一、產(chǎn)品概述

在制藥、生物工程、食品飲料、微電子等對(duì)流體潔凈度有嚴(yán)格要求的行業(yè)中，除菌過(guò)濾系統(tǒng)的可靠性直接關(guān)系到終產(chǎn)品的安全。過(guò)濾器在完成安裝、滅菌、使用后，需要通過(guò)非破壞性手段確認(rèn)濾膜與濾殼整體是否仍處于完整狀態(tài)——這項(xiàng)工作即"過(guò)濾器完整性測(cè)試"。2020年版《中國(guó)藥典》三部在生物制品分包裝相關(guān)條款中明確提出，除菌過(guò)濾系統(tǒng)在每次使用前應(yīng)進(jìn)行完整性測(cè)試；同期發(fā)布的《除菌過(guò)濾技術(shù)及應(yīng)用指南》進(jìn)一步指出，自動(dòng)化完整性測(cè)試儀可在上游完成全部測(cè)試過(guò)程，避免對(duì)下游造成污染，應(yīng)為關(guān)鍵使用點(diǎn)優(yōu)先采用。

氣泡點(diǎn)擴(kuò)散流測(cè)試完整性測(cè)試儀BQS-2600即為此類場(chǎng)景設(shè)計(jì)的檢測(cè)設(shè)備，覆蓋手動(dòng)泡點(diǎn)、基本泡點(diǎn)、增強(qiáng)泡點(diǎn)、保壓、擴(kuò)散流、水浸入、超濾膜包等七種測(cè)試方法，可適配對(duì)稱膜、非對(duì)稱膜、針式過(guò)濾器、囊式過(guò)濾器、平板過(guò)濾器、筒式過(guò)濾器（12芯20英寸以內(nèi)）、超濾膜包、超濾柱及多種不規(guī)則結(jié)構(gòu)過(guò)濾器的完整性判定。氣泡點(diǎn)擴(kuò)散流測(cè)試完整性測(cè)試儀BQS-2600運(yùn)行于自主優(yōu)化的Linux系統(tǒng)，配10英寸真彩觸摸屏，在權(quán)限管理、審計(jì)追蹤、電子簽名等方面參照GMP與FDA 21 CFR Part 11框架設(shè)計(jì)，可納入藥企計(jì)算機(jī)化系統(tǒng)管理體系。

二、核心測(cè)試原理

完整性測(cè)試的物理基礎(chǔ)是毛細(xì)管現(xiàn)象與氣體溶解-擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)。BQS-2600圍繞這幾類機(jī)制，內(nèi)置五種可執(zhí)行測(cè)試模式，不同模式下適用對(duì)象與判定邏輯有所區(qū)分。

（一）泡點(diǎn)測(cè)試

泡點(diǎn)測(cè)試依托濾膜毛細(xì)管壓力與表面張力的平衡關(guān)系。測(cè)試前用與濾膜材質(zhì)相匹配的潤(rùn)濕液（純水用于親水膜，醇類水溶液用于疏水膜）將微孔填充，此時(shí)液體在表面張力作用下滯留于孔道內(nèi)。自濾膜上游逐步施加氣體壓力，當(dāng)壓強(qiáng)克服孔徑處的毛細(xì)管力時(shí)，氣體將液體由孔道推出，在濾膜下游出現(xiàn)連續(xù)氣泡，該臨界壓力即為泡點(diǎn)（Breakthrough Point, BP）。

泡點(diǎn)與濾膜孔徑存在反比關(guān)系，因而可用于判定濾膜是否存在針孔、裂紋、安裝密封失效或孔徑異常。BQS-2600在此方法下提供三種子模式：

泡點(diǎn)法操作直觀，適合小面積濾器或與孔徑直接關(guān)聯(lián)的驗(yàn)證場(chǎng)景；對(duì)大面積濾芯而言，因擴(kuò)散流基數(shù)較大，人工識(shí)別泡點(diǎn)拐點(diǎn)易受干擾，此類情況可改用擴(kuò)散流法。

（二）擴(kuò)散流測(cè)試

擴(kuò)散流測(cè)試的壓力設(shè)定一般取泡點(diǎn)值的80%左右，此時(shí)氣體尚不能以氣泡形式穿透潤(rùn)濕膜孔，但高壓側(cè)氣體分子會(huì)溶解于孔道內(nèi)的潤(rùn)濕液，并以擴(kuò)散方式遷移至低壓側(cè)，形成穩(wěn)定的微小氣流，即擴(kuò)散流（Diffusion Flow）。

