Onde o selo realmente vaza: quatro caminhos, classificados pelo que vejo no campo

Uma placa de 96 poços executada na manhã de segunda-feira voltou com 11 poços mostrando uma resposta padrão interna caindo de 18 a 24 por cento em relação aos calibradores de bracketing, e a única coisa que mudou desde sexta-feira foi a sortemarca aijirenFrascos para injetáveis com tampa de rosca de 9 mm. Essa é a forma de umfalha do selo da marca Aijirena maioria das pessoas se encontra primeiro: não um vazamento catastrófico, nem uma poça visível na bandeja do amostrador automático, apenas uma poça lenta e silenciosaperda evaporaçãoisso come os analitos de baixo ponto de ebulição e deixa a extremidade pesada da corrida parecendo fina A corrida foi uma sequência noturna de 12 horas a 8 °C de temperatura da bandeja com uma matriz de água: acetonitrila de 60:40 No momento em que o operador puxou a placa, a vedação estava sentada no mesmo septo por 14 horas e a contagem de punções na agulha da porta de injeção era 1, não o 6 que o método assumiu.

Se você está lendo isso, você já executa frascos de aijiren e você já conhece o catálogo O que se segue é a parte que o catálogo não lhe diz: onde o selo realmente vaza, o que acontece com um septo depois que ele é perfurado, como o conjunto de compressão come seu headspace, e como colocar um número na perda em vez de adivinhar.

Uma vedação de crimpagem ou parafuso não é uma superfície É uma pilha, e toda interface nessa pilha é um caminho de vazamento Quando um cliente me envia um frasco que "secou", peço-lhes para enviar a tampa também, porque a falha quase nunca é o vidro Classificado por frequência no meu próprio registro de serviço nos últimos três anos:

• Configuração de compressão de septos na interface da tampa.O elastômero toma uma deformação permanente sob o torque de crimpagem ou parafuso e pára de empurrar para trás Esta é a causa número um e é invisível até que você medi-lo.
• Tampa de rosca incompleta ou com torque inferior.A vedação nunca atingiu o contato total em primeiro lugar Uma crimpagem de 11 mm que foi definida em 0,9 kN em vez da faixa de 1,4 a 1,6 kN passará por uma verificação visual e falhará em uma gravimétrica.
• Septa canal de punção que não veda novamente.A agulha entra, o elastômero não se fecha atrás dela Este é o modo de falha que aparece apenas em métodos de multi-injeção.
• Defeito de acabamento de vidro no cordão de vedação.Raro, mas real Uma conta lascada ou fora de rodada em um frasco moldado irá vazar, não importa qual tampa você coloque sobre ele É aqui que a família dimensional importa (veja omarca aijirenmapa de linhas para as quatro famílias e contra o que cada uma se isola).

A ordem importa porque diz o que verificar primeiro Se você tem um problema de perda e você começa trocando septos, você vai gastar três semanas e muito dinheiro antes de descobrir que o crimpador era o problema Comece com o selo mecânico, depois o elastômero, depois o vidro.

Comportamento de vedação novamente após a punção: o que a agulha realmente faz com o elastômero

Um septo não é uma membrana autocurativa É um disco de elastômero que foi pré-pontuado, na maioria dos casos, por uma etapa de fabricação que coloca uma pequena fenda ou covinha no centro para guiar a agulha Quando a agulha do amostrador automático passa por ele, o elastômero é deslocado, não cortado de forma limpa O canal que permanece é uma função do medidor da agulha, dureza do septo, espessura do septo e quantas vezes o mesmo ponto foi atingido.

Os números que importam

Para um septo padrão de 11 mm, os números de trabalho da indústria são

• Espessura:1,0 mm para um sanduíche padrão de silicone/PTFE, 1,5 mm para um grau de recuperação alto, 3,0 mm para um septo de grau headspace.
• Dureza:45 a 55 Shore A para um silicone padrão, 60 a 70 Shore A para um grau de PTFE-face ou de alta temperatura vedações mais macias melhor a baixa temperatura, mais dura sobrevive mais perfurações a alta temperatura.
• Contagem de punções antes da perda mensurável:3 a 5 para um septo padrão de 1,0 mm à temperatura ambiente, 8 a 12 para um grau de recuperação de alta de 1,5 mm, 1 para um septo headspace de 3,0 mm (os septos headspace não são projetados para multi-injeção, eles são projetados para um evento de agulha e uma vedação limpa depois).
• Medidor de agulha:uma agulha de calibre 23 (0,64 mm OD) deixa um canal menor do que um calibre 21 (0,81 mm OD) Se o seu método usa um calibre 21 e você está vendo perda após 4 injeções, o septo é o primeiro suspeito, não o método.

