无菌过滤检测仪校准规范 编制说明

目录

一、任务来源...............................................................................................................1

二、规范制订的必要性...............................................................................................1

三、《无菌过滤检测仪校准规范》制定过程.............................................................2

四、规范制定的主要技术依据及原则.......................................................................3

（一）依据............................................................................................................3

（二）原则............................................................................................................3

1、架构...........................................................................................................3

2、术语与计量单位的选择...........................................................................3

3、计量特性确定原则...................................................................................4

4、标准物质选则的原则...............................................................................4

五、规范制定说明.......................................................................................................4

（一）引言............................................................................................................4

（二）范围............................................................................................................5

（三）引用文件....................................................................................................5

（四）术语和计量单位........................................................................................5

（五）概述............................................................................................................5

（六）计量特性....................................................................................................5

（七）校准条件....................................................................................................6

（八）校准项目和校准方法................................................................................7

1、外观及功能检查.......................................................................................7

2、转速示值误差...........................................................................................7

3、转速重复性...............................................................................................8

4、转速稳定性...............................................................................................8

5、液体流量重复性.......................................................................................8

6、液体分配均匀性.......................................................................................9

7、微生物截留效率.....................................................................................10

（九）校准结果的表达和复校时间间隔..........................................................11

（十）附录..........................................................................................................11

