(二)在線清洗(CIP)系統設計在食品生產中的應用

時間

    典型的生物制藥生產通常是每天 24 小時、每周 7 天不間斷運行,稱為 “24/7” 模式。CIP 只是典型 8 小時周轉(從臟到干凈)周期的一部分,該周期還包括 SIP 以及相關的加熱、冷卻和完整性測試。大部分時間用于 SIP 前后的加熱和冷卻,但 CIP 所需的時間對于確定所需的 CIP 系統數量至關重要。

    工廠驗收測試(FATs)一般通過使用核黃素覆蓋測試來檢驗噴淋球的有效性。該測試可確保容器內部被噴淋球充分濕潤,但無法保證工廠的 CIP 系統能對罐體進行有效清洗。

    固定噴淋球在流量為3 - 5 立方米 / 小時、每個噴淋球的壓差為1.7 巴的條件下,30 - 90 秒內即可成功通過覆蓋測試(噴淋球的數量由總流量需求決定,后續會討論)。測試方法是將稀釋(0.2 - 0.3 克 / 升)的核黃素溶液噴灑在容器內部,待核黃素干燥后,再用噴淋球去除殘留。在規定的時間間隔后,使用紫外線燈檢查罐體,以確定核黃素是否已被清除。理想情況下,每個噴淋球在 3m3/h的流量和 30 秒的時間內即可成功完成測試,這樣可以留出安全系數,并且在原始鉆孔未達到所需覆蓋范圍時,還能增加噴淋球上的孔數。

    由于清洗的依據是覆蓋測試結果,因此在測試時間上乘以 2 - 3 的安全系數,并在 CIP 周期的所有步驟中使用相同的時間。基于每個步驟 5 分鐘的六個清洗步驟,再加上設置、吹氣、加熱和添加化學品的時間,清洗包含一個主要流路(罐體)和幾個次要流路(浸入管或輸送管)的回路大約需要 90 分鐘。

    要分析包括 CIP 在內的所有公用設施系統,就需要對多樣性進行全面分析。通過進行工藝模擬,來確定公用設施系統的同時使用情況,以確保有足夠的供水。該模擬還用于確定同時運行所需的 CIP 單元數量,這將影響操作的多樣性以及對去離子水(DIW)和注射用水(WFI)的瞬時需求。

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溫度

    如果存在蛋白質,預沖洗應在常溫下進行,以盡可能多地去除蛋白質,同時避免其變性。后續的沖洗和清洗則應在較高溫度下進行,一般為60 - 82°C,以提高其他類型污染物的溶解度。通常使用衛生型蒸汽加熱的管殼式換熱器來升高溫度。

溶液濃度和類型

    除了最后的 WFI 沖洗外,沖洗和清洗通常使用常溫的 DIW。預沖洗后,其他溶液將被加熱到60 - 82°C。應根據洗滌劑溶解殘留物的能力以及自身被去除的難易程度來選擇洗滌劑。堿性清洗液通常配制成 1 - 2% 的苛性堿濃度,而酸性清洗液的酸濃度可能略低,通常為磷酸,用于中和殘留的苛性堿,并去除碳酸鈣和碳酸鎂沉積物。

    使用相當寬泛的化學濃度范圍都可以獲得令人滿意的清洗效果。然而,如果要使用不同濃度的清洗溶液,則必須在預期的濃度范圍內驗證其有效性。

    溶液可以由市售的(通常為食品級)堿和酸配制而成,也可以從專門生產生物制藥設備清洗液的公司購買專用溶液。

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設備的表面特性

    長期以來,關于拋光表面與軋光表面相比是否具有優勢一直存在爭議。支持使用軋光表面的人認為,微觀劃痕會為蛋白質和其他污染物的附著提供表面。雖然對于機械拋光來說可能確實如此,但對于電解拋光而言并非如此,因為電解拋光產生的亞微觀 “劃痕” 過于狹窄,污染物無法隱藏其中。