过滤设备的守护者定义除菌过滤器的角色
在20世纪60年代,膜过滤技术的兴起使得0.45微米级别的膜被认为是“除菌级”的过滤器。这种薄膜过滤技术曾广泛应用于生物制品和液体药品的清洁生产中,以去除细菌、酵母、霉菌和非生物颗粒物。然而,随着时间的推移,一些微小细菌如缺陷短波单胞菌(Brevundimonas diminuta)显示出了穿透0.45微米孔径筛幕的能力,从而引发了对更高致密度筛网需求。目前,为了确保产品无菌,通常采用0.2或0.22微米孔径的过滤设备。
近年来,一种能够穿透0.1微米过滤器的大型细菌(Leptospira licerasiae)的发现提醒我们可能需要进一步提高除菌标准,或在生产过程中采取额外措施,如巴氏消毒或紫外线消毒,以监控并控制这些微小生物。
为什么定义为0.22μm?这一点可以通过以下公式理解,该公式计算出毛细管直径:
d = 毛细管直径(孔径)
k = 形状校正因子
σ = 润湿过滤器液体表面张力
P = 克服表面张力的压力
θ = 液体与毛细管壁接触角
因此,不仅是孔径本身,更重要的是它是一个功能性定义,即挑战水平大于等于1×10^7cfu/cm²有效过滤面积下的缺陷短波单胞菌对其进行挑战,并能稳定重现无菌流出的条件下。利用此方法去除液体中的生物污染物最大的优点在于该技术既能保持产品物理、化学和生物学稳定性,又不破坏其原有的特性。
从巴斯德时代开始,就有关于使用過濾技術進行無害化處理細菌污染物的情报记录,但直到二次世界大戰後期才開始商業化生產與應用。此后,该技术经历了从瓷质滤柱到石棉-纖維夾層,再发展至今日薄膜過濾技術三个主要阶段,其核心目标始终未变,那就是确保产品无害化。