
启动完整性检测仪，输入试验程序和数据
将润湿的滤芯或膜片装入滤壳和夹持器中， 完整性检测仪自动进行检测并判定结果
u_integtest.ppt 9/4/98
u_integtest.ppt 9/4/98
手动滤芯泡点试验装置
气源
压力表 压力调节 装在滤壳中的 已润湿的滤芯
连续气泡
水槽
不断提高压力直至连续气泡在下游出现 包括扩散流和通过开放膜孔的大气流
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手动泡点
优点
限制
适合小膜面积的过滤器
由于扩散误差， 对大面积过滤器灵敏度低
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完整性检测目的
滤芯用户
确认滤芯正确安装 Hale Waihona Puke Baidu确认滤芯未受损坏 确认滤芯符合制造规格 确保使用效果
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滤芯完整性检测试验类型
破坏性
非破坏性
颗粒挑战 细菌挑战 前进流 压力保持 泡点 水浸入
细菌截留试验对除菌能力是最灵敏的完整性检测试验。非 破坏性的完整性试验是和细菌挑战试验关联的替代性试验
Integrity Testing 完整性检测
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内容提要
什么是完整性检测 为什么要做完整性检测 完整性检测的滤芯类型 完整性检测说明了什么
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完整性定义
完好的 完全的 未受损坏的
完整性检测试验的目的 是确定滤芯是否完好 不是测量孔径
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关于完整性试验的 FDA指南
"实现这一点的途径就是关联过滤器的性能 数据与完整性试验数据."
U.S. Food and Drug Administration (FDA) June, 1987, Guideline On Sterile Drug Products Produced by Aseptic Processing
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扩散流试验测量
上游体积中的压力保持在试验压力.
通过过滤器的全部气体流量均被测量(在上游检 测或在下游检测，包括扩散流及通过任何开放 膜孔的流量)
在上游检测为保持试验压力所需的气体补充流量 避免了测量带给下游无菌管道的污染
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关于完整性试验的 FDA指南
"在一个过滤工艺对给定产品、工艺过程和过滤器 进行完全认证后，重要的是确保在生产中以相同
过滤器(膜或滤芯)更换时能以同样方式进行 ."
U.S. Food and Drug Administration (FDA) June, 1987, Guideline On Sterile Drug Products Produced by Aseptic Processing
排污阀
滤壳上游充满水
通大气
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水侵入试验（HydroCorr ）
• HydroCorr测试是基于水在疏水性滤膜表面存在表面 张力和毛细管现象发展出来的。HydroCorr是一种高 度灵敏，不用醇类而根据水流量进行疏水性滤膜完整 性测试的方法。
• 把水压进最大的膜孔所需要的最小压力称为水侵入压 力。进行HydroCorr测试时的压力低于水侵入压力。 对于一个完整的过滤器，将不会有水通过过滤膜而导 致下游污染。另外，由于滤膜没有被润湿所以可以在 完整性测试完后马上投入使用而只需要最少的或不需 要干燥工作。这将降低在生产一批产品时碰到完整性 不合格过滤器的可能性。
相对容易操作
结果受以下因素影响
在标准实验设备，条件 和操作者操作下可重复
压力提高的速度； 滤壳下游形状 下游导管直径； 观察者经验
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润湿的膜孔及前进流
小于泡点的压力
气体分子
滤材 通过润湿膜孔的扩散流和气体压力、溶解度/扩散性、 膜孔径、厚度和面积有关。膜孔开放时，流速急剧上升。
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压力气源
能够使用的气源:
空气 氮气 氩气
不能使用的气源 :
二氧化碳 (化学兼容性) 氧气
(化学反应性)
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温度
试验期间温度变化不大于 1°C 液体温度控制在室温条件下
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完整性检测原理
前进流，压力保持(扩散型)，和泡点试验均基 于下述基本方法：
测量或观察在一种气体压力梯度下， 从已润湿的滤膜一端透过到另一端 的气体体积
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泡点试验原理
基于毛细孔模型 液体表面张力和膜孔润湿接触角度决定膜孔
润湿程度 润湿的膜孔阻碍了气流 在一定的气体压力下，液膜被冲开，最初的
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完整性试验检测的滤芯种类?
