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选择除菌过滤器时需要确认的事项

除菌级过滤器不是由孔径数值定义的,而是由细菌挑战试验和针对具体工艺的验证来定义的。本文以法规文件原文为依据,整理了选型阶段需要确认的等级定义、材质相容性、完整性测试、尺寸计算和供应商资料。

过滤与分离 · 撰写 2026.10.09 · 最近审阅 2026.10.09
关键确认事项 3 项
  1. 除菌级不是由孔径数值定义的,而是由细菌挑战试验定义的
  2. 标准试验报告不能代替针对本企业产品和工艺的验证
  3. 完整性测试标准必须与细菌截留数据相关联,而使用前测试的要求因地区而异

“除菌级”的含义

除菌级(sterilizing grade)过滤器是指经验证能够可重现地去除工艺流体中的活微生物并得到无菌滤液的过滤器。[1][2]关于标称孔径(nominal pore size),美国 FDA 指南写的是“通常为 0.2 µm 或更小”,EU GMP Annex 1 写的是“最大 0.22 µm”。[1][2]FDA 指南将 0.2 µm 和 0.22 µm 视为可互换使用的标称等级。[1]

不过,等级并不是仅凭孔径数值确定的。判定依据是细菌挑战试验(bacterial challenge test)。当每 1 cm² 有效过滤面积加载 10^7 以上的 Brevundimonas diminuta(ATCC 19146)时,试验菌不得通过。[1][3][4]

标准试验与工艺特定验证并不相同

ASTM F838-20 是在标准条件下评价过滤器细菌截留性能的试验方法,并且该标准自身说明它不适用于产品或工艺特定的验证。[3]法规文件建议使用实际产品(无法使用时,使用已证明合理性的替代液)在最差条件(worst case)下进行细菌截留试验。[1][2]因此,标准试验报告是选型的起点,不能代替在本企业产品和工艺条件下进行的验证。[1][3]

复杂的试验往往由外部实验室或过滤器制造商进行,但审核这些数据是否适用于本企业产品和使用条件的责任在于过滤器使用者。[1][4]

膜材质与产品的相容性

  • 相容性(compatibility):过滤器必须与待过滤的流体相适应,且不得被产品损坏。[1][2][4]
  • 吸附(adsorption):必须评估产品成分被过滤器吸附的程度。[2]在一项比较两种不同材质除菌过滤器的研究中,蛋白质吸附量因过滤器而异。[6]
  • 可提取物与浸出物(extractables/leachables):必须评估可能从过滤器迁移到产品中的成分。[2][4]
  • 工艺条件:压力、流速、最长过滤时间和温度是影响过滤器性能的因素,在验证中予以考察。[1][2]FDA 指南还一并列举了黏度与表面张力、pH、渗透压和水锤(hydraulic shock)。[1]

完整性测试

完整性测试(integrity test)是在不破坏过滤器的情况下确认其是否受损的测试。采用的方法有泡点(bubble point)、扩散流(diffusive flow 或 forward flow)和压力保持(pressure hold)测试。[1][2][4]测试标准值必须与细菌截留验证数据相关联。[1][2][4]

对于使用后完整性测试,美国和欧洲的文件均建议常规进行。[1][2]对于使用前测试,两者的表述不同。FDA 指南写的是“可以进行”,[1]而 EU GMP Annex 1(2022)规定应进行使用前灭菌后完整性测试(PUPSIT),但如因工艺原因无法进行,则在进行彻底的风险评估的前提下认可替代方案。[2]PIC/S GMP 指南修订后的 Annex 1 也已于 2023年8月25日生效,[2][5]在韩国,反映 PIC/S 标准的无菌药品 GMP 告示修订也已推进,因此适用时间须以最新告示原文确认。[8][9][10]

规格计算与使用条件

所需过滤面积通过用实际工艺液进行小规模过滤试验来估算。在恒定压力下测量流量衰减以求得最大处理量的 Vmax 法即为一例。[6][7]最大过滤量、过滤时间和操作压力在验证中确定,并在该范围内运行。[1][2]液体用除菌过滤器原则上处理一个批次后即废弃,重复使用需要另行验证。[1][2]

应向供应商索取的资料

确认项目应索取的资料
细菌截留标准挑战试验(ASTM F838)资料 [3][4]
完整性测试各润湿液对应的测试标准值及其与细菌截留的相关性资料 [1][2][4]
可提取物可提取物试验资料 [2][4]
相容性材质信息和化学相容性资料 [1][2]

参考来源

  1. U.S. FDA (CDER/CBER/ORA) — Guidance for Industry: Sterile Drug Products Produced by Aseptic Processing — Current Good Manufacturing Practice (September 2004, 最终版; IX.B Filtration Efficacy)
  2. European Commission — EudraLex Volume 4, EU GMP Annex 1: Manufacture of Sterile Medicinal Products (C(2022) 5938 final, 2022-08-22; 实施期限 2023-08-25)
  3. ASTM International — ASTM F838-20, Standard Test Method for Determining Bacterial Retention of Membrane Filters Utilized for Liquid Filtration (2020 版,销售页面显示“Active”, Last Updated 2023-08-11)
  4. United States Pharmacopeia — General Chapter <1229.4> Sterilizing Filtration of Liquids (以 USP 38–NF 33 收录版为准;因属付费文件,现行版需另行确认)
  5. PIC/S — News: Entry into force of revised Annex 1, PIC/S GMP Guide (PE 009-17) (2023年8月)
  6. Na J, Suh D, Cho YH, Baek Y — Comparative Evaluation of the Performance of Sterile Filters for Bioburden Protection and Final Fill in Biopharmaceutical Processes, Membranes 12(5):524 (2022, 同行评议论文)
  7. Mok Y, Pattnaik P, Raghunath B — Sterilizing-Grade Filter Sizing Based on Permeability, BioProcess International (2012-06-01; 行业期刊文章,作者隶属于过滤器制造商 — 辅助来源)
  8. Dailypharm — 《无菌制剂 GMP 强化,研究减轻制药行业负担的方案》(韩文) (2025-06-10)
  9. Dailypharm — 《无菌制剂 GMP 强化 2年后实施...污染控制策略从现在开始》(韩文) (2023-11-01)
  10. MedigateNews — 关于韩国食品药品安全部(MFDS)《药品生产及质量管理规定》部分修订案行政预告的报道(韩文) (2023-09-08)
本文是对已公开的法规、标准和论文的整理,仅供参考,不推荐任何特定产品。应用于具体工艺时,请以相关法规的最新原文和质量部门的审核为准。
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