2025年除菌過濾技術(shù)及應(yīng)用指南培訓(xùn)試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.除菌過濾的核心目標(biāo)是去除以下哪類微生物？A.病毒（直徑≤0.2μm）B.細(xì)菌（直徑≥0.2μm）C.支原體（直徑0.1-0.3μm）D.真菌孢子（直徑≥2μm）2.根據(jù)USP<788>和PDATR26，除菌級過濾器的標(biāo)準(zhǔn)微生物挑戰(zhàn)試驗應(yīng)使用以下哪種菌株？A.金黃色葡萄球菌（Staphylococcusaureus）B.缺陷假單胞菌（Pseudomonasdiminuta）C.枯草芽孢桿菌（Bacillussubtilis）D.大腸桿菌（Escherichiacoli）3.除菌級過濾器的公稱孔徑通常為0.22μm（或0.2μm），其“公稱孔徑”指的是？A.濾膜上最大孔徑的實測值B.能截留99.9%標(biāo)準(zhǔn)挑戰(zhàn)菌的最小孔徑C.濾膜生產(chǎn)工藝中控制的名義孔徑D.通過泡點測試計算出的平均孔徑4.以下哪項不是影響除菌過濾效率的關(guān)鍵參數(shù)？A.過濾壓力（跨膜壓）B.料液黏度C.濾器與料液的相容性D.操作間溫濕度（25℃/60%RH）5.在除菌過濾驗證中，“對數(shù)減少值（LRV）”的計算依據(jù)是？A.過濾前微生物濃度/過濾后微生物濃度的對數(shù)值B.過濾后微生物濃度/過濾前微生物濃度的對數(shù)值C.過濾前微生物數(shù)量-過濾后微生物數(shù)量的對數(shù)值D.過濾后微生物數(shù)量的自然對數(shù)值6.完整性測試（IntegrityTest）的主要目的是？A.確認(rèn)濾膜未被物理破壞（如針孔、裂縫）B.驗證濾器的微生物截留能力C.檢測濾器是否被異物堵塞D.評估濾器的化學(xué)相容性7.對于熱敏性生物制劑（如單克隆抗體），除菌過濾時應(yīng)優(yōu)先選擇以下哪種滅菌方式？A.高壓蒸汽滅菌（121℃，30min）B.環(huán)氧乙烷滅菌（EO）C.γ射線輻照滅菌（25-50kGy）D.濕熱滅菌（100℃，60min）8.預(yù)過濾器（Prefilter）的主要作用是？A.直接去除細(xì)菌B.降低主除菌過濾器的負(fù)載（如顆粒、膠體）C.提高過濾速度D.替代除菌過濾器降低成本9.在過濾過程中，若跨膜壓（TMP）突然升高，最可能的原因是？A.濾膜孔徑擴大B.料液中顆粒堵塞濾膜孔道C.操作溫度升高導(dǎo)致料液黏度降低D.濾器與管道連接不緊密10.根據(jù)FDA指南，除菌過濾工藝的驗證應(yīng)至少包括幾個批次的生產(chǎn)規(guī)模驗證？A.1批次B.2批次C.3批次D.5批次二、多項選擇題（每題3分，共15分，少選、錯選均不得分）1.除菌級過濾器的典型應(yīng)用場景包括？A.無菌原料藥的終端過濾（如抗生素溶液）B.生物制劑的無菌灌裝前過濾（如疫苗）C.注射用水（WFI）的循環(huán)系統(tǒng)終端過濾D.培養(yǎng)基的無菌配制（如發(fā)酵用培養(yǎng)基）2.以下哪些因素會影響濾膜的微生物截留能力？A.濾膜材質(zhì)（如聚偏氟乙烯PVDF、聚醚砜PES）B.料液的pH值（如強酸/強堿環(huán)境）C.過濾時間（長時間過濾導(dǎo)致濾膜溶出物增加）D.微生物的形態(tài)（如球菌vs桿菌）3.完整性測試的常用方法包括？A.