Приборы для проверки целостности фильтроэлементов в фармацевтическом производстве

На каждом производстве, следуя требованиям действующих нормативов, стерильные фильтры обязаны проверяться на работоспособность и целостность. Однако, европейские и американские стандарты имеют некоторые отличия. Согласно документа FDA проведение теста на целостность рекомендуется выполнять только после проведения фильтрации (Post-Use), в то время как согласно дополнения №1 по EG GMP целостность стерильного фильтра должна быть исполнена «по соответствующей методике перед и после каждого использования». Для того, чтобы обеспечить безопасность на производстве, необходима обязательная проверка стерильности фильтров. И конечно же, пригодность и целостность фильтроэлементов на производстве целесообразно проверять до того, как они начнут контактировать с другими рабочими элементами, в том числе и дорогостоящими по экономическим соображениям, т.к. в процессе работы проводить тесты до использования категорически запрещено.

Методика проведения теста на целостность – история и современность

Прежде чем выбирать каким методом фильтроэлемент будет тестироваться, нужно изучить материал мембраны. От данного значения будет выбран способ проверки. Для гидрофильных фильтров наиболее вероятный и рекомендуемый тест - это тест прямого потока (Forward Flow Test (FF)), который также называется Diffusive Flow Test, и тест точки пузырька (Bubble Point Test (BP)). Проведение тестирования можно провести с использованием специальных жидкостей, чаще всего это спирт вперемешку с водой, которых также можно применить и для гидрофобных фильтров. Что касается гидрофобных фильтров, то следует проводить тест на проникновение воды – Water Intrusion Test (WIT). Применение органических растворителей полностью исключено из тестирования, в частности, перед использованием фильтра. Нужно учитывать важный момент теста прямого потока (FF) и теста точки пузырька (BP). Это глубокое смачивание фильтрационных мембран. Как уже ранее говорилось, смесь из воды и алкоголя является отличным средством для смачивания мембран при проверке и тестирования самого фильтра. Тест точки пузырька (BP) - самый старый метод проверки на целостность. Раньше он использовался как визуальный тест для грубых фильтрационных мембран. Дефектность и непригодность фильтра определялось визуально с помощью наблюдения цепи пузырьков, поступающих из фильтрационной мембраны на поверхность. В нынешнее время общепринят способ проверки микропористых фильтров немного иначе. Давление в тестовом режиме подается на тестируемую смоченную мембрану, постепенно повышаясь, при этом поток воздуха через мембрану для каждого значения давления заранее определен. В момент, когда давление достигает значения, при котором оно превышает капиллярные силы самых больших пор в фильтре, измеряемый поток воздуха непропорционально возрастает. Измерительным прибором это явление отмечается как давление пузырька (Bubble Point). Таким образом, тест точки пузырька (BP) выявляет большие поры среди пор, распределенных по мембране. Однако, в некоторых случаях данный тест может выявить лишь отдельные недостатки в мембране фильтроэлементов, поэтому, дефекты могут проявиться и позднее, что явно указывает на недостаточность проведения лишь одного теста, поэтому, многие производители фильтров рекомендуют при проверке целостности фильтроэлементов пользоваться другим методом тестирования. А именно, тестом прямого потока (FF), который проводится при постоянном тестовом давлении ниже давления пузырька (Bubble Point). В результате разницы давления на поверхности мембраны используемый для теста газ проникает через смоченную мембрану. Тест прямого потока (FF) в первую очередь определяет искомые дефекты, а уж потом проводит проверку на наличие больших пор. Тест на проникновение воды (WIT) по принципу измерения подобен тесту прямого потока (FF). Только в этом случае, гидрофобная мембрана не смачивается, а полностью покрывается водой и нагружается давлением. Вода выталкивается из гидрофобной мембраны, однако незначительное количество воды испаряется в условиях повышенного давления на поверхности и проходит сквозь мембрану в виде пара. Если выявлен повышенный поток, при измерении потока полученного пара, то это свидетельствует о поврежденной мембране. Повышенный поток вызван дефектами, которые способствуют непосредственному прохождению воды через гидрофобную мембрану. При приобретении нового прибора, наряду с его стоимостью, важно учесть и ряд других критериев, которые в значительной степени влияют на выбор.

