过滤膜完整性测试理论
过滤器完整性测试问题分析
过滤器完整性测试问题分析制药工艺过程中除菌级过滤器的完整性测试,是一个非常关键的操作。
如果正确操作,完整性测试可以快速准确且以非破坏性的方式来确保过滤器的截留效能。
但如果操作不正确,可能会导致一根完整的过滤器产生失败的完整性测试结果,这不仅浪费时间,而且可能导致生产力降低和产品损失。
过滤器的完整性测试是基于完全润湿的膜孔内液体的毛细管力的大小,孔径越小,毛细管力越大。
泡点法测量的是克服液体毛细管力的气体压力,因此跟孔径直接相关。
扩散流测量的是在低于泡点的压力下,气体溶解并扩散通过完全润湿膜的流速。
任何一个影响毛细管力、气体扩散、气体流速和压力测量准确度的因素都会影响完整性测试的结果。
常见的假阴性测试结果(过滤器完整,但完整性测试失败)可能由于膜的不完全润湿造成。
但不完全润湿是一个常见问题,并不是唯一的潜在问题。
这篇技术文章,我们会考虑所有潜在测试错误的根源,应用逻辑方法来解决问题和重新测试。
目的是增强结果的可信度,为重新测试提供理由,最终理解问题所在并排除问题,保证完整性测试在第一时间就被正确执行。
1. 一般的完整性测试结果分类(1)通过泡点和扩散流在指标之内并且在合理范围之内。
例如,一根滤芯的最小泡点是50psi,实际结果在52—58psi;或者扩散流指标是13.3ml/min,典型的结果范围在8-12mL/min。
当测试结果在典型的范围内时,这根滤芯的完整性结果是比较可信的。
(2)一般性失败例如,无论是扩散流还是泡点测试,在较低压力下就观察到较大的气体流速,通常就为一般性失败。
一根真实的有缺陷的滤芯,典型的结果就是一般性失败。
比如一根滤芯遭受过大的压差、物理性的撞击或者高温等状况,由此产生的缺陷比滤芯的正常孔径要大,其结果就是低的毛细管力和低压下高的气体流速。
出现这种情况时,通常会进行问题分析并且重新测试,但重新测试获得“通过”结果的可能性通常比较低。
(3)边缘性失败例如指标值是50psi 泡点,测试结果为48.8psi;或者扩散流指标是13.3mL/min,测试结果为15mL/min。
滤膜完整性验证
现今制药企业使用的过滤主要有两种,板式和筒式。
筒式验证做的主要有以下几点:1.对微生物的截留验证。
2.对有效成分的截留验证。
3.滤膜完整性验证起泡点试验。
4.可溶出成分的卫生安全性验证。
可接收标准:1. 微生物挑战性实验菌量107个/㎝2过滤面积2. 无菌过滤后液体带菌量≤10个/ml3. 活性成份含量变化情况过滤后有效成份≥97%过滤前有效成份4. 澄明度无异物5. 卫生安全性指标见过滤器厂方所附资料6. 滤芯起泡点压力(临界压力)≥0.31Mpa1对微生物的截留验证1.1验证目的用过滤含有定量指示细菌的培养基,模拟实际过滤工艺的方法来确认除菌过滤器的过滤能力。
1.2指示菌a. 缺陷假单孢菌ATCC19146,该菌平均直径0.3μm。
它不能穿透孔径为0.22μm的滤膜。
指示菌量=过滤器膜面积(㎝2)×107个/㎝2我们所用0.22μ聚醚砜滤芯的有效过滤面积为0.7㎡故所需指示菌量为:7000(㎝2)×107=7×1010个b. 缺陷假单孢菌规格为1010个/菌片,所以我们投入的指示菌量为七片菌片。
1.3试验压力及流量a.0.2MPab.2L/min1.4试验用培养基胰蛋白大豆肉汤培养基1.5试验环境:10000级HAVC系统环境1.6试验步骤a. 将过滤系统灭菌;b. 用空白培养基浸润过滤器,之后进行过滤器的完好性试验;c. 将此溶液用一阴性对照用无菌过滤器过滤,培养并检查无菌;d. 将事先标定浓度的微生物悬浮液装入适当容器,并对待试验的过滤器。
进行挑战试验,操作同上;e .进行过滤器完好性检查,确认试验过程中滤膜没有损坏;f. 培养观察结果;g. 结果评价。
如阴性对照过滤器获得阳性结果,则试验无效;如挑战试验的滤液中长菌,则过滤系统不合格。
2滤膜完整性验证2.1验证目的用于确定使用的过滤系统滤膜孔径与验证规定使用的孔径相符,完整性达到要求。
2.2试验方法2.1.1滤芯的“预湿润”为增加流通量,过滤芯子要用表成张力较低的液体“预湿润”。
过滤器完整性检测仪的检测原理分析 检测仪工作原理
过滤器完整性检测仪的检测原理分析检测仪工作原理过滤器的完整性检测紧要有:起泡点法测试原理:当滤膜和滤芯用确定的溶液完全浸润,然后通过气源在一侧加压(我们仪器里面有进气掌控系统,可以稳定压力,调整进气),随着压力的加添,气体从滤膜的一侧放出,表现膜一侧显现大小、数量不等的气泡,通过仪器判定出对应的压力值就是泡点。
扩散流法测试原理:扩散流测试是指当气体压力在滤芯起泡点值的80%时,这时还没有显现大量的气体穿孔而过,只是少量的气体先溶解到液相的隔膜中,然后从该液相扩散到另一面的气相中,这部分气体称之为扩散流。
为什么扩散流的方法更好:起泡点值只是一个定性的值,从开始起泡到后的群起泡是一个比较长的过程,不能精准的定量。
而测量扩散流值是一个定量值,不但能精准的确定过滤器的完整性,而且还能反应出膜的孔隙率、流量和有效过滤面积等方面的问题,这也就是为什么国外厂家都用扩散流法测试完整性的原因。
水侵入法测试原理:水侵入法专用于疏水性滤芯的测试,疏水性膜抗拒水,孔径越小,把水挤入疏水膜中需要的压力越大。
所以在确定的压力下,测量挤入滤膜中的水流量来判定滤芯的孔径。
在选择有毒有害气体检测仪时存在的问题我们在选用各类检测仪时存在的问题还比较多,实在体现在如下几点:(1)对可燃气体的检测重于对有毒气体的检测。
(2)对可能引起急性中毒气体的检测重于对可能引起慢性中毒的气体的检测。
由于浩繁可燃气体泄漏所引起的爆炸事故的血的教训,使人们对于可燃气体检测特别重视,可以讲,任何一个石化、化工厂,绝大多数的不安全气体检测仪都是LEL检测仪。
但仅配备LEL检测仪对于真正保护工人的安全和健康还是远远不够的。
不可否认的是,大多数的挥发性不安全气体都是可燃气体,但是,催化燃烧式的可燃气体检测仪(LEL)并不是对全部的可燃气体检测都是较佳选择。
它是专门为检测甲烷设计的,而对其它物质的检测性能比较差。
所以,它们可以检测出的除甲烷以外的可燃气体的下限浓度要远远高于它们的允许浓度。
冻干机过滤器完整性测试
2 为什么要进行过滤器完整性检测?
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2. 为什么要进行过滤器完整性检测?
