疫苗生产洁净室中悬浮粒子检测的不确定度评估
方朝东　史长军　王永智　邱文娜　吴宏斌　李健峰2▲
江苏省泰州医药高新技术产业园区疫苗工程中心，江苏泰州　225300
［摘要］目的 评估疫苗生产洁净室中悬浮粒子检测结果的不确定度。　方法 分析影响悬浮粒子检测结果不确定度的因素，建立数学模型，逐项评价并量化各项的相对标准不确定度，计算合成标准不确定度，最终得出测量结果的扩展不确定度并给出测量结果不确定度报告。 结果取k=2（置信概率95%）时，粒径≥0.5 μm悬浮粒子测量结果的扩展不确定度为672粒/m3，悬浮粒子数为（1781±672）粒/m3；粒径≥5 μm悬浮粒子测量结果的扩展不确定度为138粒/m3，悬浮粒子数为（270±138）粒/m3。　结论此评价方法适用于洁净室中悬浮粒子测量结果的不确定度评估。
［关键词］洁净室；悬浮粒子；不确定度
悬浮粒子是医药工业（如疫苗无菌生产）洁净环境中最重要的监测指标之一［1］，空气中的微生物大都以其为载体在空气中传播，因此定期对悬浮粒子进行检测显得尤为重要［2_3］，常通过检测洁净室环境单位体积空气中某特定粒径的悬浮粒子数，评定洁净室中的悬浮粒子洁净度级别［4］。非单向流洁净室气流紊乱，影响悬浮粒子浓度的因素较多，导致各局部环境中的悬浮粒子分布不均，在进行测试时，各采样点的检测值可能会出现较大偏差。本实验参考《测量不确定度的要求》［5］和《测量不确定度评定与表示》［6］中的有关要求，测试方法参照《医药工业洁净室（区）悬浮粒子的测试方法》［7］和ISO14644_1［8］，对非单向流洁净室中悬浮粒子的测量不确定度进行评定，分析影响其测量不确定度的主要因素，旨在提高检测结果的准确性。
1 仪器与测试对象
1.1 测试仪器
激光粒子计数器品牌（美国CLIMET，规格型号：CI_750t）。
1.2 仪器主要性能参数
取样流量：75 L/min；粒径：4通道，0.3、0.5、1.0、5.0 μm。
1.3 测试对象
选择疫苗原液中试生产车间接种室，洁净级别为C级，面积约15 m2，气流为非单向流。
2 方法与结果
2.1 测试方法
依据GB/T16292_2010《医药工业洁净室（区）悬浮粒子的测试方法》［7］中的相关要求，静态测试。具体步骤：①开启净化空调系统，正常运行至少30 min，使环境达稳定状态，温度为（23±2）℃，湿度为55%±2%，静压差为（15±0.5）Pa；②尘埃粒子计数器开机预热、自净至少5 min，使之达到自净要求；③尘埃粒子计数器取样口分别置于各采样点进行检测，每个采样点连续检测3次，采样量为29 L（选择0.5 μm和5 μm粒径）；④记录数据，计算结果。
2.2 悬浮粒子检测数据及计算结果
根据2.1测试方法及要求对接种室4个采样点进行悬浮粒子检测，分别计算粒径≥0.5 μm和粒径≥5 μm悬浮粒子浓度平均值的均值、标准差和悬浮粒子浓度平均值均值的95%置信上限，悬浮粒子检测数据及计算结果见表1。
表1　悬浮粒子检测数据及计算结果

Ci（i=1，2，3）为某一采样点单次检测数据；M为悬浮粒子浓度平均值的均值（粒/m3）；Si（i=1，2，3）为标准差；SE为标准误；UCL为悬浮粒子浓度平均值均值的95%置信上限（粒/m3）。
2.3 测量不确定度的评估
2.3.1 影响不确定度的主要因素　影响悬浮粒子测量不确定度的主要因素为测量的环境条件、仪器的计量性能、采样点的分布和测量。
2.3.2 数学模型 依据GB/T16292_2010《医药工业洁净室（区）悬浮粒子的测试方法》要求，本实验室一般按悬浮粒子浓度平均值均值的95%置信上限（UCL）报告，计算公式为：
其中：
（a）（b）式中，UCL为悬浮粒子浓度平均值均值的95%置信上限（粒/m3），M为悬浮粒子数平均值的均值（粒/m3），Ai为某一采样点的平均粒子浓度（粒/m3），N为某一洁净室内的总采样点数（个），t为95%置信上限的t分布系数，SE为平均值的标准误。本次实验中，N=4，故t=2.35。
综合（a）（b）两式知，悬浮粒子的测量不确定度主要来源于悬浮粒子数平均值的均值（M），而M主要与仪器的计量性能与采样点分布引起的重复性有关。即：
（c）式中，M合为考虑重复性的平均值均值（粒/m3），R为M的重复性修正值（粒/m3）。（d）式中，UCL合为考虑重复性悬浮粒子平均值均值的95%置信上限（粒/m3）。（c）式可作为评估不确定度的模型。
2.3.3 合成标准不确定度 因测量不确定度主要由M合决定，故需分析M合的各个分量，合成标准不确定度计算公式式如下：
（e）式中，uc（M合）为考虑复现性影响后悬浮粒子数平均值均值的合成标准不确定度（粒/m3），u（M）为悬浮粒子数平均值均值的标准不确定度（粒/m3），u（R）为实验重复性的标准不确定度（粒/m3）。
2.4 标准不确定度
2.4.1 检测环境的不确定度　影响测量不确定度的环境因素主要包括温度、湿度、压差［9］。测试前，净化空调机组正常运行至少30 min，且房间温湿度与压差都达稳定状态后才进行测量，故由环境因素引入的不确定度可忽略不计。