在恒定溫度與壓差下，完好濾膜的擴(kuò)散流為一恒定小值；若濾膜存在針孔、折疊損傷或密封不嚴(yán)，擴(kuò)散流會(huì)出現(xiàn)明顯抬升。BQS-2600在預(yù)設(shè)壓力下穩(wěn)定一段時(shí)間后，由高精度傳感器采集流量數(shù)據(jù)，與預(yù)設(shè)判據(jù)比對(duì)即可得出結(jié)論。該方法所得為定量值，相比僅靠人工觀察的定性泡點(diǎn)更利于與細(xì)菌挑戰(zhàn)試驗(yàn)建立關(guān)聯(lián)，常用于大面積濾芯、多芯濾筒及氣體過(guò)濾器的完整性確認(rèn)。

（三）水浸入測(cè)試

水浸入法（Water Intrusion Test, WIT）專為疏水性濾膜（如PTFE、PVDF材質(zhì)的空氣除菌濾芯）設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)做法測(cè)試疏水濾芯需用異丙醇等有機(jī)溶劑潤(rùn)濕，存在安全、環(huán)保與殘留風(fēng)險(xiǎn)；水浸入法則僅使用去離子水或注射用水，在低于水穿透點(diǎn)（WPP）的壓力下，水因疏水排斥無(wú)法真正穿過(guò)完整膜孔，僅微量浸入孔口區(qū)域，通過(guò)監(jiān)測(cè)浸入水量或?qū)?yīng)壓力降即可判定完整性。

該方法的優(yōu)勢(shì)在于：

BQS-2600 的水浸入測(cè)試量程為 0.01–100 ml/min，分辨力達(dá) ±0.02 ml，可捕捉細(xì)微的浸入量變化。

（四）保壓測(cè)試

保壓測(cè)試（壓力衰減測(cè)試）屬系統(tǒng)級(jí)氣密性驗(yàn)證方法。將濾器與管路構(gòu)成封閉腔體，加壓至設(shè)定值后切斷氣源，監(jiān)測(cè)一定時(shí)間內(nèi)壓力衰減值。若衰減速度超出允許范圍，提示存在濾芯破損或?yàn)V殼、密封圈、焊接點(diǎn)等處泄漏。該方法常與泡點(diǎn)/擴(kuò)散流配合使用，用于先期篩查系統(tǒng)安裝完整性，也可獨(dú)立作為氣體過(guò)濾系統(tǒng)的定期巡檢手段。

（五）超濾膜包測(cè)試

超濾膜包與超濾柱因流道結(jié)構(gòu)、截留分子量（MWCO）標(biāo)識(shí)方式與普通除菌級(jí)微濾膜不同，完整性判定需結(jié)合廠家給定的壓力-流量關(guān)聯(lián)曲線。BQS-2600 將超濾膜包測(cè)試列為獨(dú)立方法，可錄入膜包標(biāo)稱參數(shù)，按擴(kuò)散流或保壓邏輯完成驗(yàn)證，適配生物制藥下游純化工段的中空纖維或平板超濾組件。

三、產(chǎn)品特點(diǎn)

（一）測(cè)試方法覆蓋度

一臺(tái)設(shè)備集成七種測(cè)試方法，分別對(duì)應(yīng)親水膜、疏水膜、小面積針式濾器、大面積筒式濾器、超濾膜包等多類對(duì)象的檢測(cè)需求。對(duì)同時(shí)擁有液體除菌線、氣體除菌線、超濾純化線的制藥車間，可用同一臺(tái)儀器覆蓋多數(shù)完整性檢測(cè)點(diǎn)位，減少設(shè)備種類與校驗(yàn)工作量。

（二）操作系統(tǒng)與人機(jī)交互

儀器采用自主優(yōu)化的 Linux 系統(tǒng)作為底層，10 英寸真彩觸摸屏承擔(dān)主交互，界面支持中英文雙語(yǔ)切換。測(cè)試流程以向?qū)巾?yè)面呈現(xiàn)，操作人員按屏幕提示完成潤(rùn)濕確認(rèn)、參數(shù)調(diào)用、啟動(dòng)測(cè)試即可，降低學(xué)習(xí)成本。系統(tǒng)啟動(dòng)后自動(dòng)執(zhí)行自檢程序，對(duì)氣路、傳感器、壓力單元等多項(xiàng)性能做初步排查，異常時(shí)推送提示信息，便于事前發(fā)現(xiàn)故障。

（三）權(quán)限管理與審計(jì)追蹤

為滿足計(jì)算機(jī)化系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)完整性的要求，儀器在賬戶層做了分級(jí)設(shè)計(jì)：

（四）預(yù)存方案與現(xiàn)場(chǎng)適配

儀器可建立 1000 組預(yù)存方案，每組方案綁定濾芯型號(hào)、潤(rùn)濕液、測(cè)試方法、壓力上下限、判定閾值等參數(shù)。現(xiàn)場(chǎng)切換不同濾芯時(shí)，調(diào)用對(duì)應(yīng)方案即可，減少逐參數(shù)錄入帶來(lái)的差錯(cuò)。單次最多可完成 12 芯 20 英寸濾筒的連續(xù)測(cè)試，有助于提升批量檢漏或清潔驗(yàn)證場(chǎng)景下的作業(yè)效率。

