制藥廠專用高效過濾器的特點及發(fā)展
制藥廠專用高效過濾器主要用于捕集0.3μm以下的顆粒灰塵及各種懸浮物，通常作為制藥企業(yè)潔凈車間的末端過濾裝置，提供潔凈的空氣。潔凈室是否能達到和保持設計的潔凈級別，在一定程度上與高效過濾器的性能及其安裝有關(guān)。因此對潔凈車間的高效過濾器進行檢漏測試，確保其符合要求，是保證車間潔凈環(huán)境的重要方式之一。
2011版GMP在無菌藥品生產(chǎn)指南中也指出，在高效過濾器安裝后應進行檢漏測試，檢漏測試的目的是要確認：過濾器的材料是否有破損；箱體是否有泄漏；過濾器安裝是否恰當。高效過濾器出廠前一般都要經(jīng)過百分百泄漏測試，但是在搬運和安裝過程中難保完全無損，因此安裝完畢都要做一次檢漏測試，以確認過濾器無任何泄漏。另外，對于安裝不當導致的微粒從邊框漏進潔凈室風口的情況，檢漏測試也能查出，以確保邊框無泄露。
此外2011版GMP對高效過濾器的檢漏，還要求采用氣溶膠發(fā)塵檢漏測試。氣溶膠的發(fā)展經(jīng)過了很多年的歷程。從20世紀60年代到80年代中期，鄰苯二甲酸二辛酯（DOP）就被用于80~100μg/L 的氣溶膠中對HEPA過濾器的檢漏測試。到20世紀80年代，氣溶膠光度計進化到采用固態(tài)電子，這樣一來，測試過濾器泄漏的靈敏度隨之加強。隨著這些更敏感和更穩(wěn)定單元的應用，DOP氣溶膠的發(fā)塵濃度建議值減小到20μg/L。到90年代早期，由于DOP被認為有害健康， PAO（polyaphaolefin 聚α烯烴）越來越多地替代DOP成為測試氣溶膠。PAO是無危害的材料，現(xiàn)在已經(jīng)成為過濾器測試的行業(yè)標準[1]?，F(xiàn)在，雖然氣溶膠的成分是PAO，但有時仍用“DOP測試”這個術(shù)語來指代這樣的過濾器檢漏測試。PAO檢漏方法為：發(fā)生器在高效過濾器上游發(fā)塵PAO，上游氣溶膠的濃度達到10~100μg/L，使用光度計（photometer）檢測過濾器上下游氣溶膠濃度來判定濾器是否有泄漏。這種方法在國內(nèi)已廣泛應用于藥廠的高效過濾器檢漏測試。
傳統(tǒng)PAO發(fā)塵光度儀掃描泄露測試，上游PAO的濃度最少要達到10μg/L，同時，PAO為油性，會對高效過濾器造成污染，縮短過濾器的壽命。Dean Hale 也曾在2006年環(huán)境測試協(xié)會（CETA）的年度會議中指出，HEPA過濾器用PAO檢漏會縮短壽命。愛美克公司在山東某制藥項目中，提供了一批液槽高效過濾器。在A車間，其高效過濾器在使用8個月后就完全堵塞，然而在B車間，同一批貨在相同時間安裝，就完全合格?？蛻敉耆荒芙邮埽?jīng)測試，發(fā)現(xiàn)堵塞的過濾器在0.42m/s時阻力已達到1000Pa，合格的高效過濾器在0.75m/s時阻力只有195Pa。經(jīng)拆檢，發(fā)現(xiàn)堵塞的過濾器的進風面完全被油性物質(zhì)堵塞。與業(yè)主了解后得知，在堵塞過濾器的A車間內(nèi)，曾多次進行PAO測試，同等條件下的B車間，只進行過1次PAO測試。故得出結(jié)論：PAO發(fā)塵會嚴重縮短過濾器的壽命。
目前，在美國出現(xiàn)了一種替代的PAO檢漏方法。這種替代方法可以減少PAO發(fā)塵濃度的問題，這些問題都與玻纖濾紙過濾器測試期間的PAO有關(guān)。測試使用超低濃度PAO氣溶膠(< 0.3μg/L，0.3μm)，有利于減輕過濾器的PAO負擔。同時,超低濃度PAO檢漏方法經(jīng)驗證比現(xiàn)行PAO過濾器標準測試方法更靈敏。為了減少PAO氣溶膠的不良影響，同時為玻纖濾紙HEPA過濾器檢漏測試提供后續(xù)步驟，將離散顆粒計數(shù)器與超低濃度PAO或者微球體氣溶膠共同使用。
