除菌过滤器完整性测试是制药行业确保无菌生产的关键环节，受到国内外法规的严格监管。本文详细介绍了完整性测试的依据、内容、步骤、难点和要点，包括气泡点测试、扩散流测试、压力保持测试等方法。
1. 概述
除菌过滤器是制药行业无菌生产工艺中的关键设备，用于去除液体或气体中的微生物，确保最终产品的无菌性。除菌过滤器的有效性取决于其完整性，即滤膜是否完好无损，孔径是否符合要求。
因此，必须对除菌过滤器进行完整性测试，以验证其性能并确保产品质量。本文将详细介绍除菌过滤器完整性测试的依据、内容、步骤、难点和要点。
2. 依据的国内外法规
除菌过滤器完整性测试是确保无菌制剂生产的关键环节，因此受到国内外法规的严格监管。以下是一些主要法规和指导原则：
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中国：《药品生产质量管理规范》（GMP）： 中国GMP对无菌药品的生产环境、设备、工艺和质量控制提出了明确要求，强调除菌过滤器的使用和完整性测试是保证产品无菌性的重要措施。《化学药品注射剂灭菌和无菌工艺研究及验证指导原则（试行）》也对除菌过滤器的选择、验证和使用后的完整性测试提出了具体要求。
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美国：《美国药典》(USP)：USP <1211> "Sterilization and Sterility Assurance" 明确了无菌药品生产工艺的要求，包括终端灭菌、无菌工艺或无菌工艺后终端灭菌。USP <1222> "Parametric Release for Terminally Sterilized Products" 指出参数放行需要对灭菌关键质量属性和过程参数进行控制，包括过滤器的完整性。
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欧盟：《欧盟药品生产质量管理规范》（EU GMP）附录1：无菌药品的生产：欧盟GMP附录1对无菌药品的生产提出了非常详细的要求，包括除菌过滤器的选择、验证、使用和完整性测试。特别强调了过滤器应在使用前后进行完整性测试，并对过滤过程中的生物负荷控制、过滤参数设置等提出了具体要求。
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PDA技术报告：美国注射剂协会（PDA）发布的技术报告，如TR26 和TR90，提供了关于无菌生产污染控制策略和过滤器完整性测试的实践指导。这些报告并非强制性法规，但被认为是行业内的良好实践。
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欧洲药典 (EP)：欧洲药典对无菌药品的生产和质量控制也提出了要求，强调尽可能选择无菌保障能力高的终端灭菌，对于无法进行终端灭菌的可采用除菌过滤法，并要求进行滤器完整性验证。
法规要点总结：
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强制性测试：法规普遍要求除菌过滤器在使用后必须进行完整性测试，部分法规（如欧盟GMP附录1）推荐在使用前也进行测试（PUPSIT）。
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验证要求：过滤器的选择和使用必须经过充分验证，包括细菌截留能力、与药液的相容性、可提取物等。
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风险评估：应进行风险评估，以确定过滤器完整性测试的频率和方法，并采取措施降低污染风险。
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记录要求：所有测试结果必须记录，并作为批生产记录的一部分。
3. 完整性测试的内容和步骤
除菌过滤器的完整性测试旨在验证过滤器是否完好无损，能够有效去除微生物，确保过滤后的溶液达到无菌要求。 常用的完整性测试方法包括以下几种：