氣路設(shè)計(jì)方面，依靠高精度傳感器與優(yōu)化算法，進(jìn)氣連接管路可延伸至 100 m 而不過(guò)度影響上游體積測(cè)試的準(zhǔn)確性，對(duì)濾殼分布在較大廠區(qū)或樓層間的現(xiàn)場(chǎng)較為友好。

（五）數(shù)據(jù)接口與輸出

（六）機(jī)械與電氣特性

四、性能參數(shù)

電源要求/功率：100-240V AC，50 Hz，120 W；備用電池（選配）

操作壓力：100–10000 mbar（150 psi）

單位：mbar、kPa、psi、kgf/cm2

操作條件：環(huán)境溫度 +5 ℃ ～ +40 ℃；相對(duì)濕度 10 %–80 %

外型尺寸（mm）：240（寬）× 320（深）× 400（高）

測(cè)試功能：手動(dòng)泡點(diǎn)測(cè)試；基本泡點(diǎn)測(cè)試；增強(qiáng)泡點(diǎn)測(cè)試；保壓測(cè)試；擴(kuò)散流測(cè)試；水浸入測(cè)試；超濾膜包測(cè)試

測(cè)試精度：凈體積測(cè)試 ±4 %；氣泡點(diǎn) ±50 mbar；擴(kuò)散流 ±4 %；水浸入法 ±0.02 ml

測(cè)試范圍：泡點(diǎn) 100–8000 mbar；擴(kuò)散流速 1–1000 ml/min；水浸入 0.01–100 ml/min

適用范圍：對(duì)稱及非對(duì)稱膜測(cè)試、針式過(guò)濾器、囊式過(guò)濾器、平板過(guò)濾器、筒式過(guò)濾器（12 芯 20 英寸以內(nèi)）、超濾膜包、超濾柱、各種不規(guī)則過(guò)濾器

審計(jì)追蹤：多項(xiàng)事件日志、可導(dǎo)出不可修改；存儲(chǔ) ≥5 年

權(quán)限管理：用戶名密碼登錄，4 級(jí)權(quán)限，滿足 FDA 21 CFR PART 11 要求

預(yù)存方案/用戶數(shù)量：1000 組

操作系統(tǒng)：Linux 系統(tǒng)

操作界面：中英文雙語(yǔ)

防塵防濺級(jí)別：正面 IP65

打印功能：自帶內(nèi)置微型打印機(jī)，可聯(lián)機(jī) PC

歷史記錄/備份：儲(chǔ)存 30 萬(wàn)條記錄；支持 U 盤導(dǎo)出數(shù)據(jù)（含測(cè)試曲線）

顯示屏：高清晰度 10" 彩色觸摸屏

串口連接方式：RS232 串口、USB 接口；支持無(wú)線連接

使用方式：在線/離線

適用環(huán)境：D 級(jí)以上

重量：10 kg

信號(hào)輸出：（4–20）mA、RS485、12 V 報(bào)警輸出（選配）

五、典型應(yīng)用場(chǎng)景

（一）制藥除菌過(guò)濾線

注射劑、大輸液、生物制品的除菌過(guò)濾環(huán)節(jié)，按 2020 年版《中國(guó)藥典》與《除菌過(guò)濾技術(shù)及應(yīng)用指南》，過(guò)濾除菌后應(yīng)立即做完整性試驗(yàn)，方法可選泡點(diǎn)、擴(kuò)散流或水浸入；除菌過(guò)濾系統(tǒng)每次使用前也應(yīng)做完整性測(cè)試。BQS-2600 可部署于：

（二）生物制藥下游超濾工段

超濾膜包在濃縮、透析換液工序后需確認(rèn)完整性，以防截留分子量漂移或膜絲斷裂污染產(chǎn)物。設(shè)備內(nèi)置的超濾膜包測(cè)試方法可錄入廠家給定的壓力-擴(kuò)散流關(guān)聯(lián)值，完成驗(yàn)證并留存審計(jì)追蹤記錄，適配 GMP 對(duì)關(guān)鍵工藝設(shè)備的可追溯要求。

（三）多芯筒式過(guò)濾器批量驗(yàn)證

水系統(tǒng)末端、配液系統(tǒng)、潔凈氣體分配系統(tǒng)等位置常用多芯濾筒（如 12 芯 20 英寸）。傳統(tǒng)單機(jī)一次測(cè)一芯，拆裝工作量大；BQS-2600 的單次 12 芯測(cè)試能力可在同一方案下連續(xù)完成，配合 100 m 氣路延展，濾殼分散在不同潔凈間也能集中接入。

