无菌过滤和完整性测试

1、无菌过滤和完整性测试无菌过滤和完整性测试 对完整性测试的相关规定 完整性测试 微生物挑战试验 气泡点测试 扩散流测试 水侵入法测试 (WIT)United States Pharmacopoeia XXIII (Jan.1995)USPPage 1979:A membrane filter assembly should be tested for initial integrityprior to use, provided that such a test does not impair the validityof the system, and should be tested aft

2、er the filtration process iscompleted to demonstrate that the filter assembly maintained itsintegrity throughout the entire filtration procedure. Typical usetests are the bubble point test, the diffusive airflow test, thepressure hold test, and the forward flow test. These tests shouldbe correlated

3、with microorganism retention. 美国药典对完整性测试的规定Guide to Good Pharmaceutical Manufacturing Practice (Orange Guide, U.K., 1983,)Page 62, 9.82 :The integrity of the filter assembly should be checked byan appropriate method, such as bubble-point pressure testor foreward-flow pressure test immediately before

4、 andafter use. Abnormal filtration flow-rates should be notedand investigated. Results of these filter-integrity checksshould be recorded in the batch record. GMP对完整性测试的规定（英国）Australian Code of Good Manufacturing Practice forTherapeutic Goods (1990)Page 65,1617:Before and after each use of a filtrat

5、ion system(including gas filtration) an appropriate check of systemintegrity should be made. After use, the system should bere-examined for incorrect assembly.GMP对完整性测试的规定（澳大利亚）Health Industry Manufacturers AssociationWashington, D.C. (April 1982)HIMA Document No. 3, Vol. 4Bakterien-Belastungs-Test

6、Bacteria Challenge TestGenerally, a filter is considered to be a sterilizing filter when, after being challenged with 1.0 x 107 challenge organismsper square centimeter of effective filter area (EFA), the resultingfiltrate is sterile. This is sufficient to challenge any oversizedpores in the filter

7、because preferential flow would be throughoversized pores. . Pseudomonas diminuta (Brevundimonasdiminuta) (American Type Culture Collection (ATTC) 19146is commonly used. . HIMA对完整性测试的规定ASTM F 838-83, 1993 (American Society for Testing and Materials) Standard Test Method for Determining BacterialRete

8、ntion of Membrane Filters utilized for Liquid Filtrationsimilar to HIMA document but moredetailed information onculture preparationtest procedurePresentation and resultsASTM对完整性测试的规定完整性测试完整性测试 将微生物挑战试验的结果与完整性测试相对应将微生物挑战试验的结果与完整性测试相对应 证实除菌过滤器对微生物的截留能力 提供制造商和用户一个非破坏性的方法来取代破坏性的微生物挑战测试亲水性滤芯材料 (CA, PESU,

9、 PA)疏水性滤芯材料 (PTFE) 气泡点法 扩散流法 压降法 乙醇/水 扩散流法 水侵入法 (WIT) 水流量测试完全润湿的膜气泡点测试原理气泡点测试原理膜孔累似毛细管.气泡点测试原理毛细管现象wettingnon wetting毛细管现象是液体在细小管路，狭缝或小孔的行为，是由液体的表面张力引起的。Capillary ascensionCapillary depression气泡点测试原理Ideal hydrophilic surface:wetting angle = 0Non wetting:wetting angle 90 Wetting:wetting angle 90 由于表面

10、张力的作用，在没有外力的作用下，液体将以球体的形态存在。soap-bubble orfloating drop ofwater气泡点测试原理表面张力是液体表面的物理现象，它是液体分子间相互作用使表面面积趋于最小化的结果。SurfaceLiquid气泡点测试原理表面张力的影响因素1.表面张力是液体的特性参数,随温度的升高而降低.同时,如果液体被污染或添加表面活性剂都将对表面张力的大小产生影响.2. 常见液体的表面张力值:Surface Tension Mercury: 0,475 N/mat 20 C against Air:Water:0,072 N/mEthanol:0,022 N/mAce

