除菌过滤器的定义

在20世纪60年代膜过滤器进入市场，当时认为0.45μm级别的膜为“除菌级”过滤器。此类薄膜过滤器曾被广泛用于滤除生物制品和液体药品中的细菌、酵母、霉菌和其它非生物颗粒物。

并采用粘质沙雷氏菌（Serratia marcescens）作为标准菌株检查和确认过滤器的除菌效果。但是在上世纪60年代后期，美国FDA Bowman博士发现一种从蛋白质溶液中分离出来的微

小细菌当其在孔径为0.45微米滤膜上的挑战密度达到10⁴-10^6个细胞/c㎡ 时，会有细菌细胞穿过滤薄。后来该细菌被命名为缺陷短波单胞菌（Brevundimonas diminuta，，“微小短波

单胞菌”更贴近拉丁文原意）。从此，滤孔更加致密（0.2或0.22微米）的滤膜被应用于除菌过滤。微小短波单胞菌（B.diminuta ATCC®19146™）用做检验除菌级过滤器的标准菌株

(PDA TR#+26,1998)。最近，一种能透过0.1微米过滤器的细菌（Leptospira licerasiae）被发现于Genentech生物科技公司的细胞培养基中（Chen et al.,+2012），预示除菌过滤器的

级别要求可能会被进一步提高，或者要求在工艺中增加其它附加措施（如巴氏消毒、紫外消毒）监测并控制这些微小细菌。

那为什么会定义为0.22μm呢？
根据下面公式可以计算得到滤膜的标称孔径：

d = 毛细管直径（孔径）

k = 形状校正因子，修正通过膜孔和直接通过毛细管的偏差

σ = 润湿过滤器液体的表面张力

P = 克服表面张力作用，取代膜孔中的水所需的压力

θ = 液体与毛细管壁（滤膜）的接触角

所以除菌滤膜孔径是多少并不重要，它是一个功能性定义，根据ASTM F838-15，用挑战水平大于等于1×107cfu/cm2有效过滤面积的缺陷短波单胞菌（Brevundimonas diminuta）对过滤器进行挑战，
经过适当验证，可以稳定重现产生无菌滤出液的过滤器。

采用过滤法去除液体中细菌的最大好处在于该技术在除菌的同时能有效地维护过滤物的物理、化学和生物学稳定性。采用过滤技术除菌的最早记录可追溯到巴斯德时代（1884年），但直至二次世界

大战（1942年前后）才开始商业化生产和使用。除菌过滤技术的发展主要经历了从当初的瓷质滤柱（Porcelain Filter Cartridge），到石棉-纤维夹层（Asbestos -Cellulose Layers），再到现在的薄膜

过滤（Membrane Filters）三个主要阶段（Levy，2001）。