（四）實(shí)驗(yàn)室與供應(yīng)商審計(jì)

QC 實(shí)驗(yàn)室對(duì)來(lái)料濾芯做入庫(kù)檢、對(duì)清潔后設(shè)備做淋洗水關(guān)聯(lián)驗(yàn)證時(shí)，可用離線模式完成針式、囊式、平板等小濾器的泡點(diǎn)或擴(kuò)散流測(cè)試，數(shù)據(jù)通過(guò) USB 或無(wú)線導(dǎo)出后納入 LIMS。

六、操作與數(shù)據(jù)管理要點(diǎn)

（一）測(cè)試前準(zhǔn)備

（二）測(cè)試執(zhí)行

測(cè)試結(jié)束后儀器自動(dòng)判據(jù)比對(duì)，給出"通過(guò)/不通過(guò)"，并可同步打印帶曲線的測(cè)試條。

（三）數(shù)據(jù)完整性控制

七、安裝與維護(hù)

（一）安裝環(huán)境

（二）日常維護(hù)

（三）常見(jiàn)異常排查思路

八、合規(guī)與驗(yàn)證考量

藥企引入自動(dòng)化完整性測(cè)試儀時(shí)，按《除菌過(guò)濾技術(shù)及應(yīng)用指南》要求應(yīng)開(kāi)展安裝確認(rèn)（IQ）、運(yùn)行確認(rèn)（OQ）與性能確認(rèn)（PQ），并建立使用、清潔、預(yù)防性維護(hù) SOP，其中包含定期校驗(yàn)要求。BQS-2600 在以下方面可支撐驗(yàn)證工作：

對(duì)于已形成 CSV 體系的企業(yè)，設(shè)備提供的 4 級(jí)權(quán)限、不可改審計(jì)追蹤、電子簽名、≥5 年存儲(chǔ)、USB/網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)出等功能，可對(duì)應(yīng)納入 21 CFR Part 11 與 GMP 附錄的評(píng)估清單。

九、選型時(shí)的關(guān)注點(diǎn)

在同類產(chǎn)品間做比選時(shí)，除品牌與報(bào)價(jià)外，可從以下幾個(gè)維度對(duì)照：

BQS-2600 在上述維度的配置偏向"一臺(tái)覆蓋多場(chǎng)景"的中高配定位，適合既有除菌液體線又有疏水氣體線、且對(duì)數(shù)據(jù)完整性有體系化要求的使用方。

十、與上下游工藝的銜接

完整性測(cè)試不是孤立動(dòng)作，而是過(guò)濾系統(tǒng)生命周期中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)：

十一、技術(shù)演進(jìn)趨勢(shì)

從行業(yè)整體看，過(guò)濾器完整性測(cè)試儀近年有幾個(gè)共同走向，選型時(shí)也可作為前瞻參考：

十二、結(jié)語(yǔ)

完整性測(cè)試儀 BQS-2600 以紫外氧化-電導(dǎo)率類原理無(wú)關(guān)（此處為氣壓/流量類原理），圍繞濾膜毛細(xì)管與氣體擴(kuò)散物理機(jī)制，把七種測(cè)試方法、Linux 工業(yè)系統(tǒng)、10 英寸觸屏、4 級(jí)權(quán)限與審計(jì)追蹤、1000 組預(yù)存方案、12 芯 20 英寸筒式兼容、100 m 氣路延展、熱敏無(wú)油墨打印等功能集成于 10 kg 箱體與 IP65 正面防護(hù)的機(jī)身中，可服務(wù)于制藥除菌線、生物超濾、潔凈氣體、QC 實(shí)驗(yàn)室等多類場(chǎng)景。對(duì)需同時(shí)滿足 2020 年版《中國(guó)藥典》"除菌過(guò)濾系統(tǒng)每次使用前做完整性測(cè)試"與《除菌過(guò)濾技術(shù)及應(yīng)用指南》"關(guān)鍵使用點(diǎn)優(yōu)先采用自動(dòng)化完整性測(cè)試儀"兩條要求的用戶，該類設(shè)備可作為 IQ/OQ/PQ 驗(yàn)證體系中的一環(huán)納入考量。

在實(shí)際引入時(shí)，建議結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)濾芯種類分布（親水/疏水/超濾/多芯）、是否需 SIP 后原位水浸入、數(shù)據(jù)是否需直連 MES、潔凈區(qū)級(jí)別等條件做細(xì)化比對(duì)，并對(duì)操作、權(quán)限、審計(jì)追蹤、定期校驗(yàn)建立 SOP，使完整性測(cè)試這一"除菌過(guò)濾的確認(rèn)"真正落在數(shù)據(jù)完整、可追溯、可審計(jì)的基礎(chǔ)上。