液體除菌過(guò)濾在醫(yī)藥行業(yè)中的應(yīng)用分享

1、真誠(chéng)為您提供優(yōu)質(zhì)參考資料，若有不當(dāng)之處，請(qǐng)指正。液體除菌過(guò)濾在醫(yī)藥行業(yè)中的應(yīng)用前言微濾（MF）是發(fā)展最早，制備技術(shù)最成熟的膜形式之一，孔徑在0.0510m之間，可以將細(xì)菌、微粒、亞微粒、膠團(tuán)等不溶物除去，使濾液純凈，國(guó)際上統(tǒng)稱(chēng)為絕對(duì)過(guò)濾。在醫(yī)藥行業(yè)中精密過(guò)濾技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。由微孔濾膜折疊制成的精密濾芯適用于濾除硬質(zhì)、軟質(zhì)、顆粒狀、纖維狀等各種固體顆粒。并且具有過(guò)濾面積大、納污力強(qiáng)、流量大、裝卸方便的優(yōu)點(diǎn)。1 過(guò)濾器的分類(lèi)1.1深層過(guò)濾器特性 結(jié)果 330mm厚 高產(chǎn)品殘留 寬廣孔徑分布 公稱(chēng)孔徑，無(wú)非破壞性完整性測(cè)試 隨意結(jié)構(gòu) 顆粒截流率30-90%在動(dòng)態(tài)條件下結(jié)構(gòu)會(huì)移動(dòng) 過(guò)濾后高顆粒，有纖

2、維脫落 顆粒吸附在膜基質(zhì)上和物理攔截 顆?？赡苡捎谶^(guò)載移動(dòng)發(fā)生和穿透 高承污能力 長(zhǎng)壽命 截留率隨流速和壓力而改變 較好使用在非脈動(dòng)流動(dòng)中 低運(yùn)行壓差 0-15psig(0-1bar),0-30psig(0-2bar)例如：玻璃纖維，線繞式，壓板式1.2 表面過(guò)濾器特性 結(jié)果 薄 較少殘留/損失 較窄孔徑分布 較好截流率，不能進(jìn)行非破壞測(cè)試 較多聚合物結(jié)構(gòu) 性能較穩(wěn)定，變化小 無(wú)纖維釋放 較高過(guò)濾質(zhì)量，無(wú)基質(zhì)污染 中等承污能力 合理壽命 具有深層和膜的特性 膜內(nèi)部顆粒吸附在膜基質(zhì)上和物理攔截，膜表面大小排除機(jī)理 截留不隨流速和壓力改變 能使用在流速不穩(wěn)定和改變的情況 較好的運(yùn)行壓差 0-30p

3、sig（0-2bar），0-40psig（0-3bar） 例如：纖維素酯涂纖維或聚酯片1.3  膜過(guò)濾器例如：尼龍、聚醚砜、聚偏二氟乙烯特性 結(jié)果 0.01-0.2mm非常薄 幾乎無(wú)吸附 狹窄孔結(jié)構(gòu) 有確切截流率，可作非破壞性完整性測(cè)試 強(qiáng)度好、堅(jiān)硬 截留率不隨環(huán)境改變 鑄造膜 制造一致 無(wú)纖維釋放 非常干凈 顆粒截留機(jī)理，大小排除，吸附 非常高效截留率 大顆粒截面在膜表面 堵塞比其他類(lèi)型膜快 截留與沖擊力無(wú)關(guān) 性能可靠，恒定 好的運(yùn)行壓差 0-30psig（0-2bar），0-40psig（0-3bar）   基于上列特點(diǎn)，微孔膜主要是用來(lái)對(duì)一些只含微量懸浮粒子的液體進(jìn)行

