冷冻干燥机校准规范（编制说明）

1、冷冻干燥机校准规范编制说明国家计量技术规范规程制修订冷冻干燥机校准规范（征求意见稿）编制说明中国计量科学研究院2022年02月冷冻干燥机校准规范（征求意见稿）编制说明一、任务来源根据国家市场监督管理总局国家计量技术规范制修订计划文件（市监量函【2018】540号），中国计量科学研究院承担冷冻干燥机校准规范的制定工作，归口单位为全国生物计量技术委员会。二、规范制定的必要性冷冻干燥是将含水物质，先冻结成固态，而后使其中的水分从固态升华成气态，以除去水分而保存物质的方法。因为固体成份被在其位置上的坚冰支持着，这样就保留了产品的生物和化学结构及其活性的完整性。在实验室中，冻干有很多不同的用途，它在许多

2、生物化学与制药应用中是不可缺少的。它被用来获得可长时期保存的生物材料，例如微生物培养、酶、血液、与药品，除长期保存的稳定性以外，还保留了其固有的生物活性与结构。为此，冻干被用于准备用做结构研究（例如电镜研究）的组织样品。冷冻干燥也应用于化学分析中，它能得到干燥态的样品，或者浓缩样品以增加分析敏感度。因此，冻干使样品成分稳定，也不需改变化学组成，是理想的分析辅助手段。冷冻干燥已经广泛用于生物医药、生物制剂、功能食品的生产，其冻干效果直接影响到药品、制剂和食品的质量，与人民大众健康与安全息息相关。实现样品的生物和化学结构及其活性的完整性，避免引起材料皱缩，破坏细胞 以及为保证冷冻干燥机的性能，目前

3、已经制定了JB/T10285-2001 食品真空冷冻干燥设备、JB/T20032-2012药用真空冷冻干燥机等行业标准，但是计量技术规范一直空缺。冷阱的温度和真空度是冻干效果的最大影响因素，为了保证冻干效果，有必要对真空度、蒸发温度、抽空时间、单位面积升华水量等指标进行校准。当前，在我国运行的冻干设备中，有八成以上的是从外国进口的，其中有许多是国际著名的冻干设备生产厂家。如丹麦的ATLAS工业公司、日本的真空株式会社、美国的奥特公司、英国的爱德华公司、日本共和真空株式会社、美国Thermo Biosafer等设备制造商。另外，台湾设备也占了很大份额。国内冷冻干燥机生产厂家主要有广东奥兰特机械有

4、限公司、上海冷冻干燥机厂。不过目前国内医疗卫生机构、食品检验机构、生物制药企业等大多数使用国外厂家提供的冷冻干燥机，随着国外冷冻干燥机数量的不断增加，在市场占有率逐步提升，其中市场占有率最高的国外冷冻干燥机品牌是Thermo。目前在医疗卫生、疾病预防与控制、食品卫生、生物制药，环境监测及各类生物实验室等领域，广泛使用冷冻干燥机，它已成为不可或缺的冻干样品的设备，因为冻干使样品成分稳定，也不需改变化学组成，是理想的分析辅助手段。冷冻干燥机是医疗卫生、疾病预防与控制、食品卫生、生物制药，环境监测及各类生物实验室等领域，广泛使用的冻干样品的设备。对冷冻干燥机建立校准规范，提高干燥速度，保留样品的生物

5、和化学结构及其活性的完整性。通过制定冷冻干燥机的检定规程/校准规范保证冻干效果，有必要对真空度、蒸发温度、抽空时间、单位面积升华水量等指标进行校准，实现样品的生物和化学结构及其活性的完整性，避免引起材料皱缩，破坏细胞。 现在全国大部分实验室都配置了本项目中拟开展检定校准的真空冷冻干燥机，比如每台仪器收费1000元，市场规模是无法想象的，产生一定经济效益和社会效益。因此通过本项目制定对真空冷冻干燥机分析仪检定/校准规程初稿。三、规范制定过程2015年向全国生物计量技术委员会提出“冷冻干燥机校准规范”的立项申请并获得批复。2016年1月2016年6月，针对医疗卫生、疾病预防与控制、食品卫生、生物制

6、药，环境监测及各类生物实验室等领域常用的冷冻干燥机生产标准、检验标准、计量技术规范等，中国计量科学研究院对市场上使用的冷冻干燥机进行了调研，通过走访用户与成产企业等方式，与日本的真空株式会社、美国的奥特公司、英国的爱德华公司、日本共和真空株式会社、美国Thermo Biosafer等设备制造商以及来自环境监测、生物医药、体外诊断等领域的用户代表进行了沟通交流，在充分了解现有冷冻干燥机相关标准，并在在广泛听取了生产厂家以及用户代表和有关计量专家的意见的基础上编制了冷冻干燥机校准规范（初稿）。2016年7月2020年6月，中国科学研究院不断依据制定的“冷冻干燥机校准规范（初稿）”开展计量校准工作，

