【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一次性使用系统的完整性测试方法
[0001]本专利技术涉及用于处理至少一种流体材料的一次性使用系统的完整性测试方法，并涉及用于处理至少一种流体材料的至少一种一次性使用系统的完整性测试的测试系统。本专利技术进一步涉及用于处理至少一种流体材料的方法和处理系统。根据本专利技术的方法和系统尤其可用于处理药物材料，如用于药物材料制备和/或药物包装，包括疫苗和其它生物或药物材料的包装。但是，其它应用也是可行的。
技术介绍
[0002]在各种
中，存在对工艺、材料或热能的隔离的强烈需求。作为一个实例，在土木工程或建筑工程的领域中，通常通过使用热成像摄影机来检查隔绝质量，以检测隔绝中的泄漏或故障。类似地，在化学工程领域中，泄漏测试用于检测管道或化学反应器中的泄漏，其中各种测试通常是已知的，还包括用于检测紧急化学产品，诸如气态烃的热摄影机。
[0003]在药物如疫苗的处理中，一次性使用系统（SUS），有时也称为一次性系统，常常用于药物材料的制造、运输、储存或包装。为此，近年来已经开发了一次性使用制造技术，包括用于这些一次性使用系统的适当标准。一次性使用技术的概述可见于“Design, controlling and monitoring of single
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use systems for integrity assurance”, Bio
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Process Systems Alliance, 2017, 可获自https://bpsalliance.org/technical>‑
guides。一次性使用系统通常可包括多个由一种或多种塑料材料制成的塑料组件，如管道、连接器、袋、容器和其它组件。
[0004]在一次性使用系统中，还需要完整性保证，包括对屏障性质和泄漏的测试。具体而言，为了制造无菌药物产品（如疫苗），使用越来越多的包含塑料材料的一次性使用系统。但是，与例如由金属材料（如不锈钢）制成的组件相比，由塑料材料制成的处理组件对机械负荷和应变敏感，并且易于发生可能的损坏和泄漏。
[0005]对用于药物制造的一次性使用系统的完整性测试，各种方法通常是技术人员已知的。对于这些测试，还可以参考Bio
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Process Systems Alliance的上述出版物，特别是第14至22页。具体而言，对于一次性使用系统中的泄漏检测，压力衰减测试是已知的，其中对系统施加压力，并经时监控泄漏造成的压降。其它测试是已知的，其测量测试过程中保持系统压力所需的气体流速。此外，氦气完整性测试是已知的，其中用氦气填充待测试的容器，并将其插入与氦质谱仪连接的真空室中。
[0006]在Weibing Ding：“Best Practices in Qualification of Single
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Use Systems
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Bioprocess Development Forum”, 2015年9月10日, http://www.processdevelopmentforum.com/articles/best
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practices
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systems/中，描述了用于涉及流体的生物制造方法的一次性使用系统的技术考核的最佳实践。该文章尤其列举了在大多数一次性使用组件中使用的常见聚合物和用于一次性使用系统的验证指导的方面。
[0007]EP 0632259 A2公开了用于检测组件泄漏的装置，其具有用于使气体通过待检查组件的装置、具有与该气体的光谱吸收基本匹配的窄带滤波器特性的摄影机以及与摄影机连接的用于处理和显示所记录的待检查组件的图像的装置。
[0008]但是，已知的一次性使用系统的测试意味着日常使用中的若干技术挑战。由此，如上所述，一次性使用系统对于机械负荷和应变高度敏感。因此，对于压力测试，可施加到该系统的组件上的压力强烈地取决于用于测试的组件的尺寸。通常，待测试的组件越大，用于测试的可施加压力越低，因此测试的灵敏度越低。由此，作为一个实例，对于高灵敏度组件，可以检测尺寸在100 μm范围内的泄漏，而为了无菌目的，可容忍的泄漏通常远低于30 μm。典型的一次性使用系统的组件由可变形材料如塑料材料制成的事实导致了进一步的技术挑战。因此，在测试期间可能发生组件的体积或内腔的变化，这可能不利地影响泄漏测量的准确性和再现性。较大的组件通常必须插入测量室中。然而，包括管道和袋或容器的更复杂的系统通常可能无法插入这些室中，并由此强烈需要对这些更复杂的系统的测试。此外，典型的泄漏测试不允许测试处于插入处理设置的状态的系统或系统组件。
[0009]类似地，氦气完整性测试通常需要使用真空室。尽管通常已知这些测试提供更高的可靠性和高分辨率，这些氦气测通常需要相当大的技术努力。此外，用于测试的组件的可能的几何形状受真空室尺寸的限制。此外，对于压力测试，处于插入处理设置的状态的测试对于氦气测试通常是不可能的。
[0010]此外，对于压力测试和氦气测试，该测试通常仅适于检测总泄漏。由此，通过测量设置集成压力或由所有泄漏倾出的氦气，而不区分一个大的开口或多个较小的泄漏。但是，为了完整性的目的，多个小的泄漏（如有效尺寸明显小于30 μm的多个泄漏）仍可提供足够的无菌屏障，并仍可防止微生物如细菌的进入，而大的泄漏则不能。