《无菌过滤检测仪校准规范》

（征求意见稿）

编制说明

一、任务来源

根据国家质量监督检验检疫总局2021年国家计量技术法规计划立项（市监

计量函〔2021〕2062号），由中国计量科学研究院承担《无菌过滤检测仪校准

规范》的制定工作。

二、规范制订的必要性

针对生物制药领域要求无菌的药品、生物制品、医疗器具、原料、辅料等，

国际药典规定注射到血液或进入人体皮下的药剂制品，需要完全达到无菌的状

态。当前国内根据《中国药典》2020年版，主要使用无菌检查法检测药剂制品

是否无菌。该方法与美国药典、欧洲药典和日本药典内的无菌检查法是等效的，

主要参数和步骤是一致的。

上世纪70年代，密理博（Millipore）公司在世界上率先提出了“封闭式无

菌检测”的概念，结合检测过程中积累的经验，研制开发了无菌过滤检测仪。目

前无菌过滤检测仪已广泛应用于无菌制剂的无菌检查。国外生产无菌过滤检测

仪的公司以密理博和赛多利斯为主，国内泰林生物、青岛众瑞等公司也自主研

制了无菌过滤检测仪。无菌过滤检测仪由无菌检测泵配套培养器使用，其工作

原理是通过无菌检测泵的定向蠕动加压作用，将供试品被过滤，然后在滤器内

放入培养基进行培养，以检验供试品是否含菌。无菌过滤检测仪可以检测抗生

素类及含有抑菌成分的制剂、无菌原料药、水针剂、灭菌医疗器具、灭菌注射

用水等，亦可配合薄膜过滤器用于药品、食品、饮料等行业的微生物限度检查。

无菌检测的结果可能存在假阳性或者假阴性的情况。有时结果呈现阳性，

并非是产品中携带微生物，而是测试环境、方法或者人员操作等方面带来的污

染。此时需要企业花费大量的人力、物力和财力进行长时间的调查，造成资源

浪费。有时虽然结果呈现阴性，但产品本身是存在微生物污染的，由于微生物

受到抑制或者伤害尚未恢复而最终培养基没有变为浑浊状态，这种情况下企业

1

如果放行产品，极可能导致微生物在合适的环境下大量繁殖，进而危害患者生

命。所以无菌检测是无菌产品放行前极为重要的一步，假阳性或者假阴性的实

验结果会对企业带来时间和金钱上的重大损失，更重要的是危害使用者的身体

健康。

根据调研，目前药企对产品的无菌检测主要以《中国药典》2020年版第四

部中1101无菌检查法为依据，开展相关的检测，但尚未有国家计量技术规范对

检测用的无菌过滤检测仪进行校准。随着新冠疫情的影响，当前疫苗受众群体

数量巨大，更加急需相关校准技术规范对无菌过滤检测仪进行计量校准，提高

无菌过滤检测仪检测结果的准确性，为评价无菌过滤检测仪的性能提供科学依

据，保障人类的健康与社会经济的发展。

三、《无菌过滤检测仪校准规范》制定过程

1、2021年11月，全国生物计量技术委员会对《无菌过滤检测仪校准规范》

进行立项，由中国计量科学研究院承担，江苏省计量科学研究院、南京市计量

监督检测院参加起草，项目正式启动。

2、2021年12月-2022年3月，规范起草组通过电话和邮件的方式，就规

范的架构设定、校准项目、具体指标等，与生产厂家、应用客户、省级计量机

构等进行了沟通，对每个条目的合理性、科学性、适用性、严谨性等进行了详

细的探讨，广泛听取了建议和意见。

3、2022年4月-9月，规范起草组依据相关文件、行业标准、生产商出厂

质检要求等，起草了《无菌过滤检测仪校准规范》（草稿），并向生产厂家、

应用客户、省级计量机构等进一步征求意见。

4、2022年10月-2023年7月，根据《无菌过滤检测仪校准规范》（草稿）

中的内容，研制标准物质，开展校准规范的验证实验。

5、2023年8月-10月，根据验证实验结果，继续对校准方法进行验证和完

善，形成《无菌过滤检测仪校准规范》（征求意见稿）和编制说明。

6、2023年11月，根据征集的专家意见，进行试验验证，完善校准方法，

形成《无菌过滤检测仪校准规范》（审定稿）和编制说明。

7、2023年12月，在深圳进行专家审定，经专家讨论，考虑到系统无菌性、

2

微生物恢复生长性能并非仪器本身的计量参数，且在校准工作开展过程中，需

要涉及生物安全二级实验室等实验环境，故建议不将系统无菌性和微生物恢复

生长性能纳入计量特性中，需要重新选取适宜计量特性如“转速”，进行校准

方法的验证与完善。

8、2024年1月-2024年9月，根据专家建议，规范起草小组重新讨论确定

了计量特性，并查阅资料，对校准方法进行验证和完善，形成《无菌过滤检测

