生物安全柜在制藥廠的應(yīng)用
1、??引言?
生物安全柜就是一種負(fù)壓過(guò)濾排風(fēng)柜，其目的是為了防止操作者和環(huán)境暴露于實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的生物氣溶膠，是藥廠中常用的一種防護(hù)設(shè)備。我國(guó)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)《生物安全柜》YY0569-2005[1]、美國(guó)生物安全柜NSF/ANSI?49-2008[2]標(biāo)準(zhǔn)以及歐盟生物安全柜統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)EN12469：2000[3]都對(duì)生物安全柜的性能檢測(cè)做出了明確的規(guī)定。其中對(duì)于高效過(guò)濾器安裝前后的完整性進(jìn)行測(cè)試是必不可少的一項(xiàng)內(nèi)容，也是獲得ASTM、ISPE、FDA以及EU認(rèn)可并且目前在國(guó)際上通行的做法[4]。同時(shí)也是確保生物安全柜能夠安全使用的一個(gè)重要性能和檢測(cè)過(guò)程中常見的問(wèn)題，需要操作使用者高度關(guān)注。
世界衛(wèi)生組織（WHO）在其頒布的實(shí)驗(yàn)室生物安全手冊(cè)中要求用戶選擇正確類型的生物安全柜，進(jìn)行正確的安裝使用，并且每年都要進(jìn)行認(rèn)證。YY0569標(biāo)準(zhǔn)要求生物安全柜的維護(hù)和檢驗(yàn)每年至少一次，當(dāng)生物安全柜移動(dòng)位置后或者更換過(guò)濾器以及內(nèi)部的部件進(jìn)行維修后，也需要重新進(jìn)行維護(hù)檢驗(yàn)[1]。由此可見生物安全柜的檢測(cè)是相當(dāng)重要也相當(dāng)有必要的，本文將結(jié)合具體實(shí)例來(lái)重點(diǎn)介紹生物安全柜的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試方法及注意事項(xiàng)。
2、??高效過(guò)濾器完整性測(cè)試儀器和現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方法?
2.1?測(cè)試儀器?
（1）TDA-6C氣溶膠發(fā)生器??利用內(nèi)置的壓縮氣源在液體中鼓氣泡，通過(guò)2~6個(gè)Laskin?Nozzles飛濺產(chǎn)生物態(tài)的多分散相PAO或者DOP氣溶膠（本文采用的氣溶膠是PAO）。其發(fā)塵濃度范圍為10~100μg/L，粒子粒徑主要集中在0.25~3.0μm之間。
（2）TDA-2H氣溶膠光度計(jì)??氣溶膠濃度測(cè)量范圍：0.0001~125μg/L。精準(zhǔn)度：滿量程的1%。重復(fù)性：滿量程的0.05%。
2.2?現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方法?