4、精密過(guò)濾。從而得到澄清度極高的液體，或用來(lái)檢測(cè)、分離某些液體中殘存的微量不溶性物質(zhì)，以及對(duì)氣體進(jìn)行類(lèi)似的處理。對(duì)于含固量高的液體，則應(yīng)結(jié)合深層過(guò)濾或其它預(yù)處理方法來(lái)進(jìn)行。2、典型過(guò)濾器類(lèi)型圓盤(pán)過(guò)濾器層疊式圓盤(pán)折疊式特點(diǎn) 13-293-mm直徑 可同時(shí)使用深層、表面濾膜 通常用于小批量過(guò)濾 成本低 重 安裝困難 膜結(jié)合在圓盤(pán)支撐的兩邊 圓盤(pán)支撐結(jié)合在一起 所有過(guò)濾器平行過(guò)濾 殘夜低 小型使用方便 有可替換的和一次性使用的過(guò)濾器 非金屬 非移動(dòng)構(gòu)造 承受反壓低 膜在支撐材料間 熱熔 2-5種材料 較高的正/反壓承受能力 大過(guò)濾面積 多次蒸汽滅菌 各種規(guī)格、表面積和O型圈結(jié)構(gòu) 能將預(yù)過(guò)濾和除菌過(guò)濾膜

5、結(jié)合在一起 3、液體過(guò)濾器的選型主要影響因素a、 液體特性選擇何種濾材b、流量（體積）過(guò)濾器大小 c、系統(tǒng)壓力、溫度（是否消毒） 外殼材料、耐壓要求 d、有效壓差、初裝壓差要求 過(guò)濾器大小 e、過(guò)濾程度（除菌或除顆粒等 過(guò)濾精度 f、 連續(xù)操作、間歇操作 過(guò)濾器大小 g、 污染程度，前處理情況 是否需預(yù)過(guò)濾 3.1 確定過(guò)濾器的過(guò)濾精度 按工藝要求進(jìn)行：如： 除菌0.2m過(guò)濾器去除裸眼可見(jiàn)顆粒40m過(guò)濾器 3.2 選擇合適的過(guò)濾材料 由液體特性決定，參考化學(xué)兼容性表。 另外對(duì)水及水溶液盡量選親水性膜過(guò)濾器。 本公司常用過(guò)濾芯性能簡(jiǎn)介： 水、乙醇、水基藥液N6、N66等。 90蒸餾水PES荷電在

6、水中可產(chǎn)生正電勢(shì)，通過(guò)靜電吸引去除熱源、膠體等。PH3-10保持強(qiáng)電性。 PTFE改型親水性膜 PTFE疏水膜，在過(guò)濾溶酶方面有特性?xún)?yōu)勢(shì)。 預(yù)過(guò)濾器： JPFYUD：玻璃纖維濾材、樹(shù)脂固結(jié)，孔隙率高，在水溶液中可產(chǎn)生正電勢(shì)。CR：連續(xù)變徑聚丙烯纖維纏繞而成的深層濾芯漸變孔徑。 JPP：聚丙烯濾材、膜式濾芯 CP：以聚丙烯噴制而成 JSS：金屬粉末燒結(jié)濾芯、高溫、高粘度液體除顆粒，蒸汽除顆粒過(guò)濾，可反吹。 JJS：不銹鋼紡織網(wǎng)折疊而成濾芯 JST：鈦合金粉末燒結(jié)濾芯，過(guò)濾活性炭。 PA、PE：聚乙烯加活性炭燒結(jié)而成。 3.3 殼體材料 室溫，除顆粒PP外殼 消毒、除菌、較嚴(yán)格液體過(guò)濾不銹鋼316

7、L或304對(duì)含Cl-溶液，還需PTFE內(nèi)襯。 除菌級(jí)外殼選用衛(wèi)生級(jí)：少用或不用螺紋 無(wú)死角 易于清洗 內(nèi)外表面鏡面拋光 采用衛(wèi)生級(jí)閥門(mén)，壓力表3.4  過(guò)濾器大小的確定 由有效壓差、初裝壓差要求、過(guò)濾量、操作方式確定。 除菌過(guò)濾器，連續(xù)操作，一般初裝壓差為有效壓差的10%左右 間歇操作，一般初裝壓差要求為有效壓差的30%左右 初裝壓差流量關(guān)系可由過(guò)濾器產(chǎn)品介紹中查出。 流量不變，粘度增加1倍，壓差增加1倍。 對(duì)照水的壓差與流量關(guān)系，計(jì)算所需溶液的壓差。 實(shí)例： 除菌過(guò)濾無(wú)鹽水，室溫，流量1000L/h（1T/h） 一天連續(xù)過(guò)濾8小時(shí)，進(jìn)口壓力2bar，出口不少于0.5bar，有效壓差