這種玻纖過濾器檢漏的替代性方法的工程研究，是在 Baxter Bio-Science Thousand Oaks（百特醫(yī)療）執(zhí)行的。這項研究是用一臺610mm×1220mm水平層流罩（UFH）進行操作，使用的H13的HEPA過濾器，額定風速為630m3/H，效率為99.95%@MPPS。H14過濾器普遍適用于歐洲的制藥業(yè)，可與在美國使用的效率為99.99%@0.3μm的過濾器相提并論[2]。
研究前先測試了UFH的風速，查看是否泄露以及層流性。HEPA過濾器每行有6個漏點，平行的2條線上有12個漏點，每個漏點的水平距離是12.5cm，垂直方向到平面中心的距離是10cm。這些漏點是由外徑0.03cm的30量規(guī)的注射針形成的。使用的設備和材料為：Lighthouse DPC粒子計數(shù)器 Solair 3100；Airgo公司的便攜式氣溶膠發(fā)生器XMG；TEC的便攜式自給式氣溶膠發(fā)生器AG-E1；聚α-烯烴(PAO) CAS# 68649-12-7；配H13 HEPA過濾器的水平層流罩SHC-4AX； Milholland氣溶膠稀釋器450AD NIST；Milholland 0.32濃度微球體；超聲光波加濕器/ 氣溶膠發(fā)生器696。
嚴格的檢測標準
PAO氣溶膠是由帶Laskin噴嘴自給式氣溶膠發(fā)生器產(chǎn)生的，HEPA過濾器上游的氣溶膠濃度由氣溶膠光度計測定。當采用超低濃度PAO測試方法時，粒子計數(shù)器DPC也可檢測過濾器上的PAO濃度。替代性的測試方法是使用DPC和超低濃度的PAO（濃度≤0.3μg/L），測試時用DPC和≥6.3×108的0.3μm PAO顆粒。上游氣溶膠的均勻性是一個很重要的變量。通過在過濾器箱體上游安裝一個不銹鋼的取樣口來完成上游氣溶膠濃度的采樣。安裝取樣口時插入氣溶膠采樣管，使得氣溶膠采樣可以沿過濾器中線上任何一點，在所有缺損位置的10cm處進行。在上游PAO氣溶膠的采樣，采樣濃度變化小于1%，低于ISO 14644-3中規(guī)定的±15%的極限偏差。
掃描時采樣頭距濾器面約2.54cm，掃描速度不超過5cm/s。掃描按直線來回往復地進行，線條間應重疊。檢測過程中，若在下游測試到粒子數(shù)大于下游0.3μm粒子的平均值（下游0.3μm粒子的平均值=泄露率×上游粒子濃度）。表明有泄漏。泄漏處經(jīng)用硅膠堵漏或緊固以后再進行掃描巡檢。若HEPA在檢測過程中，所有點的泄漏率（％）都不超過0.01％，則判該HEPA合格；若有一處超過0.01％，則判為不合格，并將該點標記出來，需修補或更換。高效過濾器濾料泄漏處允許用專用膠水修補，但是單個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。
高效過濾器的滲漏率能精確地用粒子計數(shù)器和PAO濃度≤0.3μg/L，≥0.3μm/m3來測得過濾器的泄漏。同時，用低于傳統(tǒng)PAO測試濃度三十分之一的PAO測試，能大大增加過濾器的壽命。
【參考文獻】
[1] Jim Meek, Dan Milholland, and Laszlo Litauszki.Alternative methods for HEPA filter leak detection[J], PHARMACEUTICAL ENGINEERING, 2011,31(2).
[2] Eugene Bryan, Bill Kitch, Jim Meek, Dan Milholland, and Nathaniel Nance.Alternative test methodology for in-situ testing of ePTFE HPEA filters for Pharmaceutical applications[J], PHARMACEUTICAL ENGINEERING, 2011,31(6).