用于复溶肽溶液的针式过滤器

“过滤”这个词底下压着两件不同的事：一件是器材，另一件是这件器材本身撑不起来的安全承诺。器材这一面反倒定义得很清楚——面向水性蛋白溶液的滤器资料给出的规格是 0.22 µm 除菌级滤膜、PES 一类的亲水材料、小直径外壳和鲁尔锁定接头（Luer-lock），出厂即无菌、一次性使用。针式过滤器（也写作注射器过滤器、针头滤器）就是这样一件硬件：它拦住细菌和颗粒物，此外什么也不做。至于某一步过滤该不该存在，那是另一个问题，答案在药师或医生那里。

除菌过滤指的是什么

针式过滤器是一个小的聚合物外壳，里面封着一张滤膜。液体被推过去时穿过膜，比孔径大的东西留在上游一侧。

“除菌级”（sterilizing-grade）是一个有定义的技术分级，不是营销形容词。按 ASTM F838，一张膜要拿到这个分级，必须在每平方厘米有效过滤面积上截留规定挑战量的缺陷短波单胞菌（Brevundimonas diminuta）——它是能培养出来的最小细菌之一，直径约 0.3 µm。正是这项试验让 0.22 µm 成了水溶液除菌的国际惯例：在这一档上，细菌、酵母和霉菌都被截留。

包装上 0.2 µm 和 0.22 µm 都会出现，指的是同一个分级——那是几十年前不同厂家留下的标注习惯，不是截留能力上的差别。

各档孔径分别能截留什么

0.45 µm 是最常被误读的一档：过滤文献把它描述为澄清或预过滤步骤，而“它挡不住小细菌”这一实证，正是 0.22 µm 成为除菌惯例的由来。更细的分级回答的是另外的问题——除菌膜挡得住细菌，并不等于挡得住一切。

膜材与肽的吸附

材料和孔径同样要紧，理由却与筛分无关：肽会吸附在某些膜表面上，就此从溶液里少掉一部分。

水溶液能不能通过，先由亲水还是疏水决定。复溶后的肽溶在水里，所以膜必须是亲水的；疏水膜不先用醇润湿就不会被水浸润，而醇又会把溶剂残留带进一个目的恰好相反的步骤里。

材料名称里还有一处反复出现的混淆：硝酸纤维素强烈吸附蛋白，醋酸纤维素和再生纤维素则是低吸附的。单看“纤维素”三个字，说明不了任何吸附行为。

外壳直径、死体积与接口

死体积（持液量，hold-up volume）指推杆推到底时仍留在外壳和滤膜里的那部分液体，它随外壳直径增大。厂家数据表把较小的外壳配给较小的样品体积：4 mm 外壳标注的适用体积在 1 mL 上下，13 mm 外壳约为 1–10 mL；13 mm 器件的死体积在几十微升量级，25 mm 器件则大得多，某些设计超过 1 mL。对一支总量只有 1–2 mL 的西林瓶来说，那是很大的一块。

另外两项规格属于结构，而不是偏好。鲁尔锁定接头（Luer-lock）是带螺纹的接口；鲁尔滑动接头（Luer-slip）靠插接固定，推注压力可能让它在中途脱开。除菌级滤器以独立密封、终端灭菌（伽马辐照或环氧乙烷）的形式供应——无菌的滤液以无菌的滤器为前提。一次性使用属于同一份规格：用过的膜是湿的、载着截留物，也已经不再无菌。

过滤除不掉什么

膜过滤器的能力常常在这里被夸大。0.22 µm 膜是按尺寸拦截细菌和颗粒的屏障，功能到此为止。

• 内毒素（热原）会穿过。 它们是细菌细胞壁的脂多糖碎片，远小于孔径而且耐热，0.22 µm 和 0.1 µm 膜同样拦不住。被膜截留下来的死细菌，本身就是内毒素的来源。
• 病毒会穿过。 病毒颗粒比细菌小大约一个数量级；要截留它们，需要 20 nm 的纳米滤膜。
• 溶解态的杂质会穿过。 重金属、溶剂残留和降解产物随溶剂一起走。鉴别与纯度是 HPLC 和质谱回答的问题，不是滤器。
• 无菌、无热原和化学纯度，是三种不同的属性。 一份澄清的、过滤过的溶液可以满足第一项，同时在另外两项上不合格，而外观本身分辨不出是哪一项。

所以关于膜过滤器，最有用的一条认识是它补不了什么：一份溶液的来源、鉴别、纯度和流转经历，都不会因为穿过一张膜而改变。

过滤有没有可能反而更糟

有可能。对一个封闭系统的每一次额外操作，都是污染进入的又一次机会；而且没有已发表的证据能说明，在药房环境之外做过滤总体上降低了风险——结果更多取决于这一步前后的无菌操作，而不是那张膜。滤器本身也并非完全惰性：可提取物与可浸出物是制药文献里公认的话题，只是与操作问题相比属于次要项。

肽损失在哪里

损失不是筛分造成的：一个肽分子直径不过几纳米，面对 220 nm 的孔可以自由通过。让它少掉的是两个机制。膜吸附把肽结合在膜表面，直到可用位点饱和——这就是为什么最先流过的那一段损失比例最大；用 PES 这类低吸附膜时，方法学文献描述的损失很小。死体积就是上面说的、留在器件里的那部分液体。