O comportamento de re-selagem também é dependente da temperatura de uma forma que pega as pessoas Um septo de silicone a 8 °C de temperatura da bandeja é mais rígido do que o mesmo septo a 25 °C, por isso re-sela mais lentamente e menos completamente Um septo com face de PTFE re-sela quase não em tudo na camada de PTFE; o silicone por baixo faz o trabalho, razão pela qual a face de PTFE está lá para resistência química, não para vedação.

O que isso significa para métodos de multi-injeção

Se o seu método injetar o mesmo frasco mais de 3 vezes, você já está na zona onde o comportamento de re-selagem importa A regra de decisão que EU dou aos clientes é simples: se o método exigir mais de 4 injeções de um único frasco, use um septo de alta recuperação de 1,5 mm e tampe-o com um torque que está no topo da faixa recomendada, não no meio A compressão extra dá ao elastômero mais energia armazenada para fechar o canal A compensação é que uma ondulação mais dura é mais difícil de remover sem corroer o septo, o que é um problema separado de propriedade em outro lugar neste site.

Conjunto de compressão: o número que ninguém mede e todos deveriam

Conjunto de compressão é a deformação permanente que um elastômero toma depois de ser mantido sob compressão por um período a uma temperatura É expresso como uma porcentagem da deflexão original que não se recupera quando a carga é removida Para um septo de frasco, a carga é a crimpagem ou a tampa de rosca, a temperatura é a sua bandeja ou seu forno, e o tempo é o seu comprimento de execução.

A norma relevante éASTM D395Método B, que especifica uma deflexão de 25 por cento mantida por 22 horas a uma temperatura definida Um bom septo de silicone para cromatografia mostrará um conjunto de compressão de15 a 25 por centonessas condições a 100 °C. Um silicone barato curado com peróxido apresentará 35 a 45 por cento. Essa diferença é a diferença entre uma vedação que dura 24 horas e uma que começa a vazar na hora 9.

Por que o conjunto de compressão é pior do que parece

O conjunto de compressão não reduz apenas a força de vedação Ele altera a geometria do selo Um septo que tomou 30 por cento de conjunto é mais fino do que era, de modo que a tampa não o comprime mais da mesma maneira, e a área de contato do selo se move Em uma tampa de crimpagem, isso aparece como uma tampa que se sente solta quando você verifica após a corrida Em uma tampa de rosca, ele aparece como uma tampa que recuou seu torque em 15 a 20 por cento De qualquer forma, o caminho de vazamento se abre no momento em que você é menos provável de estar assistindo, que é o meio da noite.

O teste prático é averificação recuperação: tire um frasco tampado da bandeja após a corrida, deixe-o descansar em temperatura ambiente por 30 minutos, depois meça o torque da tampa com um testador de torque calibrado Uma tampa de rosca que começou em 1,2 N·m e lê abaixo de 0,9 N·m após a corrida ter tomado o conjunto suficiente para ser um suspeito Uma tampa de crimpagem que pode ser girada à mão após a corrida ter falhado Nenhum destes é um teste definitivo por conta própria, mas ambos são baratos e ambos irão apontá-lo para o lote certo.

Medindo a perda gravimetricamente: o método que uso e os números que espero

Você não pode corrigir o que você não pode medir, e a medida que importa aqui é a perda de peso ao longo do tempo O método é simples o suficiente para ser executado em qualquer laboratório com um equilíbrio que lê para 0,1 mg.

O protocolo de perda gravimétrica

1. Preparar 12 frascos para injetáveisdo lote em teste, preenchido com 1,0 mL da matriz real (não água, não solvente, a coisa real).Tampá-los com a tampa e torque que você pretende usar.
2. Pesar cada frasco para injetáveis para 0,1 mgem balança calibrada Registre o peso como T0.
3. Coloque 6 frascos para injetáveis no tabuleiro do amostrador automáticoà temperatura do seu método Coloque os outros 6 num forno controlado a 40 °C como controlo de tensão.
4. Pesar em 2, 4, 8, 12 e 24 horas.Não abra os frascos para injectáveis Não os puncione a não ser que o método o exija Se estiver a testar a punção, puncione 3 dos 6 do tabuleiro em cada pesagem com a agulha real.
5. Calcule a perda como uma porcentagem da massa de preenchimento inicial.Um enchimento de água de 1,0 mL é de 1,0 g, então a perda de 1 mg é de 0,1 por cento.