8、2-0.5=1.5bar，初裝壓差：0.15bar水過(guò)濾除菌，選尼龍6，JN0.22m過(guò)濾器 查流量壓差關(guān)系：0.20bar  8L/min·10 0.15bar  6L/min·10 所以，需10英寸濾芯3個(gè) 可用1支30英寸長(zhǎng)濾芯或3支10英寸濾芯。 3.5 預(yù)過(guò)濾器的選擇 使用預(yù)過(guò)濾器的目的，是延長(zhǎng)終過(guò)濾器的壽命，降低成本。 如果前處理比較好，終過(guò)濾器壽命比較經(jīng)濟(jì)，可不選用。 對(duì)于一些特殊液體，需進(jìn)行可濾性試驗(yàn)，確定最佳（預(yù)終）過(guò)濾組合，另外要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算。 深層預(yù)過(guò)濾器：容污力大，初裝壓差高，過(guò)濾過(guò)程中壓差變化小，孔徑分布寬，成本低。過(guò)濾污染嚴(yán)重

9、，低價(jià)值液體時(shí)選用。 膜式預(yù)過(guò)濾器：容污力小，初裝壓差低，但過(guò)濾過(guò)程中壓差變化大，孔徑分布窄，成本高。 潔凈度高，高價(jià)值液體初裝壓差要求低時(shí)選用。4、過(guò)濾器的安裝使用4.1  安裝 未安裝濾芯前，吹掃，沖洗，取出管道中雜質(zhì)、焊渣等。 按濾芯安裝標(biāo)準(zhǔn)程序安裝濾芯并將濾殼安裝復(fù)原。（潤(rùn)濕O型圈，檢查過(guò)濾外殼方向，不要過(guò)緊，避免直接用于接觸過(guò)濾器，使用前沖洗過(guò)濾器） 4.2  蒸汽消毒 4.2.1  操作步驟   1、關(guān)閉V3、V4閥，全開(kāi)V2閥；    2、緩慢打開(kāi)V1閥，調(diào)節(jié)V1閥開(kāi)啟度，以使管道、過(guò)濾器殼體中容積水、冷凝水通

10、過(guò)V2閥排盡；3、V2閥關(guān)閉一半，V3針形閥手柄按打開(kāi)方向旋轉(zhuǎn)360°； 4、調(diào)節(jié)V1閥，使K1壓力讀數(shù)保持在0.11MPa； 5、V3閥有蒸汽排出后，調(diào)節(jié)V1、V3閥，以使K1壓力讀數(shù)保持在0.11MPa，K2壓力讀數(shù)保持在0.080.09MPa，此時(shí)開(kāi)始計(jì)算滅菌消毒時(shí)間；6、滅菌消毒時(shí)間控制在30分鐘； 7、關(guān)閉V1閥，打開(kāi)V2閥，待蒸氣排盡后關(guān)閉V2、V3閥，此時(shí)滅菌消毒過(guò)程完成4.2.2  注意事項(xiàng)1、消毒用蒸汽必須是飽和蒸汽，蒸汽進(jìn)入過(guò)濾器的壓力K1必須控制在0.12MPa以下，否則濾膜將有可能被損壞； 2、蒸汽滅菌過(guò)程中，V2閥不可全關(guān)閉，K1、K2 壓差必須控