11、tic Acid: 0,027 N/m3.标准湿润液体:for hydrophilic filter materials:DI-Water of 20 Cfor hydrophobic filter materials: 60/40 Isopropanol/Water润湿的滤膜压缩空气空气优先穿透最大的孔压缩空气气泡点测试原理气泡点测试原理产生连续气泡气泡点如CA, 0,2 m, 3,5 bar 气泡点测试原理 rp BP =2 cos r.KpBP: Bubble Point Pressure:Surface Tension :Wetting Angler:Radius of the cap

12、illaryK:Correction Factor resulting fromthe Pore Structure气泡点测试原理小结气泡点是将润湿液体压出微孔滤膜上最大孔时对应的压力.气泡点与下列因素相关:润湿液体,膜材质,孔径,温度最小泡点值与微生物挑战测试的结果是对应的, e.g.3,2 bar for Sartobran-P, 0,2 m (CA).检测最大的孔适于从针头式滤器到单根滤芯的过滤系统气泡点测试原理Is this now acontinuous chainof bubbles ?使用手动方法进行气泡点测试时,会因操作者的不同判断产生主观误差气泡点测试原理使用手动方法进行测试

13、需要在下游端连接管路而影响无菌度,因此我们不推荐手动方法。自动的完整性测试仪在过滤系统的上游进行测试，因此避免了手动方法的可能带来下游污染的缺点Sartocheck 3Sartocheck Junior BP plus扩散流测试原理最大允许扩散流for 0,2 m2 : 5ml/min测试压力: 2,5 bar forSartobran-P Capsule,CA, 0,2 m压缩空气:扩散流测试原理亨利定律 Law:气体在液体中的溶解度与压力成正比Atmosphericpressure: badsolubility of air:degasingTest pressure e.g.2,5 ba

14、r: good solubilityof compressurized airin the wetting medium.扩散流测试原理= D L p FNtdN/t:Molar flow of gas per time (mol/s)D:Diffusion coefficient (Liquid-Gas-System)L:Solubility coefficient (Liquid-Gas-System)p:Differential pressure appliedF:Contact area between liquid and gasd:Thickness of liquid film

15、(of the filter) d扩散流测试小结扩散流是压缩空气每分钟通过膜孔液体的分子流，它由以下因素决定：液体-气体体系，压差，液体和气体的接触面积和滤膜的厚度扩散流测试与微生物挑战结果相对应：e.g.max. 15 ml/min at 2,5 bar for Sartobran-P, 10,0,2 m (CA).扩散流测试适于囊式和标准滤芯测试扩散流测试使用手动方法进行测试需要在下游端连接管路而影响无菌度,因此我们不推荐手动方法。Sartocheck 3Sartocheck Junior BP plus自动的完整性测试仪在过滤系统的上游进行测试，因此避免了手动方法的可能带来下游污染的缺点

16、疏水性空气滤芯的完整性测试方法以前以前: IPA-Test由于疏水性的多孔滤膜不能被水相溶液润湿，必须使用乙醇或乙醇/水的混合溶液来润湿滤膜：e.g. 标准润湿剂 60/40-mixture isopropylalcohol/water 疏水性空气滤芯的完整性测试方法 IPA-test的缺点: 1.过滤时疏水性是空气滤芯的特点但在测试时却 需要将滤芯亲水化2.通常滤芯必须从过滤滤壳中取出并在另一个独立的滤壳中测试，同时 要求设备的防爆性能。3.IPA-Test 只能在灭菌前进行4.IPA作为气体污染物必须被彻底去除5.无法检测滤芯的疏水性6.无法检测滤芯安装的正确性疏水性空气滤芯的完整性测试方法 IPA-test的缺点: 现在现在: 由由Sartorius首创的水侵入法首创的水侵入法 W I T疏水性空气滤芯的完整性测试方法高度安全性无污染物可在线测试疏水性空气滤芯的完整性测试方法水侵入测试(WIT)原理测试在低于水穿透点的压力下进行WaterCompr. Airto Sartocheck水侵入测试(WIT)原理WaterV2WaterV1P1 = 2,5 bar10 min Stabilizati