PAO为何还是高效完整性检测的主流介质？
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2026-07-21 14:42 作者:   王胜怿
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在无菌制药工艺中，洁净环境是保障产品质量与安全的核心屏障。而作为这道屏障的关键防线——HEPA（高效空气过滤器）与ULPA（超高效空气过滤器），其安装后的现场完整性测试，必须依靠特定气溶胶介质与精密仪器协同完成。

这一技术领域在过去数十年中，经历了从DOP到PAO的介质更替，并最终形成了以PAO为核心、与气溶胶光度计深度绑定的稳固行业格局。


DOP，即邻苯二甲酸二辛酯，是历史上最早用于高效过滤器检漏的标准气溶胶。其检测原理清晰，与早期光度计配合良好，曾在核工业和制药行业得到长期应用。然而，随着毒理学研究的深入，DOP的健康风险逐渐暴露——它被列为疑似致癌物，并被认为具有内分泌干扰效应，对操作人员构成潜在威胁。同时，其环境持久性也引发日益严格的环保监管。在安全优先的现代工业伦理下，DOP开始被各行业规范和法规所限制，逐步退出主流应用舞台。

PAO（聚α烯烃）作为一种合成烃类油，凭借其优异的综合特性，成功接替DOP成为高效过滤器检漏的首选介质。其优势体现在安全性（毒性极低）、性能稳定性（粒径分布集中，可稳定产生接近0.3μm的挑战粒径）以及法规认可度（获ISO 14644-3及全球GMP规范的广泛推荐）三个方面。

但对于PAO，也不乏替代者的出现，比如DEHS（癸二酸二异辛酯）就常被提及。从理化特性来看，DEHS与PAO非常接近，同样具有安全、稳定的优点。其发生的主要液滴粒径可落在MPPS区间，0.3μm液滴在大气中的悬浮寿命长达4小时。
因DEHS因蒸发特性不同，在某些特殊场景下被讨论作为替代选项，例如PAO在高温下可能烧结并产生烟雾。此外，也有文章提到PAO或DEHS分别对特定隔离器VPHP净化工艺的影响。油脂类气溶胶残留很难从过滤器上去除，其残留的油性物质会阻碍气态过氧化氢在过滤器表面的均匀分散，导致净化效果不均匀。相比之下，DEHS对VHP浓度的影响小于PAO，换句话说，若采用PAO测试，某些规制的隔离器可能需要额外增加多次空运行净化循环才能恢复正常的VPHP净化效果，当然，这一差异在当前全球法规和行业标准中尚未被纳入考量。
然而，DEHS之所以未能成为全球趋势，根本原因不在于其性能缺陷，而在于它无法撼动PAO与光度计之间深度绑定的技术体系。PAO之所以目前仍为使用最广泛的介质，难以被其它气溶胶真正取代，其根本原因并非介质本身不可超越，而在于它与核心检测仪器——气溶胶光度计之间形成了深度耦合的检测体系。换句话说，PAO的优势是“光度计体系赋予的”。
气溶胶光度计的工作原理是测量粒子对光的散射强度，从而换算出气溶胶的质量浓度。这一测量响应高度依赖于颗粒的物理化学特性，尤其是粒径、折射率和密度。目前，所有市售标准光度计的出厂校准和线性基线，都是基于PAO（如PAO-4标准油）的特定参数建立的。虽然，光度计厂商注明兼容一些气溶胶，但有实验数据表明，若采用非标准气溶胶进行测试，即使发生浓度完全一致，光度计的读数也可能出现偏差。
并且，光度计法允许“边走边看”的实时泄漏定位，而“上下游粒子计数器 + 稀释器”的组合在操作上比光度计直读更复杂、更耗时。对于制药车间成百上千个过滤器的定期检测需求，PAO加光度计的组合在效率和经济性上具有显著优势。此外，油性气溶胶可能在粒子计数器的光学传感器上残留，也会影响精度并增加维护成本。
当然，也有不用光度计检测、适合粒子计数器的介质，比如水性气溶胶PSL（聚苯乙烯乳胶微球）。PSL是一种单分散的固体微球，在半导体、平板显示等微电子制造领域应用广泛。这是因为微电子行业对洁净度的要求远超制药行业（需控制到0.1μm甚至更小粒径的颗粒），且对油性残留物极其敏感——PAO等油脂类物质一旦残留在过滤器或洁净室表面，可能对光刻、镀膜等精密工艺造成致命污染。因此，该行业更倾向于使用PSL粒子，配合凝结核粒子计数器（CNC）进行过滤效率的定量测试。
但PSL要成为制药业现场检漏的可行选项，还需克服多重挑战。首先，PAO与光度计法在制药行业已有数十年应用历史，其有效性得到全球GMP法规和ISO 14644标准的广泛认可。要引入PSL作为替代方案，需要整个行业重新建立一套全新的测试、校准和验证标准，涉及海量数据和漫长的审批过程，在现有体系运行良好的情况下，行业缺乏推动变革的动力。此外，尽管PSL被宣传为“非污染性”固体颗粒，但一旦穿透或有残留，它们作为外来颗粒物仍可能对最终的无菌药品构成质量风险，这与制药业对产品纯度的极致要求相悖。

综上所述，高效过滤器完整性测试介质的演进路径，清晰地呈现了工业技术标准化过程中的典型逻辑：安全风险推动旧物质的淘汰，综合性能与法规认可确立新物质的主流地位，而检测仪器与介质的深度绑定则形成强大的技术锁定效应，使得体系一旦建立便极难被打破。PAO正是这一逻辑下的阶段性胜出者，而DEHS等物质的定位，目前更多是局部市场的区域性调适，还未出现全球技术趋势的转向信号。
值得特别指出的是，测试介质的选择并非“一统天下”，而是呈现出鲜明的行业分化特征。如果不考虑光度计这一检测仪器或本身介质成本的约束，PAO完全有可能被DEHS或其他更适配特定工艺需求的介质所替代。然而，工业实践中的介质选择从来不是纯粹的技术比较，而是在效率、成本、法规认可、体系惯性等多重约束下的综合权衡。任何一个技术体系都不是完美无缺的，未来的创新方向，或许不在于寻找一个“全能”的测试介质，而在于如何在检漏精度与工艺兼容性之间，为不同行业找到更优的平衡点。

作者：Shengyi 

来源：拾西

公众号日期：2026年7月21日