泡點測試（BubblePointTest）B.前進(jìn)流測試（ForwardFlowTest）C.壓力保持測試（PressureHoldTest）D.色水測試（DyePenetrationTest）4.除菌過濾工藝驗證的關(guān)鍵項目包括？A.微生物截留驗證（LRV≥7）B.化學(xué)兼容性驗證（濾膜溶出物檢測）C.流量與壓力特性驗證（通量測試）D.滅菌對濾膜性能的影響（如濕熱滅菌后的完整性）5.過濾過程中可能導(dǎo)致無菌保證水平（SAL）下降的風(fēng)險點包括？A.濾器安裝時未進(jìn)行預(yù)潤濕（如疏水性濾膜未用乙醇潤濕）B.過濾結(jié)束后未及時進(jìn)行完整性測試C.料液生物負(fù)載過高（>100CFU/100mL）D.過濾溫度超過濾膜耐受范圍（如PVDF濾膜長期暴露于80℃）三、判斷題（每題2分，共10分，正確打√，錯誤打×）1.除菌過濾器可以完全去除病毒，因此無需額外病毒滅活步驟。（）2.濾膜的“絕對孔徑”是指能100%截留特定大小微生物的最小孔徑，實際生產(chǎn)中不存在絕對孔徑的濾膜。（）3.完整性測試合格的濾器，其微生物截留能力一定符合要求。（）4.為提高過濾效率，應(yīng)盡可能提高操作壓力，使跨膜壓接近濾器的最大耐受壓力。（）5.預(yù)過濾器的孔徑應(yīng)大于主除菌過濾器的孔徑（如1.0μm預(yù)過濾+0.22μm主過濾）。（）四、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述除菌過濾與滅菌（如濕熱滅菌）的主要區(qū)別，并說明為何某些產(chǎn)品需優(yōu)先選擇除菌過濾。2.解釋“對數(shù)減少值（LRV）”的定義及意義，若過濾前微生物濃度為1×10^8CFU/mL，過濾后未檢測到微生物（<1CFU/100mL），計算該濾器的LRV值（需寫出計算過程）。3.完整性測試為何需在過濾后立即進(jìn)行？若延遲測試可能導(dǎo)致什么風(fēng)險？4.列舉3種常見的濾膜材質(zhì)（如PVDF、PES），并說明其適用場景（如親水性/疏水性、耐化學(xué)性）。5.某企業(yè)在生產(chǎn)注射用蛋白溶液時，使用0.22μmPES濾器進(jìn)行終端過濾，過濾過程中發(fā)現(xiàn)流量逐漸下降，分析可能的原因及解決措施。五、案例分析題（15分）某生物制藥企業(yè)生產(chǎn)一種重組人胰島素注射液（pH=7.0，黏度3.5cP，生物負(fù)載≤10CFU/100mL），采用0.22μmPVDF濾器（疏水性）進(jìn)行終端除菌過濾。生產(chǎn)過程中出現(xiàn)以下問題：（1）過濾前對濾器進(jìn)行完整性測試，泡點值為3.2bar（標(biāo)準(zhǔn)值≥3.5bar），判定為不合格；（2）更換濾器后過濾，過濾結(jié)束后進(jìn)行完整性測試，泡點值合格，但無菌檢查發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品中存在革蘭氏陰性桿菌。請結(jié)合除菌過濾技術(shù)要點，分析上述問題的可能原因及改進(jìn)措施。試題答案及解析一、單項選擇題1.答案：B解析：除菌過濾的核心目標(biāo)是去除直徑≥0.2μm的細(xì)菌（如缺陷假單胞菌直徑約0.3μm），病毒（≤0.2μm）需通過其他方法（如納米過濾）去除，支原體可能部分通過0.22μm濾器，真菌孢子尺寸較大但非主要目標(biāo)。2.