过滤器是防止通过空气传播的微粒进入箱体内的最后屏障,空气正是通过 它们进入受控空间的。箱体内要想达到设计的洁净等级并且保持不变,很大 程度上取决于这些过滤器的性能。因此,对所有安装在冻干机上的过滤器进 行测试,保证它们符合设计规范,是最普遍且最有效的方法。
WIT
过滤器组成及冻干机应用 为什么要进行过滤器完整性检测? 过滤器完整性测试常见方法 WIT原理 全自动WIT控制流程
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1过滤器组成及冻干机应用
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滤壳
底 座
底座
1. 过滤器组成及冻干机应用
滤 芯
滤 芯 和 底 座
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1. 过滤器组成及冻干机应用
冻 干 机 双 级 过 滤 器 进 气 复 压 系 统
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4.WIT原理
5 全自动WIT控制流程
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5. 全自动WIT控制流程
5-
过
滤
1-在线制水 2-保压测试 3-过滤器1进水 4-过滤器1检测
器 2
进
水
6-
过
滤
10-过滤器2干燥 9-过滤器1干燥 8-过滤器1、2排水 7-过滤器1排水
器 2
检
11-结束控制
测
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亲水性膜
疏水性膜
前进流 压力衰减 泡点 水侵入
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4 WIT原理
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水侵入法是一种针对疏水性滤器的在线进行完整性测试的方法, 即WIT(Water Intrusion Test)。WIT是以水为介质测量浸没在水中的疏水滤器 上游空气压力的降低速率。
WIT是以水为介质进行测试的,施加的压力必须足以克服膜孔中的毛细管压力 才能使水自由流过疏水微孔膜的膜孔,这个起始临界压力叫作“水穿透点压力(WPP)”, WPP由过滤膜的材质和疏水性决定,与膜孔径呈反比。
过滤膜完整性测试理论
过滤膜完整性测试理论过滤/完整性测试培训课程为什么要对除菌滤器进行完整性测试?完整性测试的方法有哪些?为什么可以用起泡点的方法代替细菌挑战试验?什么时候进行完整性检测?起泡点测试原理是什么?扩散流测试原理是什么?下游污染下游没有污染物Common Sense通常理解Filtrtion is often the most criticl step in n opertion过滤通常是操作的关键步骤Confirmtion of mnufcturers specifictions确认制造规格Detecting leks due to o-rings, gskets, sels检测O形环,垫圈,密封垫的泄漏ssuring the correct pore size filter确认正确的过滤孔经ssuring integrity before steriliztion确认灭菌前完整性ssuring integrity fter steming or utoclving确认蒸汽和消毒锅灭菌后完整性Business Prctice商业惯例Government Guidelines & Regultions法规要求Prt of corporte stndrd operting procedure公司标准操作规程uditing requirementXX需要FD Guideline指南(20XX)–Whtever filter or combintion of filters is used, vlidtion should include microbiologicl chllenges to simulte worst-cse production conditions…”对于由一个或多个滤器组成的过滤系统,对它的验证都应该包括在最差条件下进行的微生物挑战试验。
Revision of nnex 1 to EC Guide to GMP for sterile medicinl products (1997)欧盟对于无菌药品GMP指南的附件一(1997版)–“The integrity of the sterilized filter should be verified before use nd should be confirmed immeditely fter use by n ppropritemethod such s bubble point, diffusive flow or pressure hold test”–除菌过滤膜应该在使用前及使用后马上采取合适的方法确认其完整性,可以采纳泡点,扩散流或压力保持的方法.FD Guideline on Sterile Drug Products Produced by septic Processing (1987) FD对于无菌操作生产的无菌药品的要求(1987版)–“Normlly, integrity testing of the filter is performed fter the filter unit is ssembled nd sterilized prior to use.”–完整性测试通常在过滤器安装,灭菌后使用前进行PD Technicl Report # 26PD技术报告26版–“It generlly is regrded s cGMP requirement tht filters or filter systems routinely be integrity tested both prior to nd fter use.”–现行的GMP要求过滤器及过滤系统在使用前及使用后均需要进行完整性测试WHEN TO DO IT?什么时候做? Before steriliztion 灭菌前Before use使用前fter use使用后DETECTS WHT?检查什么?Fulty housings外壳的问题Out-of-the box filures包装以外的问题Steriliztion induced filures 灭菌的影响Stress induced filures压力的影响破坏性细菌挑战测试制造商以及客户进行验证时进行非破坏性起泡点测试,扩散测试制造商出厂时及使用者现场进行Regultory & qulity orgniztions need dt fromboth to ssure relible nd predictble filterperformnce法规和质量治理需要数据确保可靠和预知过滤器性能关联Regultory requirement法规需要FD septic GuidelinesFD无菌指南Vlidtion justifiction for theuse of test测试应用的验证理由Bubble point cn hve direct correltion起泡点有直接的关联Diffusion & other tests cn hve n "go -no go" correltion扩散和其它测试有”通过,不通过”关连Smples Retentive 246810 12 14 16 18 20 22 2426Corrtest水压法Diffusive bsed tests基于扩散测试Diffusion 扩散Forwrd Flow 前向流Pressure hold / decy压力保持/衰减P1P2irWterdsq fBubble point is the pressure t which gsBubble point indictes the mgnitude of the forces holding liquid in the filter structure起泡点显示过滤结构内保持液体的力的大小The oldest non-destructive integrity test最传统的非破坏性测试MembrneP ct > P Bpt完整膜上游压力小于泡点值没有大量气流出现上游压力小于泡点值孔保持力低,导致低于泡点即被吹干出现气流The bubble point isBP = -----------------dwhere这里k = shpe correction fctor 形状校正因子γ= surfce tension 表面张力θ= contct ngle 接触角d = pore dimeter 孔径P1PirWterdσθDepends on cpillry forces依赖毛细管力membrne mteril, surfce tension,contct ngle, effective dimeter,膜材料,表面张力,接触角,有效孔径起泡点说明(包括SOP)应当包括filter type过滤器类型wetting liquid湿润液体T emperture温度minimum pressure最小压力Solid / liquid interction固/液相互作用Chnging the wetting fluidchnges the bubble point改变湿润液体会改变起泡点pplies todifferent wetting fluid不同的湿润液体different surfcechemistries不同的表面化学性pre-use vs. post-usecomprison使用前和使用后比较Must know the effects of the chnges, perform flushing or conduct product bubble point