Os números que EU espero de um bom selo estão na tabela abaixo Qualquer coisa fora dessas bandas é um problema de vedação, não um problema de método.

Duas coisas a observar sobre esta tabela Primeiro, os limiares de ação não são os mesmos que os valores esperados A diferença entre eles é a sua margem para variação lote a lote, e se você definir o limiar no valor esperado você rejeitará bons lotes Segundo, o teste do forno a 40 °C é aquele que pega o conjunto de compressão Um lote que passa a 25 °C e falha a 40 °C tem um problema de elastômero, e ele falhará em sua bandeja em um dia quente ou em um método que corre a temperatura elevada.

Por que gravimétrico bate todo o resto

Você também pode medir a perda cromatograficamente, rastreando a resposta do padrão interno ao longo da execução Isso é o que a maioria dos laboratórios faz, e é uma boa verificação, mas combina perda de vedação com variabilidade de injeção, deriva do detector e efeitos de matriz A perda gravimétrica é uma medida direta da coisa que você está tentando controlar Eu vi laboratórios passarem um mês perseguindo um "problema de precisão de injeção" que um teste gravimétrico de dois dias identificou como um problema de lote de septo na primeira tarde.

Dois casos de campo: o sintoma, a medida, a correção

Caso 1: o desvio de 18% que foi um problema de força de crimpagem

Sintoma:Um cliente executando uma sequência noturna de 12 horas em uma plataforma 6890/7890 relatou que as últimas 20 injeções de cada corrida mostraram resposta padrão interna 15 a 22 por cento baixa As primeiras 40 injeções foram boas O método usou frascos de crimpagem de 11 mm com um septo de silicone/PTFE de 1,0 mm, 2 injeções por frasco.

Medição:Executamos o protocolo gravimétrico em 12 frascos do mesmo lote, 6 frisados no crimpador do cliente e 6 frisados em um crimpador de referência ajustado para 1,5 kN. O crimpador do cliente produziu frascos que perderam 0,42 por cento em 24 horas a 25 °C; o crimpador de referência produziu 0,11 por cento O crimpador foi a variável, não o frasco Uma chave de torque no crimpador mostrou que ele estava fornecendo 0,95 kN, bem abaixo da faixa de 1,4 a 1,6 kN para um selo de alumínio de 11 mm.

Correção:Reconstruiu a mandíbula do crimpador e recalibrou para 1,5 kN. A deriva desapareceu na próxima corrida O cliente estava comprando frascos há um ano tentando resolver um problema de crimpagem.

Caso 2: falha de 40 °C que foi definida por compressão em septo de "alta recuperação"

Sintoma:Um laboratório executando um método a 40 °C de temperatura da bandeja com frascos de parafuso de 9 mm viu uma perda gradual dos compostos de eluição precoce ao longo de uma corrida de 24 horas, com os compostos de eluição tardia não afetados Eles já haviam trocado frascos duas vezes e trocado septos uma vez.

Medição:O teste gravimétrico a 40 °C mostrou perda de 0,95 por cento em 24 horas no septo atual, contra uma expectativa de 0,30 a 0,60 por cento. A 25 °C o mesmo septo passou Esse padrão é definido por compressão Enviamos o septo para um laboratório de materiais para uma verificação ASTM D395 Método B e obtivemos 38 por cento definido, que é a assinatura de um silicone curado com peróxido, não o grau curado com platina reivindicado pela folha de dados.

Correção:Mudou para um septo de alta recuperação de 1,5 mm curado com platina doseptosrange, re-executar o teste gravimétrico, obteve 0,41 por cento a 40 °C, e a corrida voltou limpo A lição é que "alta-recuperação" em uma folha de dados é um termo de marketing até que você veja o número ASTM D395.

Uma lista de verificação de solução de problemas que você pode executar em uma tarde

Quando um cliente me liga com um problema de perda, esta é a sequência pela qual EU os passo É ordenado pelo custo e pela probabilidade, mais barato e mais provável primeiro.