7、积累完善数据，并针对不同的机型检测过程中遇到的问题及时修改和调整初稿内容。2020年7月2020年12月，起草小组在进一步完善初稿后进行了起草小组内部的讨论，对完善后的初稿进一步提出了补充和修改意见。2021年1月2020年6月，起草小组根据讨论的意见，进一步补充数据完善校准规范内容。2021年7月2021年9月，与生产厂家进一步沟通了修改完善后的校准规范内容，对计量特性指标等重点问题进行了落实。2021 年12月，基于收到的反馈意见，修改整理成冷冻干燥机校准规范（征求意见稿）、编制说明和实验报告，并提交全国生物计量技术委员会秘书处及各单位进行意见征集工作。四、规范制定的主要技术依据及原则（一

8、）、依据本次制订中校准规范文本结构按照JJF 1071-2010国家计量校准规范编写规则的要求完成。其中不确定度评定部分按照JJF 1059.1-2012测量不确定度评定与表示要求完成。（二）、原则1、架构架构分为封面、扉页、目录、引言、范围、引用文件、术语和计量单位、概述、计量特性、校准条件、校准项目和校准方法、校准结果表达、复校间隔时间及附录等几个部分。2、术语与计量单位的选择术语和计量单位的选择遵照JJF1001-2011通用计量术语及定义选择使用。3、计量特性确定原则根据冷冻干燥机的结构，冷冻干燥机系统由制冷系统、真空系统、控制系统、循环系统组成。主要由制冷系统、真空系统的真空度与冷阱

9、温度示值误差与重复性和真空度与冷阱温度漂移作为计量特性指标，从而全面的反映出仪器的计量特性。五、规范制定说明冷冻干燥机校准规范共分为10个部分，即范围、引用文献、术语和计量单位、概述、计量特性、校准条件、校准项目和校准方法、校准结果表达、复校时间间隔和附录A、B、C、D、E和F等。1、范围：本规范适用于冷冻干燥机的校准。2、引用文献列出了本规范参考和引用的文件包括JJF 16642017温度显示仪校准规范、JJF 10012011 通用计量术语及定义、JJF 10712010 国家计量校准规范编写规则、JJF 12652010 生物计量术语及定义、GB 3102.81993 物理化学和分子物理

10、学的量和单位、GB/T 146662003 分析化学术语、JJG 926-2015记录式压力表、压力真空表和真空表检定规程。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。3、术语和计量单位这一部分对规范中使用的名词术语进行了定义，包括真空度和温度漂移。4、概述这部分主要描述了冷冻干燥机的用途、原理、结构等内容。5、计量特性这部分规定了冷冻干燥机的计量特性，通过对生产厂家和用户的调研，根据冷冻干燥机的结构，冷冻干燥机系统由制冷系统、真空系统、控制系统、循环系统组成。主要由制冷系统、真空系统的真空度与冷阱温度示值误差与重复性和

11、真空度与冷阱温度漂移作为计量特性指标，从而全面的反映出仪器的计量特性。6、校准条件这部分主要规定了冷冻干燥机校准时需要满足的环境条件，以及使用的校准用的计量标准器和标准物质。校准时环境条件参考了冷冻干燥机的医药行业标准，实验室温度应控制在（1530），湿度70%RH。当规范的条件与制造商的产品规定不一致时，以产品规定为准。7、校准项目和校准方法该部分针对冷冻干燥机的制冷系统和真空系统分别提出了校准项目和校准方法。针对制冷系统，提出了冷阱温度示值误差、冷阱温度重复性和冷阱温度漂移的校准项目。在校准方法的确定上，采用了将万能表的温度传感器连接到冷冻干燥机的冷阱里面壁上，开浓缩机 和真空泵预平衡系统

12、1 h, 旋钮选到温度档，依次测定30 min、60 min、90 min、120 min冷阱温度，每个校准点分别重复测6次，更能反映出仪器的性能。在真空系统校准项目上，选择了真空度示值误差、真空度重复性和真空度的漂移作为校准项目，在校准方法的确定上，采用了将真空计连接在真空泵和冷冻干燥机之间的T阀上，开浓缩机和真空泵预平衡系统1 h, 依次测定30 min、60 min、90 min、120 min真空度，每个校准点分别重复测6次，更能反映出仪器的性能。8、校准结果表达经过校准的仪器出具校准证书，证书应符合JJF 1071-2010中5.12的要求，校准记录格式见附录B，校准证书内容见附录C。9