qulifiction必须知道变化的影响,进行冲洗或用产品泡点确认Two sterilizing grde filters with identicl bcteril retention clims nd performnce hve the following minimum bubble point specifictions:两种无菌过滤膜有同样的细菌截留率,有下列最小的起泡点规格:–Durpore?PVDF CVGL>=50 psig–Chrged Durpore?PVDF CCGL>=40 psigsterilizing grde filter hs is the following minimum bubble point specifictions:一种无菌过滤膜有下列最小的起泡点规格:–Wter>=50 psig–70/30 IP>=18.5 psigHigher bubble point test vlues do not men better filters高起泡点值并不是意味好的过滤膜–Check the filter mnufcturer's vlidtion guide for the destructive / non-destructive integrity test correltion, integrity testing technique nd bcterilchllenge method–检查过滤膜制造商对破坏性/非破坏性完整性测试关连的验证文本,完整性测试技术和细菌挑战理论Useful for qulified mnul testing of filters less thn pproximtely 2000 cm^2 (~2 sq.ft.)手动测试通常适用于过滤器面积小于2000平方厘米Useful for utomtic integrity testers for filters with gs flow rtes of up to 100 ml/min or limit of the utomtic testers qulifictions自动完整性测试仪适用于气体流速超过100毫升/分钟或自动测试仪的限定Flush with wter冲洗pply ir pressure加压增加压力直到起泡点在下游出现亲水滤芯起泡点测试内的液体中P1> P2 pressure differentil will give different gs concentrtion cross thefilter.膜压差造成跨膜气体浓度差Results in gs flow through theliquid dissolved in the filter pores.结果使膜孔溶解的气体流出完整膜上游压力80%泡点值下游气流小于规定值上游压力80%泡点值孔会扩散更多气体使得下游气流大于规定值where:K = Diffusivity / Solubility coefficient 扩散因子P1, P2 = Pressure difference cross the system系统两边的压力ρ= Membrne porosity 膜开孔率L = Effective pth length 有效膜孔长度= Membrne re 膜面积Gs flow rte mesured downstremt pressures below the bubble point,diffusion lwys occurs在低于起泡点压力,扩散发生Diffusion testing does not indictepore size扩散测试不显示膜孔径t 2.8 br (40 psig), 0.22 nd0.1 um rted filters will hve the“sme”diffusionl flowrtes在2.8Br,0.22和0.1um空径膜具有相同的扩散速率得困难Need s much informtion bout the filter s possible需要尽可能多关于膜的信息Use diffusion testing incombintion with bubblepoint testing使用起泡点与扩散测试相结合GsFlowDifferentil Pressure1m20.1m2For filters with gs flowrte of >100 ml/min过滤器扩散流速大于100ml/minhigh surfce re filters大表面积过滤器thin membrnes薄的膜orgnic solvent wetted filters有机溶剂湿润的过滤器Diffusionl flow specifictions (nd the S.O.P.) should include;扩散速率说明(包括SOP)应当包括filter type过滤器类型wetting liquid湿润液体test gs测试气体Temperture温度mximum cceptble flow rte最大接受流速Orgnic solvents hve high diffusion flowrtes有机溶剂有较高的扩散流速Gs气体Crbon dioxide hs higher gs flow thn ir or nitrogen二氧化碳比空气或氮气有较高的扩散流速Temperture温度Poor Venting Proper Venting 80% higher flowrte t 60 degrees在60摄氏度流速高80%Polypropylene crtridge tested with nitrogen t 18.8 psig (1.3 br )聚丙烯过滤器用氮气(18.8psig)测试–cetone<390 ml/min–IP<120 ml/minMESSGE:Chnging solvents chnges diffusionl flowPure orgnic solvents hve high diffusionl flow改变溶剂可改变扩散流速,纯溶剂有较高的流速–Cn msk bubble points–可能与起泡点相混Hydrophilic filter is tested with both nitrogen nd compressed ir t 2.8 br (40psi)–Nitrogen<8 ml/min–Compressed ir<10 ml/minMESSGE:Chnging the test gs cn give flse diffusionl flowrte改变测试气体可以给错误的扩散流速Wht is the mximum diffusionl flow for 5x30" pleted crtridge filter system?–10" element<13.3 ml/min–30" element<39.9 ml/min–5x30" elements<199.5 ml/minMESSGE:For the sme device, diffusion is directly proportionl to surfce re相同的过滤器,扩散与膜面积成正比Diffusion testing mesures gs flow扩散测试测量气体流速t bubble point, gs flows rpidly through the lrgest pore(s)在起泡点,气体则快速通过最大的孔Downstrem gs flow (or upstrem pressure loss) cn come from both diffusion through the wetted pores PLUS the gs flow through the“dry”pores which hve reched their bubble point下游气流(或上游压力损失)可以由扩散流和达到起泡点时流出“干”孔的气流两者引起Forwrd Flow前向流Mrketing term for diffusionl flow.只是扩散的不同说法Pressure Decy压力衰减Mesures the mximum loss of upstrem gs pressure with time (typiclly 10 minutes) on the upstrem side of filter.在过滤器上游测试10分钟上游气体压力的最大损失Needs sensitive nd ccurte pressure mesuring device 需要敏感和精确的压力测试装置Is dependent on upstrem volume与上游体积相关Cn be converted to "diffusionl" flow rte using n eqution能够使用算式换算成扩散流速Useful s "go" or "no-go" test for gross testing only仅适合做一些粗的是或不是的测试Mnul bubble point手动起泡点Minor effect dependent minly on surfcetension表面张力有小影响pproximtely 15% chnge from 20 -60 oC从20-60摄氏度15%的改变Minor effect on mnul test t normlmbient rnge dependent on gs solubilitynd diffusivity与气体溶解度和扩散率相关pproximtely 80% chnge from 20 -60 oC从20-60摄氏度80%的改变s temperture rises, diffusionl flow rterises温度升高,扩散流速增加utomtic test自动测试Mjor effect with temperture chngeduring the test on diffusionlflowrte主要影响测试时的扩散流速Bubble point nd Diffusion (or “Forwrd flow”) re BOTH vlid integrity tests s per regultory gencies.起泡点, 扩散流(或前向流)是符合法规的完整性测试方法The choice of n integrity test depends on the testing equipment, the filter mnufcturer, the compny‘s philosophy nd the testing environment完整性测试的选择倚赖测试装置,过滤器制造商,公司体系和测试环境Bubble point provides direct correltion to bcteril retention, the criticl performnce chrcteristic起泡点提供与细菌截留的直接关联,重要的性能特性Diffusion testing provides sensitive wy to determine integrity for lrger re filters扩散测试提供一个敏感方法来测试大面积过滤器。