气泡点测试 (Bubble Point Test)：
- 原理：基于液体在毛细管内的表面张力原理。在湿润的滤膜上施加逐渐增加的气体压力，当压力克服液体表面张力时，气体开始从滤膜的最大孔径处逸出，形成气泡。记录下开始出现大量气泡的压力值，即为气泡点。
- 步骤：
准备：将过滤器按照制造商的说明安装在测试装置上。
湿润：用适宜的液体（通常是水或缓冲液）充分湿润滤膜，确保所有孔隙都被液体填充。
加压：从过滤器进口侧施加气体压力（通常是空气或氮气），缓慢增加压力。
观察：观察过滤器出口侧，记录开始出现连续、大量气泡的压力值。
判断：将测得的气泡点压力值与过滤器制造商提供的标准值进行比较。如果实测值低于标准值，则表明过滤器可能存在缺陷。
扩散流测试 (Diffusion Flow Test)：
- 原理：基于气体在湿润滤膜中的溶解和扩散原理。在低于气泡点的压力下，气体无法通过滤膜孔径形成气泡，但会溶解在液体中并扩散到滤膜另一侧。测量扩散到滤膜另一侧的气体流量，可以反映滤膜的完整性。
- 步骤：
准备：将过滤器按照制造商的说明安装在测试装置上。
湿润：用适宜的液体充分湿润滤膜。
加压：从过滤器进口侧施加气体压力，该压力低于过滤器的气泡点压力，通常为制造商指定的值。
测量：测量扩散到过滤器出口侧的气体流量。
判断：将测得的扩散流量值与过滤器制造商提供的标准值进行比较。如果实测值高于标准值，则表明过滤器可能存在缺陷。
压力保持测试 (Pressure Hold Test)：
- 原理：基于密闭系统内的压力变化原理。对过滤器施加一定的压力后，如果过滤器完整，系统内的压力应保持稳定。如果过滤器存在泄漏，系统内的压力会下降。
- 步骤：
准备：将过滤器按照制造商的说明安装在测试装置上，并确保系统密闭。
加压：从过滤器进口侧施加气体压力，达到制造商指定的压力值。
稳定：关闭气体入口，使系统压力稳定一段时间。
监测：监测系统内的压力变化。
判断：如果在指定时间内，压力下降超过制造商允许的范围，则表明过滤器可能存在缺陷。
水侵入测试 (Water Intrusion Test)：
- 原理：该方法适用于疏水性过滤器（例如用于气体过滤的过滤器）。在一定压力下，测量水穿过滤器的速率，速率越高，说明过滤器可能存在缺陷。
- 步骤：类似于压力保持测试，但使用水作为测试介质。
通用步骤（适用于所有测试方法）：
- 准备阶段：
确认：确认待测过滤器型号、批号等信息，确保与测试要求一致。
安装：按照过滤器制造商的说明，正确安装过滤器到测试设备上。
连接：连接气体或液体管路，确保连接紧密，无泄漏。
校准：校准测试设备，确保测试结果准确可靠。 - 测试阶段：
湿润：用适宜的液体充分湿润滤膜。
加压：按照测试方法的要求，施加气体或液体压力。
测量：测量气泡点压力、扩散流量或压力变化等参数。
记录：详细记录测试过程和结果。 - 评估阶段：
比较：将测试结果与过滤器制造商提供的标准值进行比较。
判断：根据比较结果，判断过滤器是否合格。
记录：记录评估结果，并采取相应的措施（如更换不合格的过滤器）。
4. 测试难点和要点
除菌过滤器完整性测试虽然是常规操作，但在实际应用中仍然存在一些难点和需要注意的关键点：
- 测试方法的选择：不同的过滤器类型和应用场景可能需要选择不同的测试方法。例如，对于疏水性过滤器，气泡点测试可能不适用，需要选择水侵入测试。选择合适的测试方法是保证测试结果准确性的前提。
- 测试设备的校准：测试设备的准确性和可靠性直接影响测试结果。因此，需要定期对测试设备进行校准，并确保在使用前进行检查。
- 过滤器的预处理：过滤器的预处理，如湿润，对于测试结果至关重要。如果滤膜没有充分湿润，会导致测试结果偏差。
- 人为误差：测试过程中可能存在人为误差，例如观察气泡点不准确、读数错误等。因此，需要对操作人员进行专业培训，并严格按照SOP进行操作。
- 在线测试的复杂性：在线完整性测试需要在生产过程中进行，对测试设备和操作提出了更高的要求。同时，需要确保测试过程不会对生产造成影响。
- 法规理解和符合性： 国内外法规对过滤器完整性测试有具体的要求，需要深入理解并严格执行，确保测试结果符合法规要求。
