随着GMP认证制度逐步实施,空气洁净技术在我国药品生产企业的应用日益广泛。对药品生产厂房进行空气洁净度检测是GMP认证的主要内容之一,对于保证药品质量十分重要。本文对空气洁净度检测所涉及的检测结果可比性问题和检测数据统计处理问题进行初步探讨。
1检测结果的可比性问题
1.1问题的提出我国最新的空气洁净度检测标准,由国家技术监督局发布的中华人民共和国国家标准GB/T16292-1996《医药工业洁净室(区)悬浮粒子的测试方法》,对空气洁净度测试规则按不同洁净度级别和粒径范围规定了最小采样量[1]。在一定程度上解决了最小检测容量对测试结果的影响。但由于没有相应规定采样时间(采样流量),使得检测结果的可比性仍然是一个值得探讨的问题。
1.2检测实践深圳市药检所自1995年开始对辖区内的药品生产企业开展洁净度检测工作,使用的是美国生产的HIAC/ROYCO尘埃粒子计数器,采样流量为0.2CFM(5.66L·min-1);而深圳市有相当部分药品生产企业仍在使用苏州净化设备厂生产的Y09-4型尘埃粒子计数器,其采样流量为1L·min-1。在检测100级洁净区的≥0.5μm粒子时,标准规定的最小采样量为5.66L[1]。理论上,用流量为5.66L·min-1的计数器采样1min与用流量为1L·min-1的计数器采样6min,均能满足最小采样量规定,检测结果应基本一致,但实际情况却不然。
据深圳市药检所用前述两种计数器对16家企业的21个100级洁净区间所做的对比检测试验,除5个区间用两种计数器的检测结果均为0值,难以比较外,其余16个区间均有程度不等的差别。其中有2家药厂的洁净区用Y09-4型计数器检测结果合格,但用HIAC/ROYCO计数器检测结果不合格,厂家以标准未明确规定检测仪器的采样流量为由,要求药检所发检测合格报告。
《〈洁净厂房设计规范〉条文说明》也曾给出一个典型实测例,以表明小流量尘粒计数器检测高级别洁净室的可信度较差;用大流量计数器(ROYCO-245)检测≥0.5μm的尘粒,计数结果有近百粒甚至上千粒,但用小流量计数器连续采样达29L,结果仍为0值[2]。
可见,在进行高级别洁净室检测时,采用小流量尘埃粒子计数器,通过延长采样时间以满足规定的最小采样量的方法是不可取的。
1.3分析根据概率统计原理,对于物理过程中的离散型随机变量,每次试验事件出现的概率与试验的次数有关,尤其在低浓度时更加明显。而改变了单位时间采样体积也就改变了试验次数,在有限次采样时更加明显。
等动力流(速)采样原则要求采样速度(采样口的气流流速)应与洁净室的断面平均风速相接近[2]。由于洁净室断面平均风速是规定有一定理论值的,因此要满足等动力流采样原则的要求,各种流量计数器采样速度的理论设定值也都是一定的。而当采样速度一定时,不同计数器采样口的断面积与其采样流量呈正相关,即越大流量的计数器,其采样口的断面面积应越大,所以HIAC/ROYCO计数器配有专用采样头,其采样口直径约15.5mm,而Y09-4计数器未配采样头,其采样管口直径仅约6.5mm。显然,采样口的断面积越大,相应吸取的上游气流的范围也越大,而采样吸取的范围越大,采样结果应越接近实际。
美国联邦标准FS-209E-1992虽然也未规定采样流量问题,且并未发现在这一问题上有争议,可能与美国等国家普遍采用大流量粒子计数器有关[3]。我国目前各种流量的粒子计数器并存,按最小采样量采样的结果差别较大,尤在检测高级别洁净室时更为明显,经常引起争议。
综上所述,只规定每次采样的最小采样量而不加以时间限定(流量限定),实测时就会出现采集到同样体积的气体但采集不到同样的粒子数,使检测结果缺乏可比性。
1.4建议检测标准在规定最小采样量的同时,也应限定采样时间(采样流量),从而保证检测质量,并减少因使用不同流量计数器而产生不同检测结果引起的争议。
2检测数据的统计处理问题
现行空气洁净度标准规定的测试方法,是从被测洁净室随机采取空气样本,并将测试数据用数理统计方法分析,得出检测结果。
显然,这种采样方法和数据处理方法应该具备两个前提:被检对象是一个简单的随机变量,并且所测得的数据具有一定的统计规律性,即服从一定的概率分布[4]。而事实上,只有非单向流洁净室具备这两个前提条件,而单向流洁净室则不然。
非单向流洁净室,净化原理是以洁净空气稀释污染空气,通过气流扩散使尘源粒子扩散,从而使其对空间粒子分布不均的影响趋于消失,保证了尘粒扩散到单位体积中的随机性。所以,对非单向流洁净室,当气流充分扩散时,可以满足简单随机变量的条件,因而可将被检空间视为一个整体,在空间任一点采样并以近似正态分布作为描述这种随机现象的数学模型,对洁净度作出评价是合理的。
单向流洁净室,洁净气流的主导作用是最大限度地抑制粒子的扩散,使粒子只对气流下游有影响而对其它部位尽可能无影响,尘源粒子的不均匀在气流的作用下使粒子在空间的分布更加不均匀。因此,边界条件所形成的系统误差可能干扰随机误差,如滤器穿透率不同、边框渗漏、构件表面散尘等因素都直接影响其下游各点的尘粒分布,所以,每点的测试数据只受其上游局部空间粒子浓度的影响,与其它点基本无关。显然,对于单向流洁净室,尘源和气流的双重影响,已经使被检对象不能被视为一个整体或简单的随机变量,因而使检测数据失去了可统计性。
药品生产企业使用的100级单向流洁净区,送风面积一般都小于10m2。按照标准规定,最少采样点数为2~3点,测点均匀布置。根据检测实践,检测100级洁净区时,如果只测2~3点,且测点均匀布置,则测点位置往往正好位于高效过滤器中心的下方,测得的数据非常好。如果增加采样点数量,将测点位置偏离高效过滤器中心,尤其将测点置于高效过滤器接缝处下方时,测得的数据就可能不合格,甚至严重超标。在实际生产时,这些局部不合格的点将可能成为污染药品的隐患。显然,当这种情况发生时,以均匀布置的2~3点测得的数据,用数理统计方法处理后得出的结果并不能反映整个洁净区的实际情况。
因此,对于单向流洁净室,洁净度检测标准应增加采样点,并应以每个采样点的检测数据,而不是以其平均值或置信上限来评定结果。
参考文献
[1]国家标准GB/T16292-1996
[2]国家标准GBJ73-94条文说明. 1985
[3]魏学孟. 关于洁净室洁净度检测. 洁净与空调技术, 1997, (2):22
[4]杨银栋. 浅析空气采样存在的问题. 洁净与空调技术, 1995, (2):8
(19990324收稿)