关于过滤器完整性检测
来源:作者:时间:2009-07-11 点击:泡点的原理:需要一定压力才能使气体冲破已经湿润的滤膜,气体大量从膜孔流出这一点的压力值是这个膜的泡点,测定这一压力值的方法是泡点法。
对完整性良好的滤芯,空气由于扩散会通过滤膜孔湿润后形成的液体薄膜,测量透过空气的流量(立方厘米/分钟)即可得到前进流数值。
前进流数值可以是在一定压力下已湿润滤膜下游空气透过量,也可以是为维持一定的压力在已湿润滤膜的上游所需的空气流量。
压力保持试验是另一种形式的上游前进流试验。
在这种试验中,过滤器滤壳压力达到一个预定值后,系统与压力源隔开,在一定时间内系统压力的衰减值即等同于扩散通过已湿润滤膜的空气流量。
由于上游完整性试验不破坏下游的无菌状态,故其在严格的流体工艺中非常有用。
起泡点试验如要准确测定,一般最好是用专业厂家生产的起泡点测试仪,没有起泡点测试仪,也可手工测试。
一般只有除菌的0.22µm滤芯或滤膜需作起泡点,方法如下:试验方法如下:微孔滤膜起泡点试验1、将待测试的微孔滤膜或滤芯用注射用水完全润湿,安装到调剂到罐装的输液管路系统中,向装滤膜或滤芯的不锈钢圆盘过滤器或套筒中加入适量的注射用水浸没滤膜或滤芯。
2、从不锈钢圆盘过滤器或套筒的进料端缓慢通入压缩空气,注意压力应按仪器要求。
3、一般仪器可按说明操作,手工测试则需缓慢加大压缩空气至一定压力不同孔径的滤膜或滤芯都有固定的最小泡点值,注意观察在最小泡点值时,注射用水出口是否有气泡冒出。
4、判定标准如仪器测试则可自动给出结果是否合格,手工测试则有气泡冒出时的压力值必须等于或大于厂家的最小起泡点值。
不合格,要查找原因,是否管路有泄露,否则此滤膜不符合生产要求,应更换,并重新进行此实验,直至滤膜符合生产要求。
5、一般生产厂家的滤芯重复使用(进口滤芯较贵,生产批量又不大),有时不是滤芯漏了,而是滤芯处理不净,有残留物质影响起泡点,要特别注意所用原料的性质。
过滤器完整性测试步骤一.消毒前1. 将滤芯润湿,可以先将滤芯完全浸泡在干净水中10-15分钟,也可以将滤芯安装在滤壳中,让干净水滤过滤芯达到湿润目的,一般10英寸需滤过10L以上干净水。
医用过滤器完整性测试仪原理
医用过滤器完整性测试仪原理一,测试范围:全自动过滤器完整性测试仪是对过滤材质及过滤系统进行完整性测试的专用仪器,它可以进行气泡点和扩散流(前向流)及保压法测试,检测滤材及过滤系统的过滤精度及完整性。
测试方法满足FDA、国家药典及GMP规范中对除菌过滤器进行验证的要求。
单纯测定泡点值的方法并不能wan全确保滤膜、滤芯的滤菌截流能力合格,只有扩散流测试结果和细菌挑战实验结果有对应关系,所以必须结合扩散流方法综合评价,才能保证无菌过滤工艺的完整性。
圆片滤膜(Discmembrane):25至300的各种滤膜,折叠式滤芯,囊式滤芯及小型滤芯二,应用领域:药液除菌过滤器的完整性测试除菌空气过滤器的完整性测试制药用气体除菌过滤器的完整性测试储罐空气呼吸器的完整性测试制药用水使用点之前除菌过滤器的完整性测试三,执行标准JB/T20230—2023YYT1551.3YYT0770.1四,技术参数电源要求/功率:100-240VAC,50/60Hz;200瓦z大操作压力:9000mbar(145psi)z低进气压力:4000mbar(58psi)外型尺寸:400(宽)x390(深)x345(高)mm控制系统:PLC;操作界面:中英文切换;触摸屏:7寸彩色触摸屏威纶通测试范围:最大测试压力:100-8000mbar(1.5-116psi)可选择更大净体积测试精度:4%;气泡点精度:50mbar;扩散流精度:4%;操作条件:环境温度:+15℃~+35℃;相对湿度:10-80%;与PC机连接,可无限存储(选配)测试方法、时间:净体积测试:2min1min;快速扩散流测试:6min2min;单纯泡点测试:9min2min;泡点+扩散流测试:20min2min;打印功能:中文打印,输出测试参数、测试结果历史记录功能:存储500组测试结果(包括测试曲线)显示屏尺寸:5.7"TFT;单色串口连接方式:串行端口:RS232;可配置电脑数据可导出编辑。
过滤器完整性测试
过滤器完整性测试在软件开发过程中,过滤器是一种常用的技术,用于对数据或事件进行控制和处理。
它可以过滤掉不需要的数据或事件,保留需要的内容,提高系统的安全性和性能。
为了确保过滤器的完整性,需要进行完整性测试来验证其正确性和稳定性。
下面将详细介绍过滤器完整性测试的内容和方法。
1.功能性测试:测试过滤器是否按照预期的方式过滤数据或事件。
这需要验证过滤器的各种功能,包括过滤规则的设置、过滤条件的逻辑运算、过滤结果的输出等。
测试人员可以设计各种测试用例,包括正常情况下的输入和输出,以及边界情况和异常情况,确保过滤器能够正确处理各种情况。
2.性能测试:测试过滤器在处理大量数据或事件时的性能表现。
这需要测试过滤器的处理速度、内存占用、响应时间等指标。
可以通过模拟真实的数据流或事件流来进行性能测试,比较不同规模和复杂度的输入对过滤器性能的影响。
性能测试可以帮助发现过滤器的性能瓶颈,进一步优化和调整。
3.安全性测试:测试过滤器在处理恶意数据或事件时的安全性。
这需要模拟各种攻击和恶意行为,如SQL注入、跨站点脚本攻击等,测试过滤器的防御效果。
测试人员可以通过手动输入恶意数据或事件,或利用现有的安全测试工具来进行安全性测试。
安全性测试可以发现过滤器的漏洞和弱点,帮助修复和加强安全性。
4.兼容性测试:测试过滤器在不同环境和平台上的兼容性。
这需要测试过滤器在不同操作系统、不同浏览器、不同设备上的运行情况。
测试人员可以模拟各种环境和平台,验证过滤器的兼容性。
兼容性测试可以帮助发现过滤器在一些特定环境或平台上的问题,及时进行修复和兼容性适配。
5.可靠性测试:测试过滤器的可靠性和稳定性。
这需要测试过滤器在长时间运行或高负载情况下的表现,验证过滤器是否能够持续工作并处理大量的数据或事件。
可靠性测试也可以测试过滤器在异常情况下的恢复能力,如断电、崩溃等。
测试人员可以模拟各种场景和情况,验证过滤器的可靠性和稳定性。
为了进行过滤器完整性测试,需要有一套完整的测试计划和测试用例。
过滤器完整性试验
过滤器完整性试验完整性试验(integrity test)是过滤和超滤工作中必不可少的检测方法。
除菌滤器(滤膜或滤芯)或超滤器使用前后均需做完整性检测。
以此确认滤芯孔径、滤芯安装是否正确,滤芯受损情况及滤芯和厂家认证是否一致。
只有这样才能确保除菌或超滤有成功的把握。
尤其是经处理后重复使用的滤芯和超滤膜,更有必要在使用前后做相应的完整性检测。
完整性检测分破坏性检测和非破坏性检测两类。
厂家以颗粒挑战试验或细菌挑战试验来评价或验证滤芯的质量,因滤芯试验后滤膜被颗粒堵塞和污染而废弃,故称为破坏性检测。
用户常用的是非破坏性检测。
本节仅就非破坏性检测作一简介。
FDA认可的非破坏性检测方法有3种,即起泡点试验(bubble point test),扩散流试验(forward flow or diffusive flow test)和压力保持实验或压力衰减试验(pressure hold test or pressure decay test)。
通过非破坏性检测方法可以检测滤器性能,但前提必须是供货商提供经过破坏性试验验证的非破坏性试验标准合格值,否则检测数据无意义。
一、起泡点试验1.试验原理起泡点试验是最古老的试验方法,它是颇尔博士于1956年发明的,用于对微米级过滤器进行非破坏性完整检测(David B Patent3007334.Filed November 30.1956)。
其原理是基于毛细管(孔)模型,完全润湿的膜由于表面张力和毛细管压力的作用,使孔径内充满湿润液,当气体的压力达到一定程度液体充满润湿液的膜孔管压力时,液体则被压出膜孔外,然后气体也通过膜孔产生气泡。
气泡点压力是从完全润湿的膜中从最大孔径压出液体时的压力。
2.检测方法检测起泡点压力有两种方法:如在下游(滤器出口管)充满液体,缓慢加压后,下游管子流出的液量突然增加时,此时的压力即为起泡点压力;如在下游管子没有液体,缓慢加压后,至有连续不断的气泡流出,此时的压力即为起泡点压力,见下列示意图(图9-10)。
过滤器完整性测试原理及在线完整性测试-密理博110428
FDA Guideline on Sterile Drug Products Produced by Aseptic Processing (2004) FDA关于无菌工艺生产的无菌药品的指南(2004版)
FDA Guideline指南 (2003) Whatever filter or cபைடு நூலகம்mbination of filters is used, validation should include microbiological challenges to simulate worst-case production conditions…”
Why Integrity Test? 为什么做完整性测试?
