Warum wird beim Bakterienrückhaltetest ein Maximaldruck von 30 psi vorgegeben?

Kürzlich bin ich mit der Frage konfrontiert worden, ob ich wisse, warum beim Bakterienrückhaltetest gemäß ASTM F838 ein Maximaldruck von 30 psi (= 2,07 bar) vorgegeben sei. Dürfte der nicht überschritten werden, weil dann keine Bakterienrückhaltung des Filters mehr gegeben sei? Diese Frage ist klar zu verneinen, Filtermembranen sind auch bei deutlich höheren Drücken noch bakterienzurückhaltend.

So weisen beispielsweise Millipore Durapore PVDF 0,22 µm Membranen einen wasserbenetzten Bubble Point von 3,45 bar auf, der mit der Bakterienrückhaltung korreliert (siehe dazu auch unser Blogartikel „Wie hängen Bakterienrückhaltung und Filterintegrität zusammen?“). Das kann also nicht der Grund sein.

Ein wenig Recherche hat zu einem interessanten Buch [2] geführt, welches Licht ins Dunkel bringt. So führen hohe Filtrationsdrücke zwar anfangs zu höheren Flussraten, reduzieren aber die Möglichkeit potentielle Ablagerungen zu entfernen, wodurch es im Laufe der Zeit zur Filterverblockung kommen kann. Entsprechend sind bei Sterilfiltrationen, bei denen die Filtrationseffizienz eine Rolle spielt, Differentialdrücke von größer als 29 psi (2 bar) nicht empfehlenswert. Dieses Limit findet sich in den HIMA Empfehlungen aus dem Jahre 1982 [2], aus denen im darauffolgenden Jahr der Bakterienrückhaltetest als ASTM F838-83 hervorgegangen ist.

Soweit zur Geschichte. Wie sieht es aktuell aus?

Gemäß des PDA Reports 26 [3] sind für die Durchführung die gleichen Bedingungen wie in der Routineproduktion anzuwenden („under simulated process conditions“). Dies sieht die Anwendung des in der Routine üblichen Transferdrucks vor, sollte aber auch eine kurzeitige Durchführung mit einem deutlich erhöhten Druck (wie er z.B. beim Integritätstest auftritt) umfassen, um diesen ebenfalls mitabzudecken (mehr dazu hier). Des Weiteren sind bei Produkten, die nicht zur Filterverblockung neigen, auch Bakterienrückhaltestudien mit höheren Prozessdrücken aus regulatorischer Sicht sicherlich nicht bedenklich.

 

[1] Jornitz MJ, Jornitz MW, Meltzer TH (Eds) 2008, Filtration and Purification in the Biopharmaceutical Industry, New York: Informa Healthcare, 2nd edition, Volume 174, ISBN: 978-0-8493-7954-3

[2] Health Industry Manufacturers Association (HIMA) 1982, Microbiological Evaluation of Filters for Sterilizing Liquids, Document No. 3 Volume 4

[3] Antonsen HR et. al. 2008, Sterilizing Filtration of Liquids. Technical report no. 26: (revised 2008). PDA J Pharm Sci Technol. 62(5 Suppl TR26)