在進(jìn)行檢測(cè)之前首先對(duì)生物安全柜的結(jié)構(gòu)進(jìn)行一下說(shuō)明，以Ⅱ級(jí)生物安全柜為例，圖一顯示了Ⅱ級(jí)生物安全柜的一般結(jié)構(gòu)形式，由柜體、前窗、操作臺(tái)、檢測(cè)孔、發(fā)塵口、循環(huán)風(fēng)機(jī)以及高效過(guò)濾器組成，高效過(guò)濾器按照用途來(lái)說(shuō)從上往下依次為排風(fēng)高效過(guò)濾器、循環(huán)風(fēng)高效過(guò)濾器以及進(jìn)風(fēng)高效過(guò)濾器。高效過(guò)濾器級(jí)別均為H14，效率可以達(dá)到99.994%以上，按照YY0569標(biāo)準(zhǔn)要求需要對(duì)它們做安全檢漏實(shí)驗(yàn)。前窗可以上下開啟，操作者可以通過(guò)開啟的前窗在安全柜內(nèi)的操作臺(tái)上進(jìn)行操作，在操作空間內(nèi)還可以看到左右兩側(cè)各有兩個(gè)用于檢測(cè)特意設(shè)置的檢測(cè)口，分別為發(fā)塵口和檢測(cè)孔。圖二為生物安全柜的運(yùn)行原理圖，有為了保護(hù)操作者維持工作區(qū)域內(nèi)負(fù)壓所需的新風(fēng)以及用于保護(hù)產(chǎn)品所需的凈化循環(huán)風(fēng)，以及為了保護(hù)周圍環(huán)境不受污染經(jīng)過(guò)高效過(guò)濾器凈化排出的排風(fēng)。其循環(huán)由位于生物安全柜內(nèi)的循環(huán)風(fēng)機(jī)來(lái)維持。
在對(duì)生物安全柜排風(fēng)高效過(guò)濾器以及循環(huán)風(fēng)高效過(guò)濾器進(jìn)行測(cè)試前，要去掉過(guò)濾器的保護(hù)蓋和散流裝置，打開生物安全柜的風(fēng)機(jī)和燈。將氣溶膠發(fā)生器放置在固定位置，把發(fā)塵管放在生產(chǎn)廠家設(shè)置的發(fā)塵口位置（見圖一），開啟氣溶膠發(fā)生器使得產(chǎn)生的氣溶膠進(jìn)入生物安全柜，令氣溶膠均勻分布在高效過(guò)濾器的上游氣流。如果廠商沒(méi)有明確設(shè)置氣溶膠的導(dǎo)入位置，那么就需要確保氣溶膠導(dǎo)入的方式能夠在安全柜氣流中充分混合[1] ?。
測(cè)試上游氣溶膠濃度：打開氣溶膠光度計(jì)，將氣溶膠光度計(jì)的檢測(cè)管插在生物安全柜的檢測(cè)孔位置（見圖一），檢測(cè)孔通過(guò)管道與風(fēng)機(jī)出口后的回風(fēng)艙相通，可以對(duì)高效過(guò)濾器前與氣溶膠充分混合好的上游氣流進(jìn)行采樣，要使位于上游的氣溶膠濃度不小于10μg/L。利用光度計(jì)探頭在過(guò)濾器下游距離過(guò)濾器表面不超過(guò)25mm的位置，以低于50mm/s的掃描速度移動(dòng)，確保探頭掃描到過(guò)濾器的整個(gè)下游位置以及每個(gè)過(guò)濾片的邊緣，掃描的路線應(yīng)該稍稍重疊。圍繞整個(gè)過(guò)濾器外圍、沿組合過(guò)濾片和框架的連接處以及圍繞過(guò)濾器和其他部件之間的密封處要仔細(xì)檢查（見圖三）[5]。
進(jìn)風(fēng)過(guò)濾器的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方法：接著上述實(shí)驗(yàn)，關(guān)掉氣溶膠發(fā)生器，將插在發(fā)塵口位置的發(fā)塵管拔出并將發(fā)塵口用密封膠圈密封，并且將氣溶膠光度計(jì)上游濃度設(shè)置成測(cè)量排風(fēng)和循環(huán)風(fēng)高效過(guò)濾器時(shí)候的上游氣溶膠濃度，然后撥到下游位置測(cè)量下游位置氣溶膠濃度。重新開啟氣溶膠發(fā)生器，將發(fā)塵管對(duì)著進(jìn)風(fēng)高效過(guò)濾器發(fā)塵，以大約50mm/s的速度均勻移動(dòng)，確保發(fā)塵能夠覆蓋整個(gè)進(jìn)風(fēng)高效過(guò)濾器以及其外圍和框架的連接處。
對(duì)于經(jīng)排風(fēng)過(guò)濾器過(guò)濾并通過(guò)管道排氣的生物安全柜，不能進(jìn)行排氣過(guò)濾器的掃描檢測(cè)，這種情況測(cè)試過(guò)濾器的全效率以確定其完整性。下游氣流中氣溶膠濃度的檢測(cè)在下游氣流的管道上鉆出一個(gè)直徑大約10mm的孔（見圖四），將帶有硬質(zhì)光度計(jì)探針插入孔中進(jìn)行 檢測(cè)[6]。