Common Sense 通常理解 Filtration is often the most critical step in an operation 过滤通常是操作的关键步骤 Confirmation of manufacturers specifications 确认制造规格 Detecting leaks due to o-rings, gaskets, seals 检测O形环,垫圈,密封垫的泄漏 Assuring the correct pore size filter 确认正确的过滤孔经 Assuring integrity before sterilization 确认灭菌前完整性 Assuring integrity after steaming or autoclaving 确认蒸汽和消毒锅灭菌后完整性
Integrity testing of the filter(s) can be performed prior to processing, and should be routinely performed post-use. It is important that integrity testing be conducted after filtration to detect any filter leaks or perforations that might have occurred during the filtration. 完整性测试可以在过滤工艺前进行,并应当在过滤以后进行日常测试。过滤后 通过完整性测试检测过滤过程中可能出现的泄露或破损是非常重要的。
过滤器的完整性试验分类及步骤
过滤器的完整性试验分类及步骤各种过滤器,包括用作无菌的或非无菌的,亦包括气体过滤器或液体过滤器,在使用前或使用后均应做完整性试验,以此来证明安装是否正确,膜是否破损,密封是否良好,孔洞率是否正确。
完整性试验方法有3 种,即起泡点试验、扩散试验及保压试验。
1,平板过滤器的完整性试验(1)起泡点试验先将滤膜用纯水或异丙醇湿润(亲水性滤膜用纯水,疏水性滤膜用60%异丙醇/40%纯水溶液湿润,连接平板式过滤器进、出口,滤器出口处用软管浸入水中,打开压缩空气或氮气阀慢慢加压,直到滤膜最大孔径处的水珠完全破裂,气体可以通过,观察水中鼓出的第一只气泡,这就是起泡点压力。
不同孔径不同材质的滤膜其起泡点压力p 是不同的,关键是起泡点必须与细菌截留相关联。
起泡点压力p 可参见各制造商的产品说明书,如:0.45μm:p≥0.23MPa(2.3kgf/cm2);0.3μm:p≥0.29MPa(3.0kgf/cm2);022μm:p≥0.39MPa(4.0kgf/cm2)。
如起泡点压力小于此值,说明滤膜有破损或安装不严密。
(2)气体扩散试验安装1 只流量计,观察气体的流量,与上述方法相似。
关小空气阀门,使气体压力降到气泡点压力的80%左右(即略低于0.23MPa、0.29MPa 和0.39MPa),连续向浸湿的滤膜供气,看流量计的读数。
如无流量计,则可观察放气口的气泡,在15~20min 里,无连续气泡从出口处逸出则为合格。
(3)保压试验将压力加在浸湿的滤膜上,记下最初的压力值p,施加的压力约为起泡点压力的80%左右,然后关闭阀门,观察压力的变化情况,由于空气通过滤膜,在一定时间内压力会下降,记录在一段时间内压力下降的数值即可。
注:上述3 种方法均有专门的完整性试验仪来完成自动测定。
(4)用于无菌生产的滤膜及滤器在用上述任一方法完成完整性试验后需进行消毒。
方法是将整套平板过滤器(包括滤膜和滤器)放入高压消毒锅,用121℃清洁蒸汽消毒3min 左右,但应注意防止蒸汽直接冲到滤膜的表面。
超滤膜的完整性检测
超滤膜的完整性检测超滤膜的完整性检测超滤是利用一种压力活性膜,在外界推动力(压力)作用下截留水中胶体、颗粒和分子量相对较高的物质,而水和小的溶质颗粒透过膜的分离过程。
慧德易超滤系统包括中小型超滤系统以及生产型全自动超滤系统,多种规格可选,满足客户定制要求。
下面小编介绍下:完整性测试理论。
泡点测试是表征膜最大孔径的一种简单方法和常用方法,这种方法主要是将空气吹过充满液体的膜所需要的压力。
假设膜对液体介质是完全浸润的(即全部气孔均充满液体介质),液体使膜润湿,此时膜所有的孔都充满了液体。
如果在膜的一侧通入空气,且压力逐渐增加,起先由于表面张力的作用,空气不会穿透膜,当压力达到某一临界点时,空气会从一个或多个气孔中溢出,这个临界压力称为泡点。
其中存在着以下关系式:P=泡点压力θ=接触角γ=润湿液体的表面张力d=最大孔径B=Bechold毛细作用常数对于给定的膜,这种方法只能测定最大的孔径,因此成为表征超滤膜的标准方法。
水和空气界面的表面张力比较高(72.3×10-3N/m),当孔较小时,尤其是针对超滤产品,需要较高的压力。
然而可以用其他液体代替水,如醇(叔丁醇/空气界面的表面张力为20.7×10-3N/m)。
常用的液体包括水、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇等。
该原理可以用来测定膜的最大孔径,在工程则可以用来进行膜及组件的完整性检测。
将膜完全润湿后(所有气孔中都充满了液体介质),在膜的一侧加入压缩空气,当空气的压力低于泡点压力时,膜的气孔仍能保持湿润,除了扩散出来的极少量空气流外,没有明显的气流穿过润湿的膜孔。
但若膜存在缺陷(如纤维断裂),则在远低于泡点压力下空气就会自缺陷处溢出,观察在膜充满液体一侧出现的连续气泡,或者监测气体一侧压力的变化情况,可以判断膜及组件的完整性。
泡点测试可在一定程度上评估过滤膜的孔径,即膜孔越大,泡点压力值越低。
过滤器生产商一般会提供特定孔径过滤膜的泡点范围以及最低可接受泡点压力值。
完整性检测方法原理
完整性检测方法原理在制药工艺中,终端除菌滤芯的完整性测试是一种必要手段。
通过检测,可以推断出滤膜是否符合供应商提供的标准,过滤芯安装的是否正确,可以确定滤芯接口和滤器的尺寸是否相配,还可以确保工艺系统是否密闭等等,以确保生产过程中的安全。
起泡点测试:泡点法检测滤膜、滤芯孔径的方法为全世界通用的检测方法,其原理为当膜被液体完全润湿后,在膜的两侧加上气体压差△P,由于毛细孔效应和液体表面张力在一定的气压下,液膜被冲开,气体气泡半径与孔径相等时会穿过孔,此时接触角为0°,气泡将产生于最先通过的最大孔。
进一步有专家建议可以根据气泡出现的次序与数量,给出起泡点压力,群泡点压力、全泡点压力等更具体的定义。
所以广义的气泡点压力在不同的理解中可能就分别被取代为起泡点压力,群泡点压力、全泡点压力等。
之所以出现上述不同的理解,可能源于对过膜气体流量的物理意义还没有统一的认识。
起泡点压力是从完全润湿的膜中,从最大孔径中压出液体的气体压力,用于实验的液体必须完全对膜进行润湿,这时在膜孔里会充满液体。
当气体的压力大于膜孔内的毛细管压力和表面张力时,液体才能被压出膜孔。
如果膜的种类和润湿液不同,也就是说膜的材质、膜的结构、孔径大小、表面张力、温度的改变都会对起泡点压力有所影响。
滤芯被完全、充分浸润后,处于气相中的气体要将吸附、封堵于毛细管壁里的液体推出,需要克服一定的液体表面张力。
压力和孔径由Lplce方程确定:2σcosθγp= ____________△P式中:γp为滤材的孔半径(m),σ为液体/空气表面张力(N/m),θ为液体与孔壁间接触角(°),△P为压强(N/m2)泡点法简单易行,广泛用于产品质量的操纵和检测,其检测的为滤材的最大孔径,因此该方法保证了受检品的过滤精度,同时保证了产品的质量,检测的手段主要是有两种:1.通过目测来鉴别起泡的压力点2.通过完整性测试仪自动检测出数据。
但因为σ(表面张力)受温度的影响比较大,不同的温度有不同的表面张力,所以在不同的检测地方,其检测数据略有不同,一般检测液和检测环境温度为25℃。
超滤膜完整性检测方法
超滤膜完整性检测方法1. 简介自动气流测试是一种检验膜完整性的在线的测试方法。
根据超滤单元的大小和设计不同,此过程做用于全部的或一半的超滤单元上。
膜完整性的确定根据的是气流的速率,即特定条件下空气通过膜的情况。
完整的超滤膜是不透气的纤维丝,因此对于完整的膜,气体流动的速度等于扩散速度。
一旦有破损的膜丝存在,则气体立刻直接渗透到出水端。
因此会导致气流速率同时水的排放速率产生明显的升高。
首先将进水端的水排出,然后在进水端提供特定值的气压。
在膜表面流动的气压可以推动水向着压力为标准大气压的出水端排放。
水排放的速率可以通过安装在出水端的流量计进行测量。
此方法不仅可以测试一套UF 系统或一套UF系统的一部分,还可以判断和确定在哪个压力容器内出现了膜丝断裂。
但为实现此功能,必须在每个压力外壳处安装出水隔离阀。
由于不必对每个膜组件都进行测试就可以判断出现膜丝断裂的位置,因此大大节约了检测时间。
2 空气流检测完整性测试作用于一个超滤单元或其一部分。
一个测试在10分钟内即可完成。
测试的频率通常为每天一次,具体频率由最终用户决定。
2.1 检测方法当超滤单元停止过滤进行空气流测试时,从进水端排空超滤单元,并且用压力空气对进水端进行加压。
同时打开出水端的排气阀测定空气流的速率。
由于进水侧的水不能马上排空,因此需要大约10分钟的延迟时间,然后测定表征空气流速率,测定时间宽度超过+U3U0秒。
超滤单元中剩余的水在压缩空气推动下流过经膜面,导致产生一个原始的高空气流速,此流速并不代表超滤单元是否完整。
完整性要根据后续检测结果判断。
一旦发现破损的膜,空气流检测的下一步是确定发生膜破损的压力容器的位置。
因此空气流完整性测试可以分为以下两步:1、对一个单元或一个单元的一部分进行空气流完整性测试。
参见图1的上半部分。