这两种效应在实验室方法学文献里都有记载，文献把滤膜预润湿和顶出死体积列为分析实验室常规的样品前处理措施——那是属于那个场景及其设备的做法，不在本文的描述范围内。两个机制解释的是损失的形态，而不是绕开它的办法：死体积是固定的，吸附位点的数量是有限的，所以体积越小、浓度越低，它们占初始总量的比例就越大。

原本澄清的溶液变浑浊

一份原本澄清的溶液在复溶几小时或几天后变浑浊，在药学实践中被描述为微生物繁殖或肽从溶液中析出的迹象。两者都不是过滤能处理的问题；对完整性存疑的制剂，通行的处理是弃用而不是澄清：把浑浊的溶液推过一张膜，抹掉的只是视觉证据，内毒素和降解产物仍留在滤液里。过滤文献给澄清步骤设定的用途，是已知非微生物来源的颗粒，例如刚混合不久、尚未完全溶解的固体。只有在几种肽被抽进同一支注射器之后才出现的浑浊，另有化学上的解释，相关内容在多种肽共用一支注射器里。

标准里怎样描述这项操作

除菌过滤是一项有成文惯例的制药操作——USP 通则 <797>、《欧洲药典》中对应的章节、FDA 关于无菌工艺的指南，以及《中国药典》四部通则 1421“灭菌法”里的过滤除菌一节。这些文本把它描述为在受控空气环境中进行、由受过无菌操作培训的人员执行，也因此把除菌过滤归为药房或生产环节的活动。

这些文本规定的不是手上的动作，而是动作之外的框架，经验证过的滤器完整性正属于这个框架：用于生产的除菌滤器要以物理试验——起泡点或扩散流——加以确认，而这本身又以专门的设备、判定标准和文件为前提。这一整套条件，离开它所针对的那个场景就不存在。

在技术层面，这些标准记录的是结论，而不是一份操作顺序。胶塞消毒、接触表面和空气洁净度对结果的影响至少不亚于滤膜本身，而膜两侧压差过大是有记录在案的滤器失效原因。这些文本一致的地方在于归属：这是一项为受控环境中受过训练的人员而定义的操作，滤器规格只是其中的一部分。

规格一览

以上数值反复出现在面向水性蛋白与肽溶液的滤器资料里。它们描述的是一件硬件和它的标称性能，而不是使用它的理由；某一步过滤该不该存在，是药师或医生的问题，一张规格表回答不了。

常见问题

哪一档孔径算除菌级

0.22 µm 是水溶液除菌对应的分级，依据 ASTM F838 的细菌截留试验验证；《中国药典》四部通则 1421 在过滤除菌一节给出的也是这一档。0.45 µm 膜能把液体澄清，但按标准并不能截留试验菌株，文献中把它归为预过滤。

0.2 µm 和 0.22 µm 有区别吗

没有。这两个数字是不同厂家对同一个除菌级分级沿用下来的标注习惯。截留性能由同一项试验定义，而不是由印在包装上的数字定义。

哪些膜材对肽的吸附最低

聚醚砜（PES）、亲水改性 PVDF、醋酸纤维素和再生纤维素都被归为低蛋白吸附。尼龙强烈吸附肽，PTFE 是疏水的，两者都不用于水性肽溶液。

除菌过滤能除去内毒素吗

不能。内毒素是细菌细胞壁的碎片，远小于 0.22 µm 的孔径，会直接穿过。无菌、无热原和化学纯度是三种彼此独立的属性，膜过滤器只涉及第一种。

针式过滤器里会留下多少液体

死体积随外壳直径增大。13 mm 外壳通常留下几十微升，25 mm 外壳留下的要多得多——对一支总量只有一两毫升的西林瓶来说，这是相当可观的一部分。

针式过滤器能重复使用吗

不能。除菌级滤器以独立密封、一次性使用的形式供应。用过的膜是湿的、载着截留物，也不再无菌，它此时是一个供细菌生长的表面，而不是屏障。

参考来源

• ASTM F838，《测定液体过滤用膜过滤器细菌截留能力的标准试验方法》。
• 美国药典 通则 <797>，《药物调配——无菌制剂》。
• 《欧洲药典》5.1.1，《无菌制剂的制备方法》。
• 《中国药典》2020 年版四部 通则 1421《灭菌法》，过滤除菌一节。
• 美国食品药品监督管理局，《以无菌工艺生产的无菌药品——现行药品生产质量管理规范》（2004）。
• PDA 技术报告第 26 号，《液体的除菌过滤》。
• 除菌级针式过滤器厂家公开的产品数据表，用于外壳直径、死体积和标称样品体积范围。

最要紧的那部分

本页是通用科普信息，不是医疗建议，也不是教人去执行任何操作。除菌膜是按尺寸拦截细菌和颗粒的屏障；而人们最希望它能保证的那几件事——无热原、鉴别、纯度、来源是否可靠——都在任何滤器的能力之外。相关参考页面：复溶、抑菌注射用水与无菌注射用水、注射安全基础，以及单位换算器。