仪校准规范》（征求意见稿）和编制说明。

四、规范制定的主要技术依据及原则

（一）依据

《无菌过滤检测仪校准规范》依据JJF1001《通用计量术语及定义》、JJF

1059.1《测量不确定度评定与表示》和JJF1071《国家计量校准规范编写规则》

等完成规范的制定。在本规范制定过程中，校准方法及计量特性等主要参考了

主要参考了JB/T20195—2020《集菌仪》、JJG326—2021《转速标准装置检定规

程》、ASTMF838-20测定液体过滤用膜过滤器的细菌保留率的标准试验方法

（StandardTestMethodforDeterminingBacterialRetentionofMembraneFilters

UtilizedforLiquidFiltration）和DIN58355-3-2005膜式过滤器.第3部分:扁平过滤

器的细菌过滤能力试验.要求和试验（Membranefilters-Part3:Bacteriachallenge

testforflatfilters-Requirementsandtesting）。

（二）原则

1、架构

架构上按照范围、引用文件、术语和计量单位、概述、计量特性、校准条

件、校准项目和校准方法、校准结果表达、复校时间间隔9个部分制定《无菌

过滤检测仪校准规范》。

2、术语与计量单位的选择

术语和计量单位，选取了与本标准相关的关键术语。主要给出了仪器的重

要参数培养器联数和菌落形成单位（CFU）的定义。

3

3、计量特性确定原则

选取目前各药厂应用的不同厂家生产的不同型号无菌过滤检测仪，根据无

菌过滤检测仪在实际应用中的主要功能和性能指标，考虑其具体应用的要求，

参考JB/T20195—2020《集菌仪》、JJG326—2021《转速标准装置检定规程》

中的要求，确定本规范的计量特性。

4、标准物质选则的原则

无菌过滤检测仪在实际应用中，需对微生物截留效率进行验证。参照

ASTMF838-20测定液体过滤用膜过滤器的细菌保留率的标准试验方法

（StandardTestMethodforDeterminingBacterialRetentionofMembraneFilters

UtilizedforLiquidFiltration）和DIN58355-3-2005膜式过滤器.第3部分:扁平过

滤器的细菌过滤能力试验.要求和试验（Membranefilters-Part3:Bacteria

challengetestforflatfilters-Requirementsandtesting），验证菌种包括粘质沙雷氏

菌和缺陷短波单胞菌，且菌落数量值为（108~109）CFU。

本室研制的粘质沙雷氏菌标准物质GBW(E)090824，标准值1.07×1010

CFU/mL，扩展不确定度0.20×1010CFU/mL（k=2），每瓶的粘质沙雷氏菌量为

2.14×1010CFU，将其溶解在100mL的无菌水中，经10倍稀释后，符合使用的

要求。鉴于当前无菌过滤检测仪的主要生产厂家所配套的一次性全封闭集菌培

养器中的滤膜孔径集中为0.45μm，故粘质沙雷氏菌标准物质GBW(E)090824

可满足无菌过滤检测仪的校准需求。

五、规范制定说明

《无菌过滤检测仪校准规范》包括封面、扉页、目录、引言、范围、引用

文件、术语和计量单位、概述、计量特性、校准条件、校准项目和校准方法、

校准结果表达、复校时间间隔以及附录几个部分，根据JJF1071—2010《国家

计量校准规范编写规则》撰写。

（一）引言

《无菌过滤检测仪校准规范》依据JJF1001—2011《通用计量术语及定义》、

JJF1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》和JJF1071—2010《国家计量校

4

准规范编写规则》等完成规范的制定。在本规范制定过程中，校准方法及计量

特性等主要参考了JB/T20195—2020《集菌仪》、JJG326—2021《转速标准装

置检定规程》、ASTMF838-20测定液体过滤用膜过滤器的细菌保留率的标准试

验方法（StandardTestMethodforDeterminingBacterialRetentionofMembrane

FiltersUtilizedforLiquidFiltration）和DIN58355-3-2005膜式过滤器.第3部分:

