Isolator-Lecktest: Die Druckabfallmethode und die Leckdichtigkeitsklassen nach ISO 10648-2

Ein Isolator ist nur so gut wie sein Gehäuse. Ob er ein steriles Produkt (positiver Druck) oder die Bediener vor einer potenten Substanz (negativer Druck) schützt, die Barriere muss nachweislich dicht sein. In diesem Leitfaden wird erläutert, wie die Dichtheit eines Isolators definiert wird, wie die Prüfung der Druckabfallzeit Arbeiten, wie man sie liest ISO 10648-2 Leckdichtigkeitsklassen und warum die Temperatur die Variable ist, die darüber entscheidet, ob ein Lecktest überhaupt Sinn macht.

Warum die Dichtheit wichtig ist

Ein Isolator (auch Barrierisolator, Containment Glovebox oder Closed Isolator genannt) trennt den Prozessraum von der Umgebung durch eine physikalische Wand und einen Druckunterschied. Wenn das Gehäuse lässt:

• Aseptische Isoliergefäße Verlassen Sie sich auf den positiven Druck, um die Raumluft fernzuhalten. Ein großer Leckagenfall führt zu einem Kollaps des Druckunterschieds beim Öffnen der Tür oder bei einer schnellen Handgriffbewegung, wodurch Raumluft eindringen kann.
• Inkubationsisolatoren Betreiben Sie den Betrieb unter negativen Druck, damit alle Leckagen nach innen fließen. Eine übermäßige Leckage überlastet den Abgaseinlass, schwächt den negativen Druck und erhöht die Gefahr, dass beim Start ein starker Staub austritt.
• VHP-Bioabscheidung Die Temperatur in der Kammer beträgt einige hundert ppm Wasserstoffperoxid. Ein Leck in der Isolierung macht die Bedienungspersonen in dem Raum gefährdet und erschwert die Wiederholung des Desinfektionszyklus.

Die EU-GMP-Anhang 1 (2022) schreibt vor, dass die Integrität von Isoliergeräten und deren Handschutzsystemen mit entsprechenden Methoden und in definierten Frequenzen überprüft werden muss. In der Praxis bedeutet dies einen Kammerlecksprüfbericht sowie ein separates Programm zur Prüfung der Handschutzintegrität.

Stundenweise Leckrate und die ISO 10648-2-Klassen

ISO 10648-2 (Abriegelungseinrichtungen – Teil 2: Klassifizierung nach Dichtigkeit und zugehörige Kontrollmethoden) gibt die Dichtigkeit des Lecks an als Stundenweise Leckrate, R_f: Die Menge an Leckgas pro Stunde geteilt durch die Kapazität des Behälters. Da es sich um ein Verhältnis handelt, lässt sich dieser zwischen einem kleinen Sterilitätsprüfungsisolator und einer großen Fülllinie vergleichen.

Der Standard stammt aus der Kernindustrie, wo die strengsten Klassifizierungen üblich sind. Pharmakologische aseptische Isoliergeräte und Containermodule sind typischerweise in der Klasse 2 oder besser vorgesehen, aber die erforderliche Klassifizierung sollte aus Ihrer Risikobewertung und Ihrer Benutzeranforderungsspezifikation (URS) stammen. Schreiben Sie den Prüfdruck und die Methode in die URS zusammen mit diesen: Eine ohne diese angegebenen Leckrate kann nicht mit anderen verglichen werden.

Testmethoden

Wie ein Druckabfall-Test funktioniert

Ein Druckabfall-Lecktest hat drei Phasen:

1. Stellen Sie Druck auf. Nachdem der Isolator abgeschlossen ist – die Türen geschlossen, die Übertragungsöffnungen abgedeckt, die Ein- und Auslassventile geschlossen – wird die Kammer auf den Prüftollstand gebracht. Der Prüftollstand liegt normalerweise weit über dem Betriebstollstand und ist in der Spezifikation definiert (z. B. einige hundert Pascal, positiv oder negativ).
2. Stabilitieren. Durch Verdichtung oder Dehnung des Gases ändert sich seine Temperatur, und die flexiblen Teile des Gehäuses (Handschuhe, Ärmel, Dichtungen) dehnen sich aus. Der Druck driftet selbst bei keinem Leck an, weshalb die Messung erst dann beginnt, wenn sich dieser normalisiert hat.
3. Maß. Das Gehäuse ist isoliert, und die Druckänderung wird über die Testzeitdauer aufgezeichnet, zusammen mit der Kammertemperatur und dem Barometerdruck.

