衡量容器密封性的指标有两个:“上升率”和“泄漏率”。
升压率是指“真空”容器在一定时间内的压力变化。单位通常是 mbar/s 或 mTorr/min。公式如下:
升压率=(测试结束压力-测试初始压力)/测试时间
但是,升压率并不是比较不同容积容器密封性的好指标,因为升压率不能反映容器容积的影响。例如:一个10L和一个100L的容器,测试的压力上升率是一样的,其实100L的容器泄漏的空气比10L的容器要大很多。因此,如果我们需要一个指标来比较不同容积容器的气密性,那么就涉及到泄漏率:
泄漏率=(测试结束压力-测试初始压力)*体积/测试时间,
或者
泄漏率=压力上升率*体积
例如:比较10L和100L的容器,同样的压力1分钟上升60mbar,升压速度为1mbar/s;泄漏率分别为10mbar*L/s和100mbar*L/s。很明显,在相同的升压率下,100L容器的泄漏率是10L容器的十倍。
因此,以冷冻干燥机为例,无论设备由谁生产,设备有多大,我们都建议对用户的需求URS提出一个可比的泄漏率指标,作为设备合格验收的指标。
- 多少泄漏率被认为是冷冻干燥机可接受的合格指数?
我们制定泄漏率指标基于三个考虑:一是保证设备的真空性能,二是保证负压运行时设备的无菌性,三是对产品性能的影响(参见“可控成核”文章)。
但笔者查阅了大量资料,可惜没有发现泄漏率和无菌性之间有非常明确的关系。在一篇文章中看到:细菌的最小直径为0.2微米微米,所以理论上泄漏细菌的最小通道直径为0.2微米(长度为3mm的通道)。可以计算出泄漏率为0.36 x 10-9 mbar L/s。显然,任何设备都不可能达到如此严格的标准,但没有人提到产品在达到行业泄漏率标准时被柜外微生物污染。这是为什么?可能有以下几种可能:
- 有没有可能泄漏的空气流过箱体,直接进入靠近抽真空口的下游冷阱?
-在真空条件下,小瓶中有升华水蒸气形成逆气流,避免漏气流入?
行业内漏率标准是多少?
在 The Parenteral Society, TechnicalMonograph No. 7: Leak Testing of Freeze Dryers (Wilshire, England: The Parenteral Society, 1995), 7。 ),泄漏率为0.02mbar*L/s。
但在 2006 年 The Pharmaceutical & Healthcare Sciences Society Technical Monograph No. 7(出版商:The Pharmaceutical & Healthcare Sciences Society, 6A Kingsdown Orchard, Hyde Road, Swindon, Wiltshire SN2 7RR)中,该标准明确提出为 0.01mbar*L/s ,如果设备维护得当,在整个设备生命周期内,指标不应发生变化。 (如果进行定期维护,在冷冻干燥机的使用寿命期间泄漏率不应显着变化。)
事实上,业内最常用的实验室和生产冻干机也都遵循0.01mbar*L/s的标准。