扁平过滤器的细菌过滤能力试验.要求和试验（Membranefilters-Part3:Bacteria

challengetestforflatfilters-Requirementsandtesting）。

（二）范围

确定了《无菌过滤检测仪校准规范》的适用范围，即适用于移动式无菌过

滤检测仪的校准，包含单联、二联和三联过滤器的无菌过滤检测仪。

（三）引用文件

本规范引用了下列文件：JB/T20195—2020《集菌仪》。

凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的

引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。

（四）术语

主要对菌落形成单位和培养器联数2个重要名词进行了定义。

（五）概述

在概述部分，主要对无菌过滤检测仪的仪器组成结构、原理、用途进行了

介绍，并用简易示意图展示了无菌过滤检测仪的组成结构，包括集菌泵和配套

的一次性全封闭集菌培养器。

（六）计量特性

在计量特性部分，主要针对无菌过滤检测仪的组成和性能，选择一定数量

5

的、不同型号的仪器进行试验测定和测试。通过分析一定数量、具有代表性的

不同型号、不同厂家生产的无菌过滤检测仪得到的实验数据，综合无菌过滤检

测仪在实际应用中的主要性能指标，考虑其具体应用的要求，形成本规范确定

的计量参数，包括转速示值误差、转速重复性、转速稳定性、液体流量重复性、

液体分配均匀性和微生物截留效率。根据JJF1071—2010《国家计量校准规范编

写规则》的要求，计量特性指标中未给出各项计量特性指标的具体限定值，各

个计量特性的主要计量特性指标不用于合格判别，仅供参考。

表1检测仪的主要计量特性指标

计量特性计量特性指标

转速示值误差≤±8.0%

转速重复性≤±8.0%

转速稳定性≤±10.0%

液体流量重复性≤±5.0%

二联培养器≤±10.0%

液体分配均匀性

三联培养器≤±15.0%

微生物截留效率≥99%

（七）校准条件

本部分主要规定了无菌过滤检测仪校准时需要满足的环境条件，以及使用

的标准物质、试剂和仪器。

在环境条件中，要求校准时实验室温度应当控制在15℃～25℃之间，相对

湿度≤85%。

在校准过程中，所用到的标准物质有粘质沙雷氏菌（针对标称孔径0.45μm

级别的滤膜）或者缺陷短波单胞菌（针对标称孔径0.22μm级别的滤膜）计数标

准物质。在标准物质部分，采用国家有证标准物质，标称值应溯源至营养琼脂

平板涂布法的CFU值，菌落数量值为（108～109）CFU。相对扩展不确定度不大

6

于30%。考虑到菌株的生物安全问题，在进行校准过程中，需在一定生物安全

防护条件下操作。

对测量标准及其它设备，要求使用转速表：测量范围（10～400）r/min，

0.1级；电子天平：测量范围≥200g，分度值不大于1mg，○I级；秒表：分辨力

0.01s，最大允许误差±0.5s/d；移液器：（10～100）μL，（100～1000）μL各

1支，经检定合格；离心管：50mL，无菌。

（八）校准项目和校准方法

1、外观及功能检查

检测仪应结构完整、各部件齐全并能可靠连接，无影响仪器正常工作的缺

陷。

检测仪应有名称、型号、制造厂名称、制造日期等标识。

检测仪接通电源后，各按键、开关旋钮应调节灵活、正确，数字显示的仪

器应显示清晰，不缺少笔画。

2、转速示值误差

打开检测仪的电源，放置配套的培养器，设置仪器的参数。启动检测仪，

运行稳定后，在检测仪上面放置转速校准装置，测试被校检测仪的转速，测量

3次。按照公式（1）、公式（2），分别计算在最大量程转速和半量程转速下，

待测检测仪的转速示值误差。

（1）

�1+�2+�3

�

�=3（2）

�−��

式中：△�=��×100%

RS——被校检测仪转速标准值，rpm；

R1、R2、R3——被校检测仪转速3次测量值，rpm；

R——被校检测仪转速设定值，rpm；

△R——被校检测仪转速示值误差，%。

7

3、转速重复性

按照转速示值误差的方法，测量10次，重复性以单次测量的相对实验标准

偏差表示。按照公式（3），分别计算在最大量程转速和半量程转速下，待测检

测仪的转速重复性。

（）

�23

1�=1(��−�)

��=�×�−1×100%

式中：

Ri——被校检测仪转速每次的测量值，rpm；

——被校检测仪转速10次测量值的平均值，rpm；

�n——测量次数。

4、转速稳定性

打开检测仪的电源，放置配套的培养器，设置仪器的流量参数。启动检测

仪，运行稳定后，用转速校准装置测试被校检测仪的转速，并开始计时，每隔

1min记录一次流量数值，共记录5min。取6个读数中的最大值和最小值，按

公式（4），分别计算在最大量程转速和半量程转速下，待测检测仪的转速稳定

性：

（4）

�max−�min

式中：�=�0×100%

R0——被校检测仪转速初始测量值，rpm；

Rmax——被校检测仪转速最大测量值，rpm；

Rmin——被校检测仪转速最小测量值，rpm。

5、液体流量重复性

打开检测仪的电源，放置配套的培养器，设置仪器的流量参数。准备一个

装有约300mL蒸馏水的瓶子，密封后将瓶子倒置，将培养器导管针头插入瓶中，

启动检测仪，将蒸馏水充满培养器前段的管道后，启动秒表，采集抽取蒸馏水

30s。待抽取完毕后，用天平称量过滤水的重量，记为Mi。重复测量6次，按

照公式（5）、（6）、（7），分别计算在最大量程转速和半量程转速下，待测检测

8

仪的液体流量重复性SQ，重复性以6次测量的相对实验标准偏差表示。

Vi（5）

M�

ρ

Qi=（6）

��

=�（）

�27

1�=1(��−�)

式中：��=�×�−1×100%

Vi——第i次测量，仪器过滤水的体积，mL；

Mi——第i次测量，仪器过滤水的重量，g；

ρ——试验温度下水的密度，g/mL；

Qi——第i次测量，仪器液体流量的测量值，mL/min；

t——测量时间，0.5min；

——被校仪器液体流量6次测量值的平均值，mL/min；

�Sr——被校仪器液体流量重复性，%。

n——被校仪器的测量次数。

6、液体分配均匀性

打开检测仪的电源，放置配套的培养器，设置仪器的流量参数，二联培养

器采集200mL体积的蒸馏水，三联培养器采集300mL体积的蒸馏水。采集抽

取后，分别过滤收集每个培养器内的液体，采用重量法，使用天平称取每个培

养器杯体滤出液体的重量。按照公式（8）计算二联培养器单次测量的分配差异

系数CN，重复测量三次，按照公式（9）取三次分配差异系数的平均值作为待

校仪器的分配差异系数。

CN=|1-（8）

��

�|×100%

C=（9）

�1+�2+�3

式中：3

CN——单次测量的分配差异系数，%；

9

mn——单个培养器内的液体重量，g；

——二联培养器内的液体重量的平均值，g；

C�——3次测量的分配差异系数的平均值，%；

C1、C2、C3——第1、2、3次测量的分配差异系数，%；

按照公式（10）和（11）计算三联培养器单次测量的分配差异系数，重

复测量三次，按照公式（12）取三次分配差异系数的平均值作为待校仪�器N的分

配差异系数。

CNn=|1-（10）

�N�

�N|×100%

=（11）

�N1+�N2+�N3

�N3

C=（12）

�1+�2+�3

式中：3

CNn——第N次测量的第n个培养器的分配差异系数，%；

——第N次测量第n个培养器内的液体重量，g；

�N�——第