答案：B解析：缺陷假單胞菌（ATCC19146）是標(biāo)準(zhǔn)挑戰(zhàn)菌，因其尺寸?。s0.3μm×0.6μm）、無鞭毛，是0.22μm濾器最嚴(yán)格的挑戰(zhàn)微生物（USP<787>、PDATR26規(guī)定）。3.答案：C解析：公稱孔徑是生產(chǎn)工藝中控制的名義值（如0.22μm），并非實測最大孔徑或截留效率的直接指標(biāo)；截留效率需通過微生物挑戰(zhàn)試驗驗證（LRV≥7）。4.答案：D解析：操作間溫濕度（25℃/60%RH）對過濾效率無直接影響；關(guān)鍵參數(shù)包括壓力（影響通量和濾膜壓實）、料液黏度（影響流速）、相容性（影響溶出物和濾膜完整性）。5.答案：A解析：LRV=log（挑戰(zhàn)菌濃度/過濾后菌濃度），要求≥7（即過濾后菌濃度≤挑戰(zhàn)菌濃度的10^-7）。6.答案：A解析：完整性測試（如泡點、前進(jìn)流）通過物理方法驗證濾膜是否存在缺陷（針孔、裂縫），但無法直接驗證微生物截留能力（需挑戰(zhàn)試驗）。7.答案：C解析：γ射線輻照滅菌（25-50kGy）適用于熱敏性材料（如PVDF、PES濾器），高壓蒸汽滅菌（121℃）可能破壞蛋白活性；EO滅菌殘留需控制，濕熱滅菌（100℃）滅菌效果不足。8.答案：B解析：預(yù)過濾器（如1.0μm、0.45μm）用于去除大顆粒、膠體，降低主除菌過濾器的負(fù)載，延長其使用壽命，不能替代除菌過濾。9.答案：B解析：跨膜壓突然升高通常因顆粒堵塞濾膜孔道；濾膜孔徑擴大（壓力過高可能導(dǎo)致）會降低截留效率，溫度升高降低黏度會增加流速，連接不緊密會導(dǎo)致壓力下降。10.答案：C解析：FDA要求至少3批次生產(chǎn)規(guī)模驗證，以確認(rèn)工藝的一致性和可靠性。二、多項選擇題1.答案：A、B、D解析：注射用水（WFI）通常采用循環(huán)系統(tǒng)（如紫外線+超濾），終端過濾非必需；其他場景（無菌原料藥、生物制劑、培養(yǎng)基）需終端除菌過濾。2.答案：A、B、D解析：濾膜材質(zhì)（如PVDF疏水性vsPES親水性）影響微生物吸附；料液pH可能破壞濾膜結(jié)構(gòu)（如強酸腐蝕尼龍濾膜）；微生物形態(tài)（桿菌比球菌更易被截留）；過濾時間主要影響通量，不直接影響截留能力（除非濾膜溶脹）。3.答案：A、B、C解析：泡點測試（檢測最大孔徑）、前進(jìn)流測試（檢測有效孔徑分布）、壓力保持測試（檢測泄漏量）是常用方法；色水測試（檢測可見缺陷）非標(biāo)準(zhǔn)完整性測試。4.答案：A、B、C、D解析：驗證需涵蓋微生物截留（LRV）、化學(xué)兼容性（溶出物）、通量（流量-壓力特性）、滅菌影響（如濕熱滅菌后完整性是否下降）。5.答案：A、B、C、D解析：疏水性濾膜未預(yù)潤濕（如PVDF需用乙醇或注射用水潤濕）會導(dǎo)致微生物穿透；延遲完整性測試（如濾膜干燥后孔徑收縮）可能掩蓋缺陷；生物負(fù)載過高（>100CFU/100mL）可能超過濾器負(fù)載能力；高溫可能導(dǎo)致濾膜溶脹或變形。三、判斷題1.×（解析：除菌過濾器（0.22μm）無法去除病毒（如HIV病毒直徑約0.1μm），需結(jié)合納米過濾（0.02μm）或病毒滅活）。2.√（解析：“絕對孔徑”是理論概念，實際濾膜孔徑分布存在差異，需通過LRV≥7驗證截留能力）。3.×（解析：完整性測試合格僅說明濾膜無物理缺陷，但可能因料液中微生物過度負(fù)載（如生物負(fù)載>10^7CFU）導(dǎo)致穿透，需結(jié)合生物負(fù)載控制）。