Berechnung der stündlichen Leckrate

Bei einem starren Gehäuse bei konstanter Temperatur ergibt sich die stündliche Leckrate aus der Druckänderung im Vergleich zum Absolut Druck in der Kammer:

R_f ≈ (Δp / p_abs) ÷ t  (t in Stunden)

Im obigen Beispiel verändert sich der Druck innerhalb von 0,5 h um 30 Pa, wobei der absolute Kammerdruck bei etwa 100.800 Pa (Atmosphäre abzüglich 500 Pa) liegt:

R_f ≈ (30 / 100,800) ÷ 0.5 ≈ 6 × 10^-4 h^-1

Das liegt außerhalb der Klasse 1 (5 × 10)^-4) und liegt komfortabel in der Klasse 2 (2,5 × 10^-3). Umgedreht: In einem 30-minütigen Test kann ein Isolator der Klasse 2 bis zu etwa 125 Pa verlieren, ein Isolator der Klasse 1 nur etwa 25 Pa.

Temperatur: die Variable, die das Ergebnis bestimmt

Da die Berechnung auf dem relativen Druck basiert, haben geringe Temperaturänderungen einen großen Einfluss. Für eingesperrtes Luftgas ist der Druck proportional zur relativen Temperatur:

Δp ≈ p_abs × ΔT / T  → 101.000 Pa × 0,1 K / 293 K ≈ 35 Pa

Ein kleiner Wandel 0,1 °C In der Kammer verändert der Luftdruck sich um etwa 35 Pa – mehr als die gesamte Grenzmenge der Klasse 1 über 30 Minuten. Eine Kühlkammer kann einen Leckageisolator unter positiver Druckbelastung zu fest wirken lassen, oder eine feststehende Isolierung unter negativer Druckbelastung zu luftdurchlässig. Zuverlässige Tests zur Druckabfallprüfung erfordern daher:

• Stabile Raum- und Kammertemperatur: keine Wechselwirkungen mit der HVAC-Anlage, keine Änderung der Beleuchtung oder Prozesswärme während des Tests und keine Handkontakte mit den Handschuhen.
• Eine definierte Stabilisierungzeit vor dem Messfenster.
• Die Kammertemperatur (und der barometrische Druck bei langen Tests) wurde mit dem Ergebnis erfasst, und die Leckrate wurde korrigiert.
• Druckaufnehmer mit Auflösung und Kalibrierung, die auf Unterschiede von wenigen Pascaln angepasst sind.

Praktischer Ablauf und Annahme

Handschuhe werden separat getestet

Handschuhe und Ärmel sind der anfälligste und am häufigsten gewechselte Teil des Behälters. Ein Kammerleckagetest kann eine Lochöffnung in einem Handschuh übersehen, da die entstehende Leckage im Verhältnis zum gesamten Behälter gering ist. Die Integrität der Handschuhe wird daher durch ein eigenes Programm abgedeckt: eine visuelle Prüfung vor der Verwendung und eine physische Prüfung jeder Handschuhöffnung mit einem speziellen Handschuhprüfgerät (Verlust der Druckfestigkeit der einzelnen Handschuhe) mit einer von Risiko und Nutzung festgelegten Häufigkeit.

Was Fenggu Isolatoren beinhalten

Fenggu Aseptische Füllstationen sind für Automatische Leckprüfung der Kammer durch Druckabfall und die Prüfung der Handschutzintegrität für die montierten Handschutzsysteme. Negative-Pressure-Isolationseinheiten Sie sind für die Instandhaltung gemäß ISO 10648-2 konzipiert. Die erforderliche Klassifizierung, der Prüfdruck und die Prüfmethode werden in der URS bestätigt und vor Ort überprüft. Für Auswahlhinweise siehe Wie man einen pharmazeutischen Isolator auswählt und Positive- vs. negative-druckige Isolatoren.

FAQ

Was ist eine gute Leckrate für einen pharmazeutischen Isolator?
Die meisten pharmazeutischen aseptischen Isolationssysteme entsprechen der ISO-Norm 10648-2 Klasse 2 (Stundenlufteintritt ≤ 2,5 × 10-6).^-3 h^-1, oder 0,25 % Volumendruck pro Stunde) oder besser. Die richtige Klasse ergibt sich aus der Risikobewertung und muss zusammen mit dem Prüfdruck und der Methode angegeben werden.

Warum besteht der Isolator am Morgen die Leckageprüfung und scheitert er am Nachmittag?
Fast immer Temperatur. Eine Änderung der Kammerlufttemperatur um 0,1 °C verändert den Druck um etwa 35 Pa. Stabilisieren Sie die Temperatur, halten Sie die Hände aus den Handschuhen heraus und korrigieren Sie das Ergebnis anhand der gemessenen Temperatur.

Muss der Lecktest vor jedem VHP-Zyklus durchgeführt werden?
Viele Anlagen führen vor jeder VHP-Biokontamination einen Druckverminderungstest durch, da ein Leck während des Zyklus die Anwohner im Raum mit Wasserstoffperoxid aussetzt. Legen Sie die Häufigkeit in Ihren Verfahren entsprechend dem Risiko fest.

Deckt der Kammerlecksprüftest die Handschuhe ab?
Nur teilweise. Ein Loch in einem Handschuh kann zu klein sein, um bei einem Ganzkammertest sichtbar zu sein. Handschuhe benötigen ein eigenes Integritätsprogramm mit visuellen Kontrollen und einen Handschuhprüfer.

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