在疫苗、注射剂、细胞治疗产品等高风险药品的生产流程中,有一个关键却常被忽视的环节——无菌过滤。简单说,就是让药液通过一张孔径仅为0.22微米的滤膜(比细菌还小),把可能存在的微生物“筛”出去,确保最终产品绝对无菌。这个过程看似只是“过个膜”,但若操作环境不达标,整套过滤就可能前功尽弃。

而完成这一使命的核心场所,正是无菌过滤间。它虽不庞大,却是整个无尘净化车间中对洁净度、密封性和操作规范要求极高的“生命安检站”。今天,我们就来深入解析这类特殊功能间的科学设计逻辑。

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  一、核心目标:不是“过滤”,而是“全程无菌保障”

很多人以为,只要滤芯合格,过滤就万无一失。但现实是,过滤前后的管路、接口、容器若暴露在非无菌环境中,微生物仍可能二次污染药液。因此,无菌过滤间的设计重点,不是设备本身,而是构建一个从进料到出料全程受控的无菌微环境。

通常要求:

洁净度达到ISO 5级(百级),即每立方米空气中≥0.5μm颗粒不超过3,520个;

操作区域必须处于单向流(层流)保护下;

所有物料和人员进出严格受控。

举个例子:一支抗癌注射剂在过滤后,若接液瓶口在非层流区暴露3秒,空气中飘浮的芽孢就可能落入,导致产品召回。

  二、空间布局:封闭、紧凑、动线最短

无菌过滤间不宜过大,一般6–10平方米即可。面积越小,越容易维持高洁净度和快速自净。更重要的是,所有操作应在一个封闭或半封闭的层流罩/隔离器内完成,避免开放式操作。

典型布局包括:

过滤装置居中,置于垂直层流下;

原料桶和接收容器通过带灭菌功能的传递窗送入;

废弃滤壳和包装物设专用传出通道;

操作员仅通过手套端口或短暂停留介入。

技巧:地面可设置不锈钢导轨,便于移动式过滤车精准定位,减少人员走动带来的扰动。

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  三、装修材料:耐消毒、无缝隙、抗老化

由于频繁使用强效消毒剂(如75%酒精、杀孢子剂、汽化过氧化氢),装修材料必须经得起“化学考验”:

墙面与顶面:推荐316L不锈钢板(优于304,更耐腐蚀),所有焊缝抛光至Ra≤0.8μm,杜绝微生物藏匿;

地面:整体焊接PVC卷材或环氧彩砂,上翻至墙脚形成无缝“卫生角”;

台面与支架:一体成型不锈钢结构,无螺钉外露,避免积液生锈。

容易忽略点:照明灯具若未采用嵌入式密封设计,消毒液蒸汽会渗入灯体内部,造成电路腐蚀甚至短路。

  四、气流组织:稳、匀、单向是铁律

无菌过滤间必须采用顶部全覆盖HEPA高效过滤器送风,形成稳定垂直单向流,风速控制在0.40–0.50m/s。回风口设于底部两侧,确保污染物被迅速带走,不形成涡流。

特别注意:禁止使用普通空调或风机盘管!它们不仅无法提供层流,启停时的振动还会干扰精密过滤装置的密封性。

小知识:可通过烟雾发生器做可视化测试——理想状态下,烟雾应如“瀑布”般笔直下落,无任何飘散或回旋。

  五、人员与物料管控:人是最不可控变量

即使穿着全套洁净服,人体仍是最大污染源。因此,理想方案是尽量减少人员介入:

优先采用隔离器(RABS或Isolator)系统,操作通过手套端口完成;

若需人工操作,必须经过严格更衣培训,并在缓冲间进行风淋除尘;

所有进入物品须经表面消毒或VHP(汽化过氧化氢)灭菌。

真实案例:某生物药企因操作员未更换内层手套直接接触滤器外壳,导致一批次产品内毒素超标,损失超千万元。

  六、行业趋势:从“合规”走向“智能封闭”

随着监管趋严(如FDA强调“封闭系统”),越来越多企业将无菌过滤集成到全封闭的工艺系统中——原料桶、过滤器、储液袋全程密闭连接,无需暴露于环境。同时,配合在线粒子监测、压差报警、电子批记录等数字化手段,实现全过程可追溯。

这不仅提升无菌保障水平,也大幅降低人为失误风险。

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  结语:0.22微米背后,是整套系统的精密守护

无菌过滤间的存在,不是为了展示技术,而是为了兑现对生命的承诺。那张0.22微米的滤膜,固然关键,但真正决定成败的,是它所处的那个安静、稳定、一丝不苟的环境。在这里,每一寸墙面、每一缕气流、每一次消毒,都在默默回答一个问题:“我们是否已做到极致,来保护患者的安全?”

答案,就藏在这间看似普通的房间里。