疫苗作为生物制品,对温度极其敏感,2-8℃的温控范围是维持其有效性的核心要求。疫苗冷藏箱作为冷链运输的关键装备,其温度保持能力直接关系疫苗安全。而温度保持时间验证作为气候环境试验的核心环节,通过模拟极端环境条件,验证冷藏箱在规定时间内维持内部温度的能力,是确保其符合使用要求的重要依据。
试验前的基础准备工作
受试疫苗冷藏箱需满足全新未使用、外观无破损、功能正常的要求,试验前需检查箱门密封胶条无老化、锁扣无松动,确保基本性能完好。同时,需收集制造商提供的技术文件,包括产品规格书(标称保温时间、温控范围)、保温材料参数(如聚氨酯泡沫密度、厚度)、密封结构说明(如迷宫式密封、硅胶条密封)等,为试验方案制定提供依据。
试验方案需明确验证目的(如确认冷藏箱在38℃环境下的保温时间是否符合标称的12小时)、依据标准(如GB/T 34399《医药产品冷链物流温控设施设备验证规范》、YY/T 0692《医用冷藏箱》),并细化试验条件(环境温度、装载量、监测点布置)。方案需经相关方审核确认,避免试验过程中出现偏差。
此外,需准备模拟装载物,通常采用与实际疫苗包装密度一致的材料(如填充同体积的聚苯乙烯泡沫块或水袋),确保装载条件与实际使用场景一致。模拟装载物需提前预冷至冷藏箱的温控范围(如2-8℃),避免试验起始时箱内温度波动。
气候环境条件的精准设定
环境温度需根据冷藏箱的使用场景选择,如针对夏季户外运输,设定高温环境为38℃±2℃;针对北方冬季运输,设定低温环境为-20℃±2℃。温度设定需符合GB/T 2423《电工电子产品环境试验》系列标准的要求,确保模拟极端气候的真实性。
相对湿度需控制在50%±10%,避免高湿度环境下箱体内壁凝露(导致保温材料吸湿、导热系数上升),或低湿度环境下保温材料干燥(影响密封性能)。湿度波动需≤5%RH,确保试验条件稳定。
风速是影响保温性能的关键因素,试验环境需控制风速≤0.5m/s,避免强制对流加速箱内外热量交换。若环境试验箱无法满足风速要求,需在箱内设置挡风板(如塑料板),减少气流对冷藏箱的直接影响。
试验设备的合规性要求
环境试验箱需具备稳定维持设定温湿度的能力,其温度均匀度≤2℃、波动度≤1℃(符合GB/T 5170《电工电子产品环境试验设备检验方法》)。试验前需对环境试验箱进行校准,确保温湿度参数准确。
温度监测设备需选择精度±0.5℃、采样间隔≤1min的电子记录仪,传感器数量需覆盖冷藏箱关键区域(如中心、四角、门边),通常不少于5个点。传感器需提前通过计量校准(如CNAS认可的机构),确保测量数据的可靠性。
辅助设备如模拟装载物的预冷箱,需维持2-8℃的温度,确保装载物在试验前达到设定温度;传感器固定支架需采用导热系数低的材料(如塑料),避免支架导热影响测量结果(如金属支架可能导致局部温度偏低)。
装载条件的真实模拟
装载量需按制造商规定的最大装载量或实际常用装载量设定,通常为冷藏箱容积的80%左右。装载量不足会导致箱内空气体积过大(空气导热系数低但对流快),热量传递速度加快,缩短保温时间;装载量过大则可能挤压箱内空间,影响空气循环,同样影响试验结果。
装载方式需模拟实际使用场景,如疫苗盒分层摆放(每层高度不超过箱高的1/3),每层之间保留5-10cm间隙,避免遮挡箱内通风口(若有)。例如,立式冷藏箱需按“下重上轻”原则摆放,避免箱体重心不稳;卧式冷藏箱需均匀分布装载物,确保箱内温度均匀。
预冷/预热处理是装载条件模拟的关键步骤。例如,冷藏箱需先放入2-8℃的预冷箱中静置2小时,确保箱内初始温度符合要求;装载物需与箱内温度一致后再放入,避免试验开始时箱内温度出现骤变(如装载物温度为10℃,放入后会导致箱内温度上升)。
温度监测方案的科学设计
监测点布置需覆盖冷藏箱的“关键温度区域”:中心位置1个(代表箱内平均温度)、四角各1个(温度变化最快的区域,因靠近箱壁)、门边1个(密封薄弱环节,易受外界温度影响)。对于大型冷藏箱(如容积>50L),需增加监测点数量(每10L增加1个点),确保覆盖所有角落。
监测参数包括实时温度、温度变化率、达到阈值的时间。实时温度需连续记录(无中断),温度变化率需计算每10分钟的温度变化量(如从5℃升至6℃,变化率为0.1℃/min),用于分析保温性能的下降速度;达到阈值的时间(如箱内温度超出2-8℃的时间)是验证的核心指标。
数据记录需采用电子记录仪(如温湿度记录仪),保留原始数据(CSV或Excel格式),避免人工记录的误差。试验过程中需每2小时检查一次记录仪的工作状态(电池电量、存储容量),确保数据连续有效(如电池不足时需及时更换,避免数据丢失)。
验证过程的规范执行步骤
试验前需将预冷后的冷藏箱放入环境试验箱,关闭箱门(确保环境试验箱门密封良好)。启动环境试验箱,调整至设定的温湿度(如38℃、50%RH),待环境条件稳定(通常需30分钟,温湿度波动≤1℃/5%RH)后,启动温度监测系统,记录起始时间。
试验过程中需每小时检查一次环境试验箱的参数(温度、湿度、风速),确保其维持在设定范围内。若出现参数波动(如温度突然上升至40℃),需及时调整环境试验箱(如降低加热功率),待参数稳定后继续试验,并记录波动情况(如“1小时30分时温度升至40℃,调整后30分钟恢复至38℃”)。
当箱内任意一个监测点的温度超出设定的温控范围(如2-8℃)时,立即停止试验,记录终止时间。试验终止后,需打开冷藏箱,检查温度传感器的位置是否移动(如因箱内气流导致传感器移位),确保数据的准确性(若传感器位置移动,需重新试验)。
数据处理与判定的严谨性
数据处理需先筛选异常值:如传感器故障导致的温度突变(如从5℃突然跳到20℃,且无趋势变化),需剔除该数据点,并在报告中说明原因(如“传感器1在第5小时出现温度突变,经检查为传感器松动,剔除该点”);对于连续的温度波动(如±0.5℃),属于正常范围,需保留原始数据。
保温时间计算以“试验起始时间至第一个监测点超出温控范围的时间”为准。例如,中心监测点在10小时时达到8.5℃(超出8℃),四角监测点在11小时时达到9℃,则保温时间为10小时(以最早超出的点为准)。若制造商标称保温时间为12小时,则该结果不符合要求。
结果判定需依据试验方案中的验收标准,如“保温时间≥标称值的90%”(如标称12小时,需≥10.8小时)或“保温时间≥10小时”(实际使用要求)。判定结果需形成书面报告,包括试验条件、监测数据、异常情况说明、判定结论(如“该冷藏箱在38℃环境下的保温时间为10小时,不符合标称12小时的要求”),报告需经试验人员、审核人员签字确认,确保可追溯。
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