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干货 | 除菌过滤系统设计要点
更新时间:2025-07-24 浏览次数:476
在生物制药和无菌药品生产中,除菌过滤系统的设计直接关系到产品质量与安全性。根据《除菌过滤技术及应用指南》及相关行业实践,系统设计的核心要求可总结如下:
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孔径与用途
优先选择0.22µm(或等效)的除菌级过滤器,0.1µm滤器则用于支原体去除。
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冗余过滤
非最终灭菌产品建议采用两级除菌过滤器串联(冗余过滤),主过滤器应靠近灌装点。若主过滤器通过完整性测试,冗余过滤器无需额外测试。
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避免卫生死角
管路和接口设计需确保无残留风险。
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灭菌兼容性
在线灭菌需控制冷空气排放,离线灭菌需关注转移污染风险。
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完整性测试便利性
设计需便于灭菌后测试,且下游接触的液体/气体必须无菌。
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明确参数
需明确过滤温度、时间、流速、压力等参数,并通过细菌截留试验(如缺陷假单胞菌挑战)、可提取物/浸出物试验等验证工艺可靠性。
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兼容待过滤介
滤材需与待过滤介质兼容(如耐有机溶剂、pH),严禁纤维脱落或含石棉成分。
在除菌过滤系统设计中,滤芯是核心组件,其选择直接影响过滤效能、工艺稳定性和合规性,以下为滤芯选择的关键考量因素:
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亲水/疏水性:
亲水滤膜(如PES、PVDF)适用于水基溶液(缓冲液、培养基);
疏水滤膜(如PTFE)用于气体或有机溶剂过滤(如发酵罐通气、溶剂除菌)。
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化学兼容性:
1、需耐受料液的pH范围(如强酸/强碱)、有机溶剂(乙醇、DMSO等)或高温(如在线灭菌SIP的121℃高温);
2、禁用材料:避免含石棉、纤维脱落风险材质,防止污染终产品。
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单层 vs 双层设计:
1、单层滤芯(如0.22 µm)用于低颗粒负载的简单料液;
2、双层滤芯(如0.5 µm预过滤+0.22 µm主过滤)可延长寿命,适用于高浊度、易堵塞的料液(如细胞收获液、含蛋白的缓冲液)。
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对称 vs 不对称滤膜:
不对称滤膜(梯度孔径)可减少深层堵塞,提升载量(如Millipore® Express® SHC系列)。
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完整性测试参数
滤芯需提供明确的起泡点(Bubble Point)、扩散流(Diffusion Flow)或水侵入(WIT)测试标准。
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可提取物/浸出物(E&L)数据
供应商需提供符合USP、EP标准的E&L报告,尤其是注射剂等高风险产品。
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细菌截留验证
需通过缺陷假单胞菌(Brevundimonas diminuta)挑战试验,证明LRV(Log Reduction Value)≥7。
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使用寿命:
高通量设计(如高表面积滤芯)可减少更换频率,降低生产成本。
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预灭菌 vs 用户灭菌:
1、伽马辐照预灭菌滤芯节省验证时间,适合小批量生产;
2、高压灭菌兼容滤芯需耐受多次灭菌循环。
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系统适配性:
滤壳接口(卫生卡箍、螺纹)需与现有设备匹配,避免泄漏风险。
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合规文件
需提供FDA DMF文件、CE认证、符合GMP/药典标准的声明。
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技术响应能力
供应商能否提供定制化解决方案(如特殊尺寸、材质)及快速售后支持。
默克作为过滤技术领域的品牌,提供多样化的解决方案,满足不同工艺需求:
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特点:PTFE滤膜+聚丙烯组件,耐受高温高压及有机溶剂,适合气体过滤(如生物反应器通气、灭菌罐排气)。
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优势:高通量、无纤维脱落,通过多次灭菌循环验证。
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特点:聚醚砜(PES)材质,pH 1-14宽范围兼容,专为支原体去除设计,适用于细胞培养基等高堵性液体。
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优势:内置预过滤层延长使用寿命,支持伽马辐照或高压灭菌。
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特点:双层预过滤+除菌级滤膜,高载量设计,适用于蛋白质溶液、缓冲液等复杂料液。
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优势:简化验证需求,降低堵塞风险,提升工艺经济性。
除菌过滤系统设计需兼顾法规合规性、工艺可靠性与经济性。默克的多样化产品线为不同场景提供了高效解决方案。科学设计+优质滤器,筑牢无菌生产的防线!
广州东锐科技有限公司是默克除菌过滤产品华南区授权代理商。如您对相关产品感兴趣,欢迎致电交流!