2、操作工辅助进行的确定发生膜破损的压力容器的位置。
参见图1的下半部分。
当检测过程中发现膜破损,警报提醒操作人员并且给出选择,或者关闭此超滤单元,或者辅助隔离发现问题的压力容器。
PDA-TR--26过滤器完整性测试 ppt课件
在标准测试条件下挑战一个比一个更“紧实”的膜样品 分析细菌通过的结果
7.7.1 不充分湿润的失败分析
过滤器的结构
不规则形状的孔 – 有效的孔径由截留决定
0.2 µm 过滤器的表面
0.2 µm 过滤器的截面
用细菌挑战0.2 µm 膜*
顶端和截面
用每平方厘米5 x 108 cfu B. diminuta 挑战0.2 µm 级的膜,这是膜的顶面和顶 端20 µm横截面。
图7.0-1 显示了气体在低压下扩散漫过湿润滤膜的孔,而液体 在毛细管力的作用下留在孔里, 允许“扩散流”通过
图 7.0-2 湿润滤膜的起泡点
图 7.0-2 显示了气流在较高压力下穿过湿润滤膜的孔,液体被 挤出较大滤孔,允许“大的气流”通过。
图 7.0-3 膜特性曲线图
测量气体在压力作用下的运动情况 Flow
0 2500
3000
3500
4000
Increasing Pressure
Pr e s s u r e (m b ar )
1
2
3
气流决定完整性
完整的膜 液体打湿的
使气体压力 低于 起泡点区
不完整的膜 液体打湿的
使气体压力 位于或大于 起泡点区
P
P
液体停留在膜孔中,气体溶解于液体中 并扩散 少量气流穿过膜
Increasing Flowrate (mil/min)
16 14 12 10 8 6 4 2
在“起泡点区”以上,在高压作用 下又变成线性相关了
大部分气流是因为自由流动的气体穿过 了敞开的膜孔。 小部分气流是因为气体扩散穿过依旧湿 的膜孔。
3、过滤器完整性测试原理及在线完整性测试-密理博110428
Filter Integrity Test and SIP 过滤器完整性测试原理及在线完整性测试Content 讲座目录Why we do integrity test for sterile filter? 为什么要对除菌滤器进行完整性测试? Method for IT?完整性测试的方法有哪些? Why bubble point could replace bacterial retention test? 为什么可以用起泡点的方法代替细菌挑战试验?When should we do IT? 什么时候进行完整性检测? Bubble point theory.起泡点测试原理是什么? Diffusion test theory.扩散流测试原理是什么? Automatic integrity tester自动完整性测试仪What is filter integrity? 什么是滤膜完整性?Integral membrane 完整滤膜Contaminant 比膜孔大的污染物Non-integral membrane 非完整滤膜Contaminant比膜孔大的污染物No contaminant in downstream 下游没有污染物Contaminant in downstream下游污染Why Integrity Test? 为什么做完整性测试?Common Sense 通常理解 Filtration is often the most critical step in an operation 过滤通常是操作的关键步骤 Confirmation of manufacturers specifications 确认制造规格 Detecting leaks due to o-rings, gaskets, seals 检测O形环,垫圈,密封垫的泄漏 Assuring the correct pore size filter 确认正确的过滤孔经 Assuring integrity before sterilization 确认灭菌前完整性 Assuring integrity after steaming or autoclaving 确认蒸汽和消毒锅灭菌后完整性Business Practice 商业惯例 Government Guidelines & Regulations法规要求 Part of corporate standard operating procedure公司标准 操作规程 Auditing requirement审计需要Regulations about integrity test 法规中对完整性测试的规定FDA Guideline指南 (2003) Whatever filter or combination of filters is used, validation should include microbiological challenges to simulate worst-case production conditions…”对于由一个或多个滤器组成的过滤系统,对它 的验证都应该包括在最差条件下进行的微生物挑 战试验。
过滤器完整性试验
过滤器完整性试验
滤网过滤器的完整性试验是确定滤网过滤器的密封性和可靠性的重要
保障工作,可以保证过滤网过滤器对液体或气体的有效过滤和清洁。
滤网
完整性试验具有简单、可靠、快速的优点,是选择滤网过滤器的重要手段
之一、滤网完整性试验的原理和步骤如下:
一、滤网完整性试验的原理
滤网完整性的试验是通过外界加入一定的压力稳定滤料的状态,利用
内部的抽真空手段使滤料内的空气及其气体随之抽出,实现对完整性检测。
如果滤料的完整性很好,抽真空的效率很高,真空值可以达到一定的值
(可以用特性值来表示);如果滤料完整性较差,则真空值也会相应降低。
二、滤网完整性试验的执行步骤
1.准备工作:准备好滤网完整性试验仪,检查是否有损坏,并根据操
作规程做好初步的准备工作。
2.滤网安装:安装滤网的芯片,并加上固定的螺钉,使滤网更加紧密。
3、连接仪器:将滤网完整性试验仪与滤网连接好,调整仪器参数
(如外界压力的大小,抽真空器的真空度),确保仪器正常工作。
4.测试:对滤网进行完整性测试,测试的时间根据滤网的完整性而定。
完整性测试
非破坏性完整性测试基本方法
气泡点测试法(bubble point test)
气泡点测试法是指用气体压迫已经润湿过滤膜上最大孔,使通过气体 所需的最小压力差。具体如下: 亲水性过滤膜中的水分充满过滤膜毛细孔后,需要一定的压力才能将 毛细孔中的液体挤出,压力差与毛细孔可简化为如下的函数关系:
P=
4×K×Y×Cosθ
D×H×(P1-P2)×ρ N= L
其中:N—扩散流, D—气体在润湿液中的扩散系数 H—气体在润湿液中的溶解系数 P1—高压侧气体压力 P2—低压侧气体压力 ρ—滤膜的有效孔隙率 L—液层厚度
非破坏性完整性测试基本方法
扩散流测试方法包括两种:
• 压力衰减测试(pressure decay/pressure hold) 即在润湿过滤芯上游施加一定体积的高压气体,压力稳 定后,切断气源,保持几分钟的时间,观察压力值变化。 根据方程:PV=NRT,可以计算出气体在此压力区间内 的扩散流 • 扩散流直接流量测试(diffusional flow measurement by mass flow) 即在保持上游恒压的条件下,用量筒在下游直接收集测 量,也可使用高敏感电子流量计进行测定。
增 加 的 流 量 (
)
8 6 4 2
0 2500
3500
4000
增加的压力 bar) Pre s s ure (m
非破坏性完整性测试基本方法
影响泡点测试的因素—润湿
润湿液的表面张力是决定泡压值的决定因素,不同的润湿液就会产生不同 的泡点值 常用润湿液:水、酒精、异丙醇、实际物料
一支合格的过滤芯在完整性测试时都可能产生一个偏低的泡点值甚至没有 泡点值,因为过滤膜没有完全被润湿,有毛细孔未被水占据而成为气体通 道
过滤器完整性测试原理与操作PALL公司
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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
气体流量和相应的孔径之间存在比例关系
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完整性检测目的
滤芯制造商
认证 生产质量控制
滤芯用户
确认滤芯级别 确认滤芯正确安装 确认滤芯未受损坏 确认滤芯符合制造规格 确认此滤芯和那些经制造商认证的滤芯一样 工艺认证文件 批次记录文件
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P. diminuta 已更名为 Brevundimonas diminuta
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前进流数值 与 B.diminuta 截留率 的关联
无菌
非无菌
60
用户试验值 50
首次出现非无菌 40
前进流 (ml/min)
3020 10源自0 过滤器滤芯u_integtest.ppt 9/4/98
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
第一个微米级过滤器非破坏性完整性检测方法 (>1 um).*