2.4.2 仪器计量性能的不确定度　激光粒子计数器计量性能引入的不确定度主要由流量误差、重复性、计时误差、粒径分布误差、粒子浓度示值误差引入的不确定度分量组成。本次检测所用的激光粒子计数器经泰州市计量测试技术研究所校准，且在建议校准有效期内，据校准证书可知，流量误差为0.2%，重复性误差为3.5%FS，0.5 μm和5 μm粒径分布误差分别为16.0%与_26.0%，粒径≥0.5 μm和≥5 μm粒子浓度的示值误差分别为10.7%与9.9%，计时误差为_0.1 s。分别对其进行不确定度的评定，具体如下。①流量误差引入的相对不确定度分量ure1（M1）：属于B类不确定度，urel（M1）==0.0012；②重复性引入的相对不确定度分量 ure1（M2）：属于正态分布［10］，urel（M2）= 0.0350；③计时误差引入的相对不确定度分量urel（M3）：属于B类不确定度，ure1（M3）==0.0577；④≥0.5 μm和≥5 μm的粒径分布分别引入的相对不确定度分量urel（M40.5）和urel（M45）：属于B类不确定度，urel（M40.5）==0.0924，urel（M45）==0.1501；⑤≥0.5 μm和≥5 μm粒子浓度示值分别引入的相对不确定度分量urel（M50.5）和urel（M55）：属于B类不确定度，urel（M50.5）==0.0618，urel（M55）==0.0572。
计量性能引起的≥0.5μm粒子浓度的相对不确定度urel（M0.5）===0.1301。
计量性能引起的≥0.5 μm粒子浓度的标准不确定度u（M0.5）=uref（M0.5）×M0.5=0.1301×1490=194（粒/m3）。
计量性能引起的≥5 μm粒子浓度的相对不确定度ure1（M5）===0.1742。
计量性能引起的≥5 μm粒子浓度的标准不确定度u（M5）=urel（M5）×M5=0.1742×223=39（粒/m3）。
2.4.3 实验重复性的不确定度u（R）由表1可知，本实验使用同一计量校准仪器在同一房间环境下检测4个采样点，每个采样点连续测量3次，最终浓度检测值由12个平行检测值的均值得出，对检测结果进行不确定度的A类评定，因此，计算合并样本标准偏差S合，重复性引起的不确定度为u（R）。对于粒径≥0.5 μm悬浮粒子，测量重复性引入的不确定度u（R0.5）=对于粒径≥5 μm悬浮粒子，测量重复性引入的不确
=57（粒/m3）。
2.5 合成标准不确定度uc（M合）的计算
根据式（e）可知
粒径≥0.5 μm悬浮粒子：
=336（粒/m3）。
粒径≥5 μm悬浮粒子：
2.6 扩展不确定度U（M）
选择置信概率P=95%，即取包含因子k=2。粒径≥0.5 μm的悬浮粒子：U（M0.5）=k×uc（M合0.5）=2× 336=672（粒/m3）；粒径≥5 μm的悬浮粒子：U（M5）= k×uc（M合5）=2×69=138（粒/m3）。
2.7 结果报告
根据式（d），按悬浮粒子浓度平均值均值的95%置信上限报告。粒径≥0.5 μm的悬浮粒子浓度：UCL合0.5=（1781±672）粒/m3，k=2；粒径≥5 μm的悬浮粒子浓度：UCL合0.5=（270±138）粒/m3，k=2。
3 讨论
3.1 影响悬浮粒子测量不确定度的因素
不确定度是指在实验过程中，由于测量误差的存在，对被测量值不能确定的程度。凡是在实验过程中可能造成实验误差的因素均可能是不确定度的来源［11］，分析时应理清每个不确定度分量的因果关系，确保无遗漏。本实验中，不确定度来源主要涉及环境因素、仪器计量性能及采样点分布的重复性，而房间密封性较好，温湿度及压差处于稳态，因此忽略不计［12］。由仪器计量性能引入的不确定度属于B类不确定度，采样点分布引入的不确定度属于A类不确定度［13］。本实验结果显示，采样点分布重复性引入的不确定度比仪器计量性能引入的不确定度大，这可能与本次实验检测房间面积小以及采样点数目较少有关。仪器计量性能引入的不确定度分量中，粒径分布误差引入的不确定度最大。
3.2 减少不确定度对测量结果影响的策略
为减少不确定度对检测结果的影响，应严格遵守洁净室控制程序和标准操作规程，定期维护净化空调系统［14］；检测前净化空调系统应运行足够时间，具体可参考国家有关标准规范［15_16］的要求；保证环境达稳定状态，且检测人员不得超过2名。测量过程中，尽量减小人移动对气流的影响，动作应缓慢，可采取蹲位姿势；换点检测时，应设置间隔时间，待数据稳定时再计数［17］。另外，检测仪器应定期检定校准［18］。本研究结果显示，实验重复性引入的不确定度较大，通过选取更多分布合理的采样点以及增加平行测量次数，可减小实验重复性引入的不确定度。
［参考文献］
［1］封高峥，董宇，高广慧，等.医药工业洁净室（区）悬浮粒子测试方法的探讨［J］.中国药事，2009，23（12）：1228_ 1230.