• Verifique o crimpador ou o driver de torque.crimpagem de 11 mm: 1,4 a 1,6 kN. Crimpagem de 20 mm: 2,0 a 2,5 kN. Parafuso de 9 mm: 1,0 a 1,3 N·m. Parafuso de 13 mm: 1,2 a 1,5 N·m. Recalibrar se estiver fora do alcance.
• Verifique o grau do septo em relação ao método.Multi-injeção (mais de 4): 1.5 mm high-recovery. injeção única: 1.0 mm padrão Headspace: 3.0 mm. alta temperatura (acima de 60 °C): PTFE-face, platina-curado.
• Execute o protocolo gravimétricoem 12 frascos do lote suspeito e 12 de um lote conhecido Compare às 24 horas contra a tabela acima.
• Verifique o acabamento em vidroem 20 frascos sob uma lupa de 10 x. Procure por lascas, fora de rodada, ou uma conta que é visivelmente fora do centro Um defeito de vidro vai mostrar como uma tampa que balança no acabamento.
• Verifique a temperatura da bandejacontra o método. Uma bandeja que funciona a 4 °C empurrará um septo marginal sobre a borda.
• Verifique o medidor da agulha e a profundidade da injeção.Uma agulha de calibre 21 a 22 mm de profundidade deixa um canal maior do que uma de calibre 23 a 20 mm Se o método permitir, vá menor e mais raso.

Se todas as seis verificações passarem e você ainda tiver perda, o problema provavelmente não é o selo É o método ou a matriz, e isso é uma conversa diferente.

O que especificar quando você compra e o que rejeitar no recebimento

A especificação que impede a maior parte disto é curta Para um frasco para injectáveis de parafuso padrão de 9 mm num método de multi - injecção, especificarSilicone curado com platina de 1,5 mm com face de PTFE, compressão 55 Shore A, ASTM D395 Método B ajustada abaixo de 25 por cento a 100 °C e um certificado de análise com o número real definido nele. Para um frasco para injectáveis de crimpagem de 11 mm num método de injecção única, especificarsilicone/PTFE de 1,0 mm, 50 Shore A, força de crimpagem de 1,4 a 1,6 kN e uma perda gravimétrica inferior a 0,15 por cento às 24 horas a 25 °C.

No recebimento, não aceite muito apenas com a força do CoA Puxe 12 frascos, execute o protocolo gravimétrico e segure o lote até que ele passe Se o fornecedor não puder lhe dar o número ASTM D395, isso é um sinal, não é um problema de papeladaseptos frascoo material de referência é um local razoável para iniciar a conversa sobre qual deve ser o número.

Para métodos que se enquadram em um protocolo validado, o selo faz parte do método abaixoEPA dos EUA SW-846e o capítulo equivalente da USP, o que significa que muita mudança é um evento de controle de alterações. É por isso que o número gravimétrico pertence ao seu registro de inspeção recebido, e não a uma pasta de certificados de fornecedores que ninguém lê.

O que os fornecedores de instrumentos dirão ou não

Os fornecedores de amostradores automáticos publicam faixas de temperatura da bandeja e especificações da agulha, mas não publicam o desempenho da vedação, porque a vedação não faz parte deles. Se você estiver executando uma plataforma Agilent ou Thermo, oConsumíveis de cromatografia AgilenteManipulação de amostras Thermo Fishera documentação informará a temperatura da bandeja e o medidor da agulha, e essa é a entrada necessária para o teste gravimétrico. O número de desempenho da vedação vem do fornecedor do consumível e doRecursos técnicos da Resteksão uma verificação cruzada útil sobre como é um conjunto de compressão razoável e figura de perda para um determinado elastômero Se o número do seu fornecedor está longe dessas referências, pergunte por quê.

A regra da decisão

Se uma corrida mostra a perda, não mude o frasco primeiro Meça a força de crimpagem ou o torque do parafuso, execute o protocolo gravimétrico na temperatura do método e compare com a tabela Se a perda estiver abaixo de 0,30 por cento em 24 horas, o selo está bem e o problema está em outro lugar Se estiver entre 0,30 e 0,60 por cento, o selo é marginal e a correção é uma mudança de grau de septo ou uma correção de torque Se estiver acima de 0,60 por cento, o lote está falhando e você deve rejeitá-lo e pedir o número ASTM D395 antes de aceitar a substituição Essa regra economizou mais corridas na minha loja do que qualquer mudança de produto única, e custa um saldo e uma tarde para aplicar.

Referências & amp; leitura adicional

Recursos relacionados da nossa rede de consumíveis de laboratório:

• Marca Aijiren em aijirenvials.com
• Voa Vial em voavial.com
• Septos em septacaps.com
• Septos do frasco para injetáveis em vialsepta.com

Referências e normas externas:

• Consumíveis e colunas de cromatografia Agilent
• Cromatografia Thermo Fisher e manuseio de amostras
• Métodos de teste US EPA SW-846 para resíduos e materiais
• Recursos técnicos da Restek para cromatografia