精度 <1 um的膜式过滤器 一些预过滤器 膜式终过滤器 除菌级膜式过滤器 除病毒膜式过滤器 疏水性气体过滤器 (WIT)
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过滤器完整性检测
泡点试验（常用的） 前进流试验 水浸入试验（疏水性滤器）
气源
压力表
压力调节
润湿的滤芯
装满水的刻度容器
测量置换 体积
试验压力由一块高灵敏度的压力表控制， 扩散流和通过开放膜孔的流量在下游测量
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自动滤芯完整性检测仪优点
适用于不同规格的滤芯 程序化，功能多 打印结果避免了描述错误 试验重现性提高 上游试验避免了对下游装置的污染
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滤膜泡点试验特点
用于精度 <1 um 的滤膜. 最初用于小面积膜片. 而后用于囊式过滤器，滤芯和多支滤芯的
系统 能用以确认滤芯完整性. 在较高的压力和较大的膜面积时，灵敏度
降低.
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泡点类试验
原理：需要一定压力冲破液膜，最初气体大流量 从最大的膜孔流出
压力
由扩散流引起的 微小压力衰减
时间
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疏水性膜式过滤器的水浸入试验
上游体积充满水
水浸入
孔 压力
疏水性滤材 上游体积充满水
孔 疏水性滤材
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水浸入(直接流量)试验
完整性检测仪 调节的气源 可选择： 缓冲体积 疏水膜滤芯 水源
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自动上游压力衰减试验
提供上游压力并按预设压力增幅增加 测量每一增幅下的压力衰减 (由全部扩散流和开
放膜孔流量引起). 由压力衰减值，按预定程序公式计算压力衰减值
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自动泡点试验
泡点区
由开放膜孔 流量引起的 压力衰减
测试：测定大流量开始时的气体压力 测定结果随测定方法变化
手动泡点 滤芯手动泡点 推算泡点 (KL) 自动测定泡点
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手动膜片泡点试验
装在滤壳中的润湿膜片
空2气 或氮气 气源
压力调节
压力表
观察到的气泡 水漕
不断提高压力直至试验溶液从滤膜上最大膜孔排出， 在下游收集容器中观察到连续气泡
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自动前进流(压力保持/衰减)试验
压力传感装置
测量上游体积 进行压力保持/衰减试验 计算、报告前进流值
试验与上游体积，试验压力和压力衰减/时间有关
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自动前进流(直接流量)试验
质量流量计装置 在上游进行直接的前进流测量 排出了时间因素和以下误差 上游体积测量 压力衰减测量 前进流计算
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关于完整性试验的 FDA指南
"前进流、泡点、压力衰减试验 是允许的完整性检测试验"
水浸入试验 - "...将滤芯性能和完整性试验相
关联 ."
U.S. Food and Drug Administration (FDA) June, 1987, Guideline On Sterile Drug Products Produced by Aseptic Processing
的变化
* David B. Pall, PDA Annual Meeting, 1973, Bulletin of the Parenteral Drug Association,
Volume 29, No. 4, July-August, 1975
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手动前进流试验装置
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完整性试验和微生物拦截的关联
一种非破坏性完整性试验必须和一种破坏性
试验如细菌挑战试验相关联 关联的定义
通过非破坏性试验的过滤器必须通过 破坏性检测如细菌拦截验证.
