目的：檢驗濾芯制造過程中膜孔徑的變化情況。檢驗濾芯使用過程中溫度、料液作用、膜孔徑的變化情況。濾芯完整性檢驗最直觀也是最權(quán)威的是做細(xì)菌挑戰(zhàn)性試驗。但是此方法屬于破壞性試驗，做了后，濾芯不能繼續(xù)使用。一般由濾芯或濾膜制造廠家去做，當(dāng)然，用戶認(rèn)為有必要也可以做。在實際的操作中，絕大多數(shù)情況是采用等效的物理方法來替代破壞性試驗。世界著名濾芯制造廠商和權(quán)威流體協(xié)會，一致認(rèn)為用氣泡點法、保壓法、擴散流法來檢測濾芯的完整性是可行的。

4-1、氣泡點法

其原理是以毛細(xì)管壓力物理現(xiàn)象為基礎(chǔ)的一種試驗，這個理論假設(shè)濾膜由許多互相平行且孔徑相等的毛細(xì)孔組成，這些毛細(xì)孔孔垂直于濾膜表面，當(dāng)濾膜被某種液體濕潤時，產(chǎn)生了毛細(xì)管現(xiàn)象。當(dāng)在毛細(xì)孔上面施加的氣體壓力逐步增加至臨界壓力時，毛細(xì)孔內(nèi)的液體剛被壓出，于是毛細(xì)孔內(nèi)液面二側(cè)的力相平衡。與這一壓力相對抗的液體表面張力相等，就能合理地表征孔管的尺寸。

   公式：P=4rcosθ/D

   P---測出的壓力（Pa）              D---孔徑（μm） 

   r---試驗液體表面張力（N/m）      θ---液體與毛細(xì)孔壁的夾角

應(yīng)當(dāng)說明的是，上面這一公式是以若干假設(shè)為依據(jù)的，并不能用于準(zhǔn)確地計算濾膜的孔徑，試將濾膜的孔徑0.2 μm及蒸餾水的表面張力7.2×10^－4 N/cm，代入P=4r/D，理論上計算出膜的氣泡點壓力為1.44 MPa。以我公司進口的聚醚砜膜為例，膜的氣泡點值約為0.48 MPa(69 psi)左右，而制成折疊式濾芯后的氣泡點值為0.34 MPa(49 psi)左右，實踐證明0.2 μm 孔徑的聚醚砜膜、濾芯用蒸餾水濕潤后，氣泡點壓力不低于0.31 MPa，濾芯就能濾除10⁷ CFU/cm²的細(xì)菌，這是通過細(xì)菌挑戰(zhàn)性試驗對照后得到的結(jié)果。

做氣泡點檢測時，要獲得比較準(zhǔn)確的結(jié)果，操作時應(yīng)當(dāng)注意以下幾點：

   （1） 濾芯要用適合的濕潤液充分濕潤。

   （2） 要排除氣堵現(xiàn)象，避免誤判。

   （3） 壓力增加上升的速度要適當(dāng)。

當(dāng)?shù)谝淮螜z測失敗后，要在檢查失敗原因后，再復(fù)做1-2次，用儀器測試時，要先校驗儀器，手工操作有時更能符合現(xiàn)場實際，儀器測試的原理是從手工測試發(fā)展過來的。起泡法測出的是膜最大的孔徑值。

4-2、壓力保持法

壓力保持法是基于擴散流的基礎(chǔ)，采用起泡點值80%的壓力，將系統(tǒng)密閉10min，若系統(tǒng)壓降＜5%即為合格，實際使用中可將泡點法和壓力保持法聯(lián)合采用。例如在過濾料液前測濾芯的泡點值，濾完一批料液后可測濾芯的壓力降值。

4-3、擴散流試驗

原理是在一定壓力下，氣體在液膜中的擴散可分為三個階段。1)擴散氣體分子在高壓側(cè)溶解；2)擴散氣體分子在液膜由高濃度方向向低濃度方向遷移；3)氣體分子在侈壓側(cè)逸出 (溶解---遷移---逸出) 。擴散速度除與其他因素有關(guān)外，還與濾膜的孔隙率、膜的厚度、膜孔形態(tài)有一定的關(guān)系，所以，擴散法還能間接反映出膜的結(jié)構(gòu)。

擴散流采用的壓力也是泡點值的80%，擴散流量的大小則根據(jù)膜的孔徑大小，有定量規(guī)定。

4-4、微生物(細(xì)菌)挑戰(zhàn)試驗

用來檢測無菌過濾器去除溶液中微生物能力的最好辦法是進行生物指示劑的挑戰(zhàn)性驗證試驗。FDA對用于無菌產(chǎn)品的過濾器的驗證有模仿最壞生產(chǎn)條件、進行微生物挑戰(zhàn)性試驗的要求。無菌過濾器性能的指標(biāo)測試是細(xì)菌的殘留量。挑戰(zhàn)性試驗的溶液是含有細(xì)菌(ATCC19146缺陷假單胞菌)的培養(yǎng)液，細(xì)菌濃度為每cm²有效過濾面積達到10⁷個菌，選擇這一濃度進行挑戰(zhàn)，一是因為濾膜單位面積的膜孔數(shù)也處在這一數(shù)量級，還因為這一濃度有相當(dāng)?shù)陌踩浴?/span>

4-5、水侵入法測試（僅針對強疏水材料濾芯）

水侵入實驗背后的原理為：在低壓下，疏水性過濾膜會阻止水的通過。在低于水突破（水被壓通過）壓力下，少量但是可以測量的水的流量會發(fā)生，類似于過濾膜被潤濕后的擴散流。

在實際操作中，水侵入檢測是在低于水突破壓力下進行的。因為水的流量低和需要在下游進行檢測，手動的操作方法是非常不實際的。通常用自動檢測裝置，通過監(jiān)測實驗用氣體流量而間接換算為通過的水的流量而進行，在完成檢測后，試驗用水被從濾殼中導(dǎo)出。如果需要，過濾裝置也可以被通氣吹干。

這是在國內(nèi)近一到二年提到的一種新的測試方法，也是迎合新版GMP的檢查而在進行的一種檢測方法，但因測試影響的因素眾多，所以目前還沒有一個標(biāo)準(zhǔn)的參數(shù)供用戶正確判斷，基本以濾芯生產(chǎn)廠家而定。如果要求高的也就基本依據(jù)PALL和MILLIPORE的參數(shù)在測試，但是國內(nèi)生產(chǎn)的PTFE和國外進來的膜原材料基本達不到前二家同行的參數(shù)。

測試步驟大致是：將干燥的濾芯裝入過濾器外殼后，在濾芯的上游注滿水，將壓力打到一定值后，保壓10--20分鐘后，通過儀器的壓力損失感應(yīng)測算每分鐘的流速，并看水有無透過濾膜從濾芯下游流出。