3、 ?測(cè)試結(jié)果及分析
受北京市某藥廠的委托，我們對(duì)該廠新安裝的14臺(tái)Ⅱ級(jí)生物安全柜的高效過(guò)濾器進(jìn)行了性能測(cè)試。利用TDA-6C氣溶膠發(fā)生器產(chǎn)生多分散相的PAO氣溶膠，TDA-2H測(cè)量過(guò)濾器上下游的濃度。結(jié)果見圖五。
圖中所示最大漏過(guò)率就是過(guò)濾器所有檢測(cè)點(diǎn)中漏過(guò)率最大的點(diǎn)的漏過(guò)率值，依據(jù)《生物安全柜》YY0569-2005醫(yī)藥行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于可掃描檢測(cè)過(guò)濾器在任何點(diǎn)的漏過(guò)率應(yīng)不超過(guò)0.01%；對(duì)于不可掃描檢測(cè)過(guò)濾器檢測(cè)點(diǎn)的漏過(guò)率應(yīng)不超過(guò)0.005%[1]。由上述測(cè)試結(jié)果可以看出：受測(cè)的14臺(tái)Ⅱ級(jí)生物安全柜的排風(fēng)和循環(huán)風(fēng)高效過(guò)濾器任點(diǎn)均能達(dá)到漏過(guò)率不超過(guò)0.01%的標(biāo)準(zhǔn)要求。而進(jìn)風(fēng)高效過(guò)濾器除了1,4,和8三臺(tái)過(guò)濾器能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求外，其余的均未能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求（見圖五）。究其原因，主要是因?yàn)檫^(guò)濾器邊緣泄漏率過(guò)高，過(guò)濾器之間安裝不緊密，有明顯的接觸縫隙存在所以導(dǎo)致泄漏率過(guò)高。
4、??討論?
本文對(duì)于藥廠中生物安全柜的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方法做了詳細(xì)的介紹，其中對(duì)于位于生物安全柜下部的進(jìn)風(fēng)高效過(guò)濾器的性能檢測(cè)，本文中所提到的方法能夠很好的檢測(cè)到高效過(guò)濾器的漏點(diǎn)以及過(guò)濾器邊緣及接縫處的縫隙所在。但是同時(shí)也存在一些問(wèn)題，直接對(duì)過(guò)濾器發(fā)塵會(huì)使過(guò)濾器上游濃度過(guò)高，有可能會(huì)造成測(cè)試儀器的偽報(bào)警?？梢钥紤]測(cè)試的時(shí)候在進(jìn)風(fēng)過(guò)濾器上方加上一個(gè)風(fēng)量罩，直接在風(fēng)量罩內(nèi)發(fā)塵，測(cè)試風(fēng)量罩中的濃度作為上游濃度，由于不能進(jìn)行掃描檢測(cè)，所以可以測(cè)量過(guò)濾器的全效率。
5、??結(jié)論?
本文對(duì)某藥廠的生物安全柜進(jìn)行了高效過(guò)濾器的完整性驗(yàn)證，受測(cè)的14臺(tái)Ⅱ級(jí)生物安全柜的排風(fēng)和循環(huán)風(fēng)高效過(guò)濾器任何點(diǎn)均能達(dá)到漏過(guò)率不超過(guò)0.01%的標(biāo)準(zhǔn)要求，但是進(jìn)風(fēng)高效過(guò)濾器中除了1,4和8三臺(tái)過(guò)濾器能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求外，其余的均未能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。主要原因是因?yàn)檫M(jìn)風(fēng)過(guò)濾器安裝不緊密所致。同時(shí)也詳細(xì)介紹了生物安全柜的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方法，對(duì)于不同現(xiàn)場(chǎng)條件下需要采取的解決措施給予了說(shuō)明。
具體可參考：http://www.highlight-weekly.com/