Test dei filtri: test di integrità parallelo di piccoli filtri di sfiato

Jan 29, 2024

Il test dell'integrità del filtro è di fondamentale importanza nei processi di produzione biofarmaceutica. Tuttavia, quando è necessario testare quotidianamente un gran numero di filtri, l'operazione può risultare dispendiosa in termini di tempo e denaro. Il Dr. Jens Meyer della Sartorius Stedim Biotech descrive come questa situazione può essere migliorata mediante test paralleli.

I filtri di sfiato di grado sterilizzante vengono utilizzati per evitare il rischio potenziale che i germi presenti nell'aria contaminino contenitori come fermentatori o recipienti per colture cellulari. La filtrazione di grado sterilizzante può essere garantita solo quando l'integrità dei filtri utilizzati viene testata. Pertanto, questi filtri di ventilazione relativamente piccoli vengono spesso testati mediante il test del punto di bolla. A seconda delle impostazioni del programma e dell'effettivo punto di bolla (BP), potrebbero essere necessari 10-20 minuti per eseguire uno di questi test sui filtri. Quando si utilizzano e testano grandi quantità di filtri ogni giorno, qualsiasi miglioramento relativo al tempo richiesto sarebbe vantaggioso non appena fosse garantito che non vi sia un rischio crescente di trascurare filtri difettosi.

Questo articolo descrive un metodo con il quale è possibile testare efficacemente piccoli filtri di ventilazione (area di filtraggio - 20 cm²) mediante test paralleli. Questo metodo di test parallelo riduce drasticamente il tempo necessario per i test, offrendo a sua volta un chiaro vantaggio economico per gli utenti senza compromettere la sicurezza.

Per questa indagine sono stati utilizzati piccoli filtri di ventilazione (Midisart 2000 della Sartorius Stedim Biotech) con una dimensione dei pori di 0,2 μm e un'area di filtrazione effettiva di 20 cm² per eseguire test del punto di bolla utilizzando il metodo parallelo. Per dimostrare la loro capacità di rilevare un singolo filtro difettoso all'interno di una serie di dieci filtri disposti in parallelo, un filtro con dimensione dei pori di 0,2 μm è stato sostituito con un filtro con dimensione dei pori di 0,45 μm. La teoria alla base di questa configurazione era che, sebbene il filtro da 0,45 μm fosse perfettamente intatto e rientrasse nelle specifiche per i filtri da 0,45 μm, non avrebbe dovuto superare il test di integrità eseguito sui valori limite del punto di bolla per i filtri da 0,2 μm. Se questa teoria fosse applicata, la questione sarebbe allora determinare se è possibile per un tester automatico di integrità rilevare in modo affidabile il filtro fuori specifica tra i filtri standard da 0,2 μm.

Un prerequisito essenziale per eseguire i test del punto di bolla è che la membrana sia completamente bagnata con un liquido bagnante adatto. Poiché la membrana in PTFE dei filtri è estremamente idrofoba e non è bagnabile spontaneamente dall'acqua, per bagnare le membrane è stata utilizzata una miscela al 60% di alcol isopropilico (IPA) e acqua. Per lavare ciascun filtro con 20 ml di IPA al 60%, è stata utilizzata una siringa monouso per applicare la soluzione bagnante nella direzione della filtrazione. Poiché la procedura di test ha forzato la fuoriuscita del liquido dai pori, tutti i filtri utilizzati per test ripetuti sono stati nuovamente bagnati nello stesso modo per evitare qualsiasi effetto sui risultati del test.

Nella prima fase i filtri sono stati bagnati e poi testati singolarmente utilizzando il tester automatico di integrità Sartocheck 4 della Sartorius Stedim Biotech. I risultati dei test sono stati documentati elettronicamente e inoltre stampati su carta. Nella seconda fase, gli stessi filtri sono stati montati sul collettore Midisart contenente una serie di dieci filtri e il collettore è stato sottoposto a un test parallelo del punto di bolla utilizzando la stessa unità di test. I risultati sono stati documentati.

Per dimostrare che è possibile rilevare un singolo filtro difettoso tra altri nove, un filtro Midisart 2000 con dimensione dei pori di 0,2 μm (BP min = 1,4 bar) è stato sostituito con un filtro Midisart 2000 con dimensione dei pori di 0,45 μm (BP min = 0,9 bar). Successivamente è stato testato il collettore completo con nove filtri intatti più uno presumibilmente "difettoso". Sebbene il filtro da 0,45 μm fosse intatto, in teoria dovrebbe essere identificato come difettoso secondo le specifiche per i filtri da 0,2 μm (BP < BPmin).

Sono stati impostati i seguenti parametri di prova:Tempo di stabilizzazione: 5 minMin. BP: 1,4 barMax. Pressione arteriosa: 1,8 bar