Легкость в эксплуатации приборов (комфорт в управлении)

При использовании приборов для проведения теста на целостность нужно учесть один важный критерий, который должен обеспечить работоспособность на производстве. Этим критерием является простота в управлении. Не только специально обученный персонал, но и с меньшим уровнем квалификации сотрудник сможет качественно и легко выполнить проверку фильтроэлементов. Логичная последовательность в функциях управления системы для оператора значительно облегчает пользование прибором. Кроме того, в современных фильтрах установлена собственная память, которая позволяет сохранять результаты предыдущих тестов, что позволит в дальнейшем их быстро найти и сравнить с последующими тестированиями. У пользователя должна быть возможность просматривать результаты тестов с самого начала тестирования, поскольку тестирование и работа с неправильными параметрами может привести к негативным последствиям для производства. Очень хорошо подойдет прибор штрих-кодов Barcode Reader. Он в значительной степени облегчает работу. Это устройство ускоряет ввод данных о фильтре и одновременно снижает риск введения ошибочных показаний. Задача прибора для проверки целостности фильтров заключается в проверке установленных на производстве фильтров различных производителей. Типичными параметрами теста прямого потока (FF) и теста на смачивание (Wasserintrusionstest) является измерение тестового давления и граничного/предельного давления потока, а при тесте пузырька (BP) – определение минимально допустимого давления точки пузырька (Bubble Point). Если от прибора требуется измерение и других параметров, то необходимо учитывать, что эти параметры и их влияние на конечный результат измерения известны только производителю прибора.

Точность измерения и документация

Точность измерения в значительной степени определяет конечные результаты измерения, которые пользователь может получить и определить только путем калибровки. С точки зрения измерения, прибор для измерения целостности фильтроэлементов точно определяет потоки, проходящие при определенном давлении через мембрану. Для всех приборов измерение давления откалибровано стандартным образом, что важно для установки тестового давления. Поскольку при тесте прямого потока (FF) и при тесте на проникновение воды (WIT) измеряются величины потоков, в качестве калибровки для нее используются базовые значения потока (ссылки из баз данных). Характерно, что тест точки пузырька (BP), как самый старый тест, избежал калибровки, поскольку для него не существует необходимых базовых средств контроля. Наряду с собственно функцией тестирования при проведении теста на целостность, исключительно важное значение имеет также сохранение результатов тестирования. При этом приборы для тестирования должны полностью регистрировать данные, которые были введены для проведения тестирования. Это же касается и результатов измерений. Поразительно, но данное условие не является обязательным для всех коммерческих приборов, представленных на рынке. Кроме того, необходимо наряду с обязательно проведенными тестами также регистрировать и документировать ошибочные или прерванные тесты, которые обозначались бы определенными сигналами ошибки. И это являлось бы, основополагающим опытом для проведения последующих тестов. Только таким образом можно рационально планировать и проводить дальнейшие действия.


Результаты тестирования должны предоставляться не только в печатной форме, но и в обязательной электронной. Наряду с нынешними нововведениями, последний способ сохранения информации является необходимым и играет все более важную роль. Таким образом, происходит защита данных, ведь надежность-это главное кредо проведения тестов. Это же оговаривается и в существующих предписаниях, касающихся сохранения данных, что подробно описано в пункте 21 Кодекса (инструкции) федеральных нормативов (Code of Federal Regulations (21 CFR Part 11). При наличии нормативной документации также требуется содержание сопроводительной для прибора. К ней относятся руководства по эксплуатации, документация, содержащая техническую спецификацию прибора и относящиеся к ней квалификационные тесты. В случае необходимости пользователь на фармацевтическом производстве должен уметь обращаться к стандартной документации производителя прибора. Таким образом, если серийный прибор классифицирован по стандартам GAMP 5 (Good Automated Manufacturing Practice), категория 3, то это требует со стороны обслуживающего персонала соблюдения URS (спецификация технических требований для пользователя – User Requirements Specification) и наличия свидетельства, подтверждающего соблюдение этой спецификации. Здесь также допускается обращение к общей документации производителя прибора.

Подключение к автоматическим системам/интеграция в систему

Современные приборы для проверки целостности могут быть подключены к автоматизированным процессам, при этом управление ими может осуществляться при помощи общей удаленной системы управления процессом. В этом случае выбор двухсторонней коммуникации является благоприятным фактором, поскольку системой управления посредством устройства Profibus осуществляется передача команд, введение параметров в прибор и получение результатов. В современном производстве особенно важную роль играет сопутствующее оснащение – подключения и приборы, которые с самим процессом тестирования на целостность связаны лишь косвенно. В современных приборах для проверки на целостность большое значение играет подключение к сети – по кабелю или беспроводным способом.

Заключение

Со стороны производителя прибора проверки целостности фильтроэлемента должны обеспечиваться точная нормативная документация со всеми необходимыми правилами эксплуатации, а также простота и легкость в обращении и управлении прибора проведения тестирования и возможность гибкого подключения данных приборов в электронную систему управления, сбора и контроля данных для высокой точности результатов.