［2］王伟鸿，刘查田.广州市部分医院洁净手术室综合性能调查［J］.环境与健康杂志，2007，24（12）：981_983.
［3］崔菊霞，赵志宏.无菌药品生产洁净室控制［J］.机电信息，2010，（26）：21_24.
［4］卫生部.药品生产质量管理规范（2010年修订）附录［Z］. 2011.
［5］CNAS_CL07.测量不确定度的要求［S］.
［6］JJF1059.1_2012.测量不确定度的评定与表示［S］.
［7］GB/T16292_2010.医药工业洁净室（区）悬浮粒子的测试方法［S］.
［8］ISO14644_1.洁净室及相关控制环境国际标准［S］.
［9］李沅庭，郑伟东.洁净室（区）中悬浮粒子检测结果不确定度评定［J］.广东科技，2009，（18）：70_71.
［10］关明远，刘艳菊.洁净室（区）悬浮粒子数计算方法的探讨［J］.黑龙江科技信息，2009，（7）：189.
［11］CNAS_GL05.测量不确定度要求的实施指南［Z］.2011.
［12］李夏林，王玲.洁净室中悬浮粒子的测量不确定度评估［J］.北方药学，2011，8（7）：42_43.
［13］杨薇.无菌药品生产环境悬浮粒子的不确定度评定［J］.中国当代医药，2015，22（3）：188_190.
［14］国家药典委员会.中华人民共和国药典［M］.北京：中国医药科技出版社，2015.
［15］GB50073_2001.洁净厂房设计规范［S］.
［16］GB50591_2010.洁净室施工及验收规范［S］.
［17］何凌云.医药工业洁净室悬浮粒子的测量不确定度评定［J］.中国医药科学，2014，4（15）：80_83.
［18］JJF1190_2008.尘埃粒子计数器校准规范［S］.
Uncertainty degree evaluation of suspended particle test in vaccine production clean room
FANG Chao_dong　SHI Chang_jun　WANG Yong_zhiQIU Wen_na　WU Hong_bin　LI Jian_feng2▲
Vaccine Engineering Center，Taizhou Medicine High_Tech Industria1 Park of Jiangsu Province，Taizhou　225300，China
［Abstract］Objective To eva1uate the uncertainty degree of suspended partic1e test in vaccine production c1ean room. Methods Uncertainty factors that impacted the suspended partic1e test resu1ts were ana1yzed，mathematica1 mode1 was estab1ished to eva1uate and quantificat the re1ated standard uncertainty of each term by term.Synthetic criterion uncertainty was counted and then expanded uncertainty of determination resu1ts was got and the report of determination resu1ts uncertainty was provided.Results When k was equa1 to 2（the confidence probabi1ity was 95%），the expanded uncertainty of partic1e size greater than or equa1 to 0.5 μm suspended partic1e test resu1ts was 672/m3and the number of suspended partic1e was　（1781±672）/m3.The expanded uncertainty of partic1e size greater than or equa1 to 5 μm suspended partic1e test resu1ts was 672/m3and the number of suspended partic1e was（270±138）/m3.Conclusion This eva1uation method is suitab1e for uncertainty eva1uate of suspended partic1e test resu1ts in c1ean room.
［Key words］C1ean room；Suspended partic1e；Uncertainty degree
［中图分类号］R134+.2
［文献标识码］A
［文章编号］1674-4721（2016）04（c）-0145-04
［作者简介］方朝东（1985_），男，硕士，主管药师，主要从事疫苗等生物制品的检测及研究工作
▲通讯作者：李健峰（1973_），男，博士，研究员，主要从事疫苗等生物制品的研究、生产管理等工作
（收稿日期：2015_12_11本文编辑：祁海文）