11、制在0.03MPa以?xún)?nèi)，否則濾芯將有可能被損壞； 3、濾芯如用非水溶劑（如酒精）作為介質(zhì)使用過(guò)（如測(cè)試），蒸汽滅菌前必須將非水溶劑清洗干凈，否則在做蒸汽滅菌時(shí)濾膜將會(huì)被損壞。4.3 完整性檢測(cè) 4.3.1 為什么做完整性測(cè)試？ 通常理解：1.過(guò)濾是一個(gè)操作的關(guān)鍵步驟 2.確認(rèn)制造規(guī)格 3.檢測(cè)O形環(huán)墊圈、密封墊的泄漏 4.確認(rèn)正確的過(guò)濾孔徑 5.確認(rèn)消毒前完整性 6.確認(rèn)蒸汽和消毒鍋滅菌后完整性 7.貿(mào)易需要 8.法規(guī)要求 9.公司標(biāo)準(zhǔn)操作步驟 10.審查需要4.3.2  完整性試驗(yàn)方法 油霧法（DOP） DOP是美國(guó)FDA認(rèn)證為無(wú)毒害的油，在DOP儀內(nèi)噴成油霧狀，其油滴的平均粒徑為

12、0.3m，分布為1.3-0.01m，這種油霧通過(guò)過(guò)濾器過(guò)濾，如果截流率達(dá)到99.997%，通常可以成其為絕對(duì)濾除微生物。DOP儀的效率檔為99.99995%，精度最高檔為0.01m，因此，如果濾芯通過(guò)DOP儀的最高檔，那些濾芯就完全可以絕對(duì)濾除空氣中的細(xì)菌和噬菌體。 油霧法適用于氣體用過(guò)濾器可靠性的評(píng)價(jià)。 氣泡點(diǎn)是氣體從濕潤(rùn)的最大膜孔快速流出的壓力氣泡點(diǎn)顯示過(guò)濾結(jié)構(gòu)內(nèi)保持液體的力的大小。是最傳統(tǒng)的非破壞性測(cè)試。 擴(kuò)散流法適用于各種流體用過(guò)濾器可靠性的評(píng)價(jià)。比泡點(diǎn)法更定量、更精確。 4.3.3  典型的過(guò)濾器使用流程圖： 裝配過(guò)濾系統(tǒng)濕潤(rùn)過(guò)濾膜使用前完整性測(cè)試過(guò)濾器滅菌使用前完整性測(cè)試

13、使用過(guò)濾膜沖洗過(guò)濾膜用后進(jìn)行完整性測(cè)試（溶劑或產(chǎn)品）去除濾芯，清洗設(shè)備。 4.3.4  對(duì)除菌濾器進(jìn)行完整性試驗(yàn) 1.將濾芯用過(guò)濾器廠家推薦的液體（如水、乙醇等）進(jìn)行潤(rùn)濕。 2.按完整性測(cè)試儀標(biāo)準(zhǔn)程序及廠家提供的標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)濾芯進(jìn)行檢測(cè)。完整性測(cè)試失敗的可能原因： 濾芯濕潤(rùn)不完全 密封不好（濾殼密封圈，濾芯O型圈） 管線有泄漏（接頭、閥門(mén)等） 濾芯損壞4.3.5過(guò)濾 完整性試驗(yàn)通過(guò)后，即可進(jìn)行液體過(guò)濾，注意輕開(kāi)閥門(mén)，濾殼排氣。 4.3.6過(guò)濾后的處理 用適當(dāng)?shù)娜軇ㄋ蛩幰河萌軇⑦^(guò)濾液體換出，關(guān)閉閥門(mén)，保持至下一生產(chǎn)批次。 5、濾芯使用的幾個(gè)問(wèn)題 5.1  更換濾芯的主要影響因素 過(guò)濾流量太小 壓差達(dá)到有效壓差 達(dá)到累計(jì)消毒時(shí)間 達(dá)到化學(xué)兼容性要求時(shí)間 不能通過(guò)完整性測(cè)試 5.2  濾芯的清洗1.推薦正向漂洗，不推薦反向清洗，反向清洗易損壞濾芯，