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完整性试验告诉了我们什么
过滤器未受损坏并组装完好 这支过滤器和那些经过和细菌拦截试验关
联认证的过滤器完全一样 这支滤芯和那些正常生产的滤芯完全一样
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使用完整性试验仪器注意点
试验溶液 压力气源 温度
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试验溶液
标准 "参考" 试验溶液
水: 亲水和疏水性过滤器
亲水性过滤器： 疏水性过滤器：
乙醇/水: 疏水性过滤器
• 和其它可以在设备上运行的测试一样，水流量的完整 性测试方法(HydroCorr)符合FDA关于除菌级滤芯的完 整性测试的要求。HydroCorr的测试结果可以和细菌 挑战实验相关联。
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推算泡点 (KL)
以流速测量为基础
空气流量/ PSI
KL
所加气体压力, PSI
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前进流(扩散流)试验
用以大膜面积滤芯，准确测定全部扩散流和通过 开 放膜孔的流量*
在滤芯开发过程中，过滤器制造商必须测试泡点 下的多个压力点以确定前进流试验压力
试验压力必须设置为在此压力下扩散流稳定、可重 复及较低，既不会冲破液膜又大到足够检测出微小
气体流量和相应的孔径之间存在比例关系
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润湿的膜孔及前进流
压力
气体分子
滤材
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泡点压力
滤材
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泡点试验
滤芯用润湿溶液润湿，缓慢加压(空气或氮气) 至大量气体从下游流出
大流量出现时的最低压力 * David B. Pall, U.S. 专利 # 3,007,334 Filed Nov. 30, 1956
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完整性检测试验步骤
用润湿溶液润湿滤芯或膜片
将气源、电源与完整性检测仪连接，再 与可进行完整性检测的滤壳或夹持器连接
启动完整性检测仪，输入试验程序和数据
将润湿的滤芯或膜片装入滤壳和夹持器中， 完整性检测仪自动进行检测并判定结果
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手动滤芯泡点试验装置
气源
压力表 压力调节 装在滤壳中的 已润湿的滤芯
连续气泡
水槽
不断提高压力直至连续气泡在下游出现 包括扩散流和通过开放膜孔的大气流
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手动泡点
优点
限制
适合小膜面积的过滤器
由于扩散误差， 对大面积过滤器灵敏度低
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完整性检测目的
滤芯用户
确认滤芯正确安装 Hale Waihona Puke Baidu确认滤芯未受损坏 确认滤芯符合制造规格 确保使用效果
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滤芯完整性检测试验类型
破坏性
非破坏性
颗粒挑战 细菌挑战 前进流 压力保持 泡点 水浸入
细菌截留试验对除菌能力是最灵敏的完整性检测试验。非 破坏性的完整性试验是和细菌挑战试验关联的替代性试验
Integrity Testing 完整性检测
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内容提要
什么是完整性检测 为什么要做完整性检测 完整性检测的滤芯类型 完整性检测说明了什么
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完整性定义
完好的 完全的 未受损坏的
完整性检测试验的目的 是确定滤芯是否完好 不是测量孔径
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关于完整性试验的 FDA指南
"实现这一点的途径就是关联过滤器的性能 数据与完整性试验数据."
U.S. Food and Drug Administration (FDA) June, 1987, Guideline On Sterile Drug Products Produced by Aseptic Processing
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扩散流试验测量
上游体积中的压力保持在试验压力.
通过过滤器的全部气体流量均被测量(在上游检 测或在下游检测，包括扩散流及通过任何开放 膜孔的流量)
在上游检测为保持试验压力所需的气体补充流量 避免了测量带给下游无菌管道的污染
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关于完整性试验的 FDA指南
"在一个过滤工艺对给定产品、工艺过程和过滤器 进行完全认证后，重要的是确保在生产中以相同
过滤器(膜或滤芯)更换时能以同样方式进行 ."
U.S. Food and Drug Administration (FDA) June, 1987, Guideline On Sterile Drug Products Produced by Aseptic Processing
排污阀
滤壳上游充满水
通大气
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水侵入试验（HydroCorr ）
• HydroCorr测试是基于水在疏水性滤膜表面存在表面 张力和毛细管现象发展出来的。HydroCorr是一种高 度灵敏，不用醇类而根据水流量进行疏水性滤膜完整 性测试的方法。
• 把水压进最大的膜孔所需要的最小压力称为水侵入压 力。进行HydroCorr测试时的压力低于水侵入压力。 对于一个完整的过滤器，将不会有水通过过滤膜而导 致下游污染。另外，由于滤膜没有被润湿所以可以在 完整性测试完后马上投入使用而只需要最少的或不需 要干燥工作。这将降低在生产一批产品时碰到完整性 不合格过滤器的可能性。
相对容易操作
结果受以下因素影响
在标准实验设备，条件 和操作者操作下可重复
压力提高的速度； 滤壳下游形状 下游导管直径； 观察者经验
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润湿的膜孔及前进流
小于泡点的压力
气体分子
滤材 通过润湿膜孔的扩散流和气体压力、溶解度/扩散性、 膜孔径、厚度和面积有关。膜孔开放时，流速急剧上升。
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压力气源
能够使用的气源:
空气 氮气 氩气
不能使用的气源 :
二氧化碳 (化学兼容性) 氧气
(化学反应性)
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温度
试验期间温度变化不大于 1°C 液体温度控制在室温条件下
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完整性检测原理
前进流，压力保持(扩散型)，和泡点试验均基 于下述基本方法：
测量或观察在一种气体压力梯度下， 从已润湿的滤膜一端透过到另一端 的气体体积
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泡点试验原理
基于毛细孔模型 液体表面张力和膜孔润湿接触角度决定膜孔
润湿程度 润湿的膜孔阻碍了气流 在一定的气体压力下，液膜被冲开，最初的
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完整性试验检测的滤芯种类?