[0011]因此，尽管近年来一次性使用系统取得了优点和进步，但在完整性测试方面仍然存在一些重大的技术挑战。由此，通常需要在无需使用包括真空室的大测试室的情况下进行测试。还需要测试包括更大的组件或组件组装件的更大的一次性使用系统。此外，合意的是测试处于集成状态的组件或甚至整个系统，如集成到处理设置中，如制造设置和/或包装设置。此外，与已知的集成方法相反，需要区分小的泄漏和大的泄漏。此外，通过测量应当避免该组件的弹性或可变形特性所造成的泄漏测量的上述可能误差。最后但同样重要的是，应提高泄漏测试的灵敏度，因为为了安全地防止微生物污染的进入，通常需要将泄漏的分辨率降低至10 μm。
[0012]要解决的问题因此合意的是提供通过材料，如气态和/或流体材料解决用于处理的一次性使用系统的上述技术挑战的方法、装置和系统，特别是在药物制造或包装领域中。具体而言，合意的是能够以低成本、高吞吐量、一次性使用系统的低损坏风险以及泄漏方面的高灵敏度进行一次性使用系统的完整性测试的方法和系统。
[0013]专利技术概述通过用于处理至少一种流体材料的一次性使用系统的完整性测试方法，和用于处理至少一种流体材料的至少一种一次性使用系统的完整性测试的测试系统，以及用于处理至少一种流体材料的方法和处理系统解决了该问题，其具有独立权利要求的特征。在从属权利要求中列举了可以独立方式或以任意组合实现的有利实施方案。
[0014]如下文中所用的术语“具有”、“包含”或“包括”或其任意本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于处理至少一种流体材料（112）的一次性使用系统（116）的完整性测试方法，其中所述方法包括以下步骤：i）提供用于处理至少一种流体材料（112）的至少一个一次性使用系统（116），所述一次性使用系统（116）具有至少一个塑料组件；ii）将至少一种测试气体（124）施加至所述一次性使用系统（116）的至少一个内腔，其中所述测试气体（124）具有可与环境空气区分的在红外光谱范围中的一种或多种光谱吸收或光谱发射性质；iii）通过使用红外摄影机（126）监测所述一次性使用系统（116）的至少一部分。2.如前述权利要求所述的方法，其中所述测试气体（124）包含二氧化碳。3.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述方法在环境空气中进行，其中所述环境空气具有流速u，其中0 m/s＜ u ≤0.5 m/s、具体为0.05 m/s≤ u ≤0.3 m/s。4.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述方法包括使用至少一个流动控制器，其中所述流动控制器配置为控制以下的至少一种：环境空气的流速；环境空气的质量流量；环境空气的体积流量。5.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述一次性使用系统（116）的至少一个塑料组件包括选自以下的至少一个塑料组件：至少一个至少部分由塑料制成的连接器元件；至少一个至少部分由塑料制成的管道元件；至少一个至少部分由塑料制成的袋元件；至少一个至少部分由塑料制成的容器元件；至少一个至少部分由塑料制成的阀元件；至少一个过滤器胶囊；至少一个取样系统，如至少一个包括至少一个袋和/或至少一个胶囊的取样系统；至少一个注射器。6.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤iii）包括提供至少一个背景元件（132），其中通过使用红外摄影机（126）监测的所述一次性使用系统（116）的至少一部分至少部分定位在所述背景元件（132）与所述红外摄影机（126）之间。7.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述一次性使用系统（116）位于距红外摄影机（126）距离d处，其中0 m < d ≤ 2 m。8.如两个前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述一次性使用系统（116）位于距至少一个背景元件（132）距离L处，其中0 m ≤ L ≤ 0.5 m。9.如三个前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述背景元件（132）包括至少一个视觉上均匀的背景屏幕（142）。10.如四个前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述背景元件（132）机械连接到红外摄影机（126）上。11.如五个前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述背景元件（132）是温度受控的。12.如六个前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述背景元件（132）是主动加热或主动冷却中的至少一种。13.如前一权利要求所述的方法，其中所述背景元件（132）为通过流体调温元件和电调温元件中的至少一种主动加热或主动冷却中的至少一种。14.如前一权利要求所述的方法，其中流体调温元件和/或电调温元件的任一种曲折地设置在所述背景元件内。
15.如九个前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述背景元件（132）至少部分由塑料材料；陶瓷材料；和金属材料中的一种或多种制成。16.如十个前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述完整性测试在环境温度下进行，其中所述背景元件（132）保持在与环境温度不同的背景温度下，其中所述背景温度与环境温度相差至少2 K。17.如前一权利要求所述的方法，其中背景温度高于环境...
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