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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过滤/完整性测试培训课程为什么要对除菌滤器进行完整性测试?完整性测试的方法有哪些?为什么可以用起泡点的方法代替细菌挑战试验? 什么时候进行完整性检测?起泡点测试原理是什么?扩散流测试原理是什么?下游污染下游没有污染物Common Sense通常理解Filtration is often the most critical step in an operation过滤通常是操作的关键步骤Confirmation of manufacturers specifications确认制造规格Detecting leaks due to o-rings, gaskets, seals检测O形环,垫圈,密封垫的泄漏Assuring the correct pore size filter确认正确的过滤孔经Assuring integrity before sterilization确认灭菌前完整性Assuring integrity after steaming or autoclaving确认蒸汽和消毒锅灭菌后完整性Business Practice商业惯例Government Guidelines & Regulations法规要求Part of corporate standard operating procedure公司标准操作规程 Auditing requirement审计需要FDA Guideline指南(2003)–Whatever filter or combination of filters is used, validation should include microbiological challenges to simulate worst-case production conditions…”对于由一个或多个滤器组成的过滤系统,对它的验证都应该包括在最差条件下进行的微生物挑战试验。
Revision of annex 1 to EC Guide to GMP for sterile medicinal products (1997)欧盟对于无菌药品GMP指南的附件一(1997版)–“The integrity of the sterilized filter should be verified before use and should be confirmed immediately after use by an appropriatemethod such as a bubble point, diffusive flow or pressure hold test”–除菌过滤膜应该在使用前及使用后立即采取合适的方法确认其完整性,可以采用泡点,扩散流或压力保持的方法.FDA Guideline on Sterile Drug Products Produced by Aseptic Processing (1987) FDA对于无菌操作生产的无菌药品的要求(1987版)–“Normally, integrity testing of the filter is performed after the filter unit is assembled and sterilized prior to use.”–完整性测试通常在过滤器安装,灭菌后使用前进行PDA Technical Report # 26PDA技术报告26版–“It generally is regarded as a cGMP requirement that filters or filter systems routinely be integrity tested both prior to and after use.”–现行的GMP要求过滤器及过滤系统在使用前及使用后均需要进行完整性测试WHEN TO DO IT?什么时候做? Before sterilization 灭菌前Before use使用前After use使用后DETECTS WHAT?检查什么?Faulty housings外壳的问题Out-of-the box failures包装以外的问题Sterilization induced failures 灭菌的影响Stress induced failures压力的影响破坏性细菌挑战测试制造商以及客户进行验证时进行非破坏性起泡点测试,扩散测试制造商出厂时及使用者现场进行Regulatory & quality organizations need data fromboth to assure reliable and predictable filterperformance法规和质量管理需要数据确保可靠和预知过滤器性能关联Regulatory requirement法规需要FDA Aseptic GuidelinesFDA无菌指南Validation justification for theuse of a test测试应用的验证理由Bubble point can have a direct correlation起泡点有直接的关联Diffusion & other tests can have an "go -no go" correlation扩散和其它测试有”通过,不通过”关连Samples Retentive 246810 12 14 16 18 20 22 2426Corrtest水压法Diffusive based tests基于扩散测试Diffusion 扩散Forward Flow 前向流Pressure hold / decay压力保持/衰减P1P2AirWaterdsq fBubble point is the pressure at which gasBubble point indicates the magnitude of the forces holding liquid in the filter structure起泡点显示过滤结构内保持液体的力的大小The oldest non-destructive integrity test最传统的非破坏性测试MembraneP act > P Bpt完整膜上游压力小于泡点值没有大量气流出现上游压力小于泡点值孔保持力低,导致低于泡点即被吹干出现气流The bubble point isBP = -----------------dwhere这里k = shape correction factor 形状校正因子γ= surface tension 表面张力θ= contact angle 接触角d = pore diameter 孔径P1PAirWaterdσθDepends on capillary forces依赖毛细管力membrane material, surface tension,contact angle, effective diameter,膜材料,表面张力,接触角,有效孔径起泡点说明(包括SOP)应当包括 filter type过滤器类型wetting liquid湿润液体T emperature温度minimum pressure最小压力Solid / liquid interaction固/液相互作用Changing the wetting fluidchanges the bubble point改变湿润液体会改变起泡点Applies todifferent wetting fluid不同的湿润液体different surfacechemistries不同的表面化学性pre-use vs. post-usecomparison使用前和使用后比较Must know the effects of the changes, perform flushing or conduct product bubble point qualification必须知道变化的影响,进行冲洗或用产品泡点确认Two sterilizing grade filters with identical bacterial retention claims and performance have the following minimum bubble point specifications:两种无菌过滤膜有同样的细菌截留率,有下列最小的起泡点规格:–Durapore®PVDF CVGL>=50 psig–Charged Durapore®PVDF CCGL>=40 psigA sterilizing grade filter has is the following minimum bubble point specifications:一种无菌过滤膜有下列最小的起泡点规格:–Water>=50 psig–70/30 IPA>=18.5 psigHigher bubble point test values do not mean better filters高起泡点值并不是意味好的过滤膜–Check the filter manufacturer's validation guide for the destructive / non-destructive integrity test correlation, integrity testing technique and bacterialchallenge method–检查过滤膜制造商对破坏性/非破坏性完整性测试关连的验证文本,完整性测试技术和细菌挑战理论Useful for qualified manual testing of filters less than approximately 2000 cm^2 (~2 sq.ft.)