4.×（解析：過高壓力可能導(dǎo)致濾膜壓實（孔徑縮?。┗蚱屏?，應(yīng)控制在濾器推薦壓力范圍內(nèi)（如≤3bar））。5.√（解析：預(yù)過濾器孔徑需大于主濾器（如1.0μm→0.45μm→0.22μm），逐步降低負(fù)載，避免主濾器快速堵塞）。四、簡答題1.答案要點：區(qū)別：滅菌（如濕熱滅菌）通過高溫/化學(xué)方法殺滅微生物；除菌過濾通過物理截留去除微生物。優(yōu)先選擇除菌過濾的場景：熱敏性產(chǎn)品（如蛋白、疫苗）無法耐受高溫；液體或氣體無法用其他方法滅菌（如氣體過濾）；需保持產(chǎn)品活性（如酶制劑）。2.答案要點：定義：LRV=log（挑戰(zhàn)菌濃度/過濾后菌濃度），表示濾器對微生物的截留效率。計算：假設(shè)過濾體積為100mL，過濾后未檢測到微生物（<1CFU/100mL），則過濾后菌濃度≤1CFU/100mL=0.01CFU/mL。挑戰(zhàn)菌濃度=1×10^8CFU/mL，LRV=log（1×10^8/0.01）=log（1×10^10）=10。3.答案要點：立即測試原因：過濾后濾膜可能因干燥（如疏水性濾膜）導(dǎo)致孔徑收縮，掩蓋缺陷；或因殘留液體蒸發(fā)，氣泡進(jìn)入膜孔，影響測試準(zhǔn)確性。延遲風(fēng)險：可能漏檢濾膜在過濾過程中產(chǎn)生的微小缺陷（如壓力波動導(dǎo)致的裂縫），導(dǎo)致微生物穿透未被發(fā)現(xiàn)，影響產(chǎn)品無菌性。4.答案要點：（1）聚醚砜（PES）：親水性，耐溫（≤80℃），低蛋白吸附，適用于生物制劑（如抗體、疫苗）的水相過濾。（2）聚偏氟乙烯（PVDF）：疏水性，耐化學(xué)性（強酸/堿、有機溶劑），適用于有機溶劑（如乙醇、DMF）或氣體的除菌過濾；親水性PVDF也可用于水相。（3）尼龍（Nylon）：親水性，耐溫（≤60℃），但易受強酸腐蝕，適用于中性/弱堿性水相（如緩沖液）過濾。5.答案要點：可能原因：①料液中顆粒/膠體含量高（如蛋白聚集物），堵塞濾膜孔道；②過濾壓力過高，導(dǎo)致濾膜壓實（孔徑縮小），通量下降；③濾器預(yù)過濾不足（未使用1.0μm或0.45μm預(yù)濾器）；④料液黏度隨時間升高（如溫度下降導(dǎo)致蛋白析出）。解決措施：①增加預(yù)過濾（如0.45μm預(yù)濾器）降低主濾器負(fù)載；②優(yōu)化過濾壓力（控制在推薦范圍內(nèi)，如≤2.5bar）；③檢測料液顆粒度（如通過激光衍射法），調(diào)整上游工藝減少顆粒生成；④維持過濾溫度恒定（如使用恒溫循環(huán)系統(tǒng)），避免黏度變化。五、案例分析題答案要點：問題（1）泡點值不合格的可能原因：①濾器運輸/存儲過程中受損（如擠壓導(dǎo)致膜破裂）；②濾器未正確預(yù)潤濕（疏水性PVDF需用70%乙醇或注射用水充分潤濕，否則泡點值偏低）；③測試設(shè)備校準(zhǔn)偏差（如壓力傳感器誤差）。改進(jìn)措施：①加強濾器到貨驗收（檢查包裝完整性）；②嚴(yán)格執(zhí)行預(yù)潤濕程序（如用2倍濾器體積的70%乙醇循環(huán)潤濕）；③定期校準(zhǔn)完整性測試設(shè)備（每年至少1次）。問題（2）無菌檢查不合格的可能原因：①濾器在過濾過程中因壓力波動（如瞬間高壓）導(dǎo)致膜破裂，完整性測試未檢出（如測試在濾膜干燥后進(jìn)行，孔徑收縮掩