精度 <1 um的膜式过滤器 一些预过滤器 膜式终过滤器 除菌级膜式过滤器 除病毒膜式过滤器 疏水性气体过滤器 (WIT)
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过滤器完整性检测
泡点试验（常用的） 前进流试验 水浸入试验（疏水性滤器）
气源
压力表
压力调节
润湿的滤芯
装满水的刻度容器
测量置换 体积
试验压力由一块高灵敏度的压力表控制， 扩散流和通过开放膜孔的流量在下游测量
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自动滤芯完整性检测仪优点
适用于不同规格的滤芯 程序化，功能多 打印结果避免了描述错误 试验重现性提高 上游试验避免了对下游装置的污染
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滤膜泡点试验特点
用于精度 <1 um 的滤膜. 最初用于小面积膜片. 而后用于囊式过滤器，滤芯和多支滤芯的
系统 能用以确认滤芯完整性. 在较高的压力和较大的膜面积时，灵敏度
降低.
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泡点类试验
原理：需要一定压力冲破液膜，最初气体大流量 从最大的膜孔流出
压力
由扩散流引起的 微小压力衰减
时间
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疏水性膜式过滤器的水浸入试验
上游体积充满水
水浸入
孔 压力
疏水性滤材 上游体积充满水
孔 疏水性滤材
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水浸入(直接流量)试验
完整性检测仪 调节的气源 可选择： 缓冲体积 疏水膜滤芯 水源
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自动上游压力衰减试验
提供上游压力并按预设压力增幅增加 测量每一增幅下的压力衰减 (由全部扩散流和开
放膜孔流量引起). 由压力衰减值，按预定程序公式计算压力衰减值
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自动泡点试验
泡点区
由开放膜孔 流量引起的 压力衰减
测试：测定大流量开始时的气体压力 测定结果随测定方法变化
手动泡点 滤芯手动泡点 推算泡点 (KL) 自动测定泡点
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手动膜片泡点试验
装在滤壳中的润湿膜片
空2气 或氮气 气源
压力调节
压力表
观察到的气泡 水漕
不断提高压力直至试验溶液从滤膜上最大膜孔排出， 在下游收集容器中观察到连续气泡
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自动前进流(压力保持/衰减)试验
压力传感装置
测量上游体积 进行压力保持/衰减试验 计算、报告前进流值
试验与上游体积，试验压力和压力衰减/时间有关
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自动前进流(直接流量)试验
质量流量计装置 在上游进行直接的前进流测量 排出了时间因素和以下误差 上游体积测量 压力衰减测量 前进流计算
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关于完整性试验的 FDA指南
"前进流、泡点、压力衰减试验 是允许的完整性检测试验"
水浸入试验 - "...将滤芯性能和完整性试验相
关联 ."
U.S. Food and Drug Administration (FDA) June, 1987, Guideline On Sterile Drug Products Produced by Aseptic Processing
的变化
* David B. Pall, PDA Annual Meeting, 1973, Bulletin of the Parenteral Drug Association,
Volume 29, No. 4, July-August, 1975
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手动前进流试验装置
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完整性试验和微生物拦截的关联
一种非破坏性完整性试验必须和一种破坏性
试验如细菌挑战试验相关联 关联的定义
通过非破坏性试验的过滤器必须通过 破坏性检测如细菌拦截验证.
u_integtest.ppt 9/4/98
完整性试验告诉了我们什么
过滤器未受损坏并组装完好 这支过滤器和那些经过和细菌拦截试验关
联认证的过滤器完全一样 这支滤芯和那些正常生产的滤芯完全一样
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使用完整性试验仪器注意点
试验溶液 压力气源 温度
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试验溶液
标准 "参考" 试验溶液
水: 亲水和疏水性过滤器
亲水性过滤器： 疏水性过滤器：
乙醇/水: 疏水性过滤器