手动测试通常适用于过滤器面积小于2000平方厘米Useful for automatic integrity testers for filters with gas flow rates of up to 100 ml/min or limit of the automatic testers qualifications自动完整性测试仪适用于气体流速超过100毫升/分钟或自动测试仪的限定Flush with water冲洗Apply air pressure加压增加压力直到起泡点在下游出现亲水滤芯起泡点测试内的液体中P1> P2 A pressure differential will give adifferent gas concentration across thefilter.膜压差造成跨膜气体浓度差Results in gas flow through theliquid dissolved in the filter pores.结果使膜孔溶解的气体流出完整膜上游压力80%泡点值下游气流小于规定值上游压力80%泡点值孔会扩散更多气体使得下游气流大于规定值where:K = Diffusivity / Solubility coefficient 扩散因子P1, P2 = Pressure difference across the system系统两边的压力ρ= Membrane porosity 膜开孔率L = Effective path length 有效膜孔长度A = Membrane area 膜面积Gas flow rate measured downstreamAt pressures below the bubble point,diffusion always occurs在低于起泡点压力,扩散发生Diffusion testing does not indicatepore size扩散测试不显示膜孔径At 2.8 bar (40 psig), a 0.22 and0.1 um rated filters will have the“same”diffusional flowrates在2.8Bar,0.22和0.1um空径膜具有相同的扩散速率得困难Need as much information about the filter as possible需要尽可能多关于膜的信息 Use diffusion testing incombination with bubblepoint testing使用起泡点与扩散测试相结合GasFlowDifferential Pressure1m20.1m2For filters with gas flowrate of >100 ml/min过滤器扩散流速大于100ml/minhigh surface area filters大表面积过滤器thin membranes薄的膜organic solvent wetted filters有机溶剂湿润的过滤器Diffusional flow specifications (and the S.O.P.) should include;扩散速率说明(包括SOP)应当包括filter type过滤器类型wetting liquid湿润液体test gas测试气体Temperature温度maximum acceptable flow rate最大接受流速Organic solvents have high diffusion flowrates有机溶剂有较高的扩散流速Gas气体Carbon dioxide has higher gas flow than air or nitrogen二氧化碳比空气或氮气有较高的扩散流速Temperature温度Poor Venting Proper Venting 80% higher flowrate at 60 degrees在60摄氏度流速高80%Polypropylene cartridge tested with nitrogen at 18.8 psig (1.3 bar )聚丙烯过滤器用氮气(18.8psig)测试–Acetone<390 ml/min–IPA<120 ml/minMESSAGE:Changing solvents changes diffusional flowPure organic solvents have high diffusional flow改变溶剂可改变扩散流速,纯溶剂有较高的流速–Can mask bubble points–可能与起泡点相混Hydrophilic filter is tested with both nitrogen and compressed air at 2.8 bar (40psi)–Nitrogen<8 ml/min–Compressed air<10 ml/minMESSAGE:Changing the test gas can give a false diffusional flowrate改变测试气体可以给错误的扩散流速What is the maximum diffusional flow for a 5x30" pleated cartridge filter system?–10" element<13.3 ml/min–30" element<39.9 ml/min–5x30" elements<199.5 ml/minMESSAGE:For the same device, diffusion is directly proportional to surface area相同的过滤器,扩散与膜面积成正比Diffusion testing measures gas flow扩散测试测量气体流速At bubble point, gas flows rapidly through the largest pore(s)在起泡点,气体则快速通过最大的孔Downstream gas flow (or upstream pressure loss) can come from both diffusion through the wetted pores PLUS the gas flow through the“dry”pores which have reached their bubble point下游气流(或上游压力损失)可以由扩散流和达到起泡点时流出“干”孔的气流两者引起Forward Flow前向流Marketing term for diffusional flow.只是扩散的不同说法Pressure Decay压力衰减Measures the maximum loss of upstream gas pressure with time (typically 10 minutes) on the upstream side of a filter.在过滤器上游测试10分钟上游气体压力的最大损失Needs a sensitive and accurate pressure measuring device需要敏感和精确的压力测试装置Is dependent on upstream volume与上游体积相关Can be converted to a "diffusional" flow rate using an equation能够使用算式换算成扩散流速Useful as a "go" or "no-go" test for gross testing only仅适合做一些粗的是或不是的测试Manual bubble point手动起泡点Minor effect dependent mainly on surfacetension表面张力有小影响Approximately 15% change from 20 -60 ºC从20-60摄氏度15%的改变Minor effect on manual test at normalambient range dependent on gas solubilityand diffusivity与气体溶解度和扩散率相关Approximately 80% change from 20 -60 ºC从20-60摄氏度80%的改变As temperature rises, diffusional flow raterises温度升高,扩散流速增加Automatic test自动测试Major effect with temperature changeduring the test on diffusionalflowrate主要影响测试时的扩散流速Bubble point and Diffusion (or “Forward flow”) are BOTH valid integrity tests as per regulatory agencies.起泡点, 扩散流(或前向流)是符合法规的完整性测试方法The choice of an integrity test depends on the testing equipment, the filter manufacturer, the company‘s philosophy and the testing environment完整性测试的选择倚赖测试装置,过滤器制造商,公司体系和测试环境Bubble point provides a direct correlation to bacterial retention, the critical performance characteristic起泡点提供与细菌截留的直接关联,重要的性能特性Diffusion testing provides a sensitive way to determine integrity for larger area filters扩散测试提供一个敏感方法来测试大面积过滤器。