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在大多數(shù)生物技術(shù)和制藥工廠內(nèi)，生產(chǎn)通常涉及一系列的生物反應(yīng)器和下游工藝設(shè)備。大多數(shù)工廠的生物反應(yīng)器通常采取批次生產(chǎn)模式，在嚴(yán)格受控的條件下，生產(chǎn)規(guī)范嚴(yán)格的產(chǎn)品。

為了確保最終產(chǎn)品的質(zhì)量、一致性和安全性，所有產(chǎn)品能夠接觸到的表面，應(yīng)該滿(mǎn)足嚴(yán)苛的衛(wèi)生要求。一個(gè)經(jīng)過(guò)有效設(shè)計(jì)、驗(yàn)證、實(shí)施和監(jiān)控的CIP程序，能夠提高清洗效果，確保始終如一的高質(zhì)量產(chǎn)品的生產(chǎn)。

CIP系統(tǒng)早可追溯到20世紀(jì)50年代的奶制品工業(yè)，當(dāng)時(shí)采用人工清洗的方法來(lái)清洗日益復(fù)雜和高產(chǎn)的設(shè)備。

典型的人工清洗方法，包括*拆解工藝管道系統(tǒng)和機(jī)械裝置，并使用清洗劑刷洗與產(chǎn)品接觸的表面，之后用水清洗再使用消毒劑消毒，并再次用水沖洗，最后重新組裝管道系統(tǒng)和設(shè)備，該過(guò)程勞動(dòng)強(qiáng)度大且不十分可靠，在生產(chǎn)運(yùn)行間需要長(zhǎng)時(shí)間的停工期，工人在工作時(shí)往往需要長(zhǎng)時(shí)間的加班。

與人工清洗方法相比，CIP系統(tǒng)增強(qiáng)了清洗效果和重現(xiàn)性，降低了清洗成本，提高了操作人員安全性。通過(guò)自動(dòng)化和設(shè)計(jì)良好的監(jiān)控體系，可以消除人為錯(cuò)誤，確保一致性和重現(xiàn)性，從而增強(qiáng)了清洗效果。

在復(fù)雜的機(jī)器上設(shè)計(jì)CIP是大勢(shì)所趨，那么怎么設(shè)計(jì)一個(gè)CIP程序呢？一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的CIP程序一般會(huì)包括以下幾個(gè)步驟：

程序起始：這一步是CIP程序的開(kāi)始，在確定產(chǎn)品生產(chǎn)已經(jīng)完成后，建立CIP回路邊界，并確定液體控制裝置（泵、閥門(mén)、管路）都可以使用。

產(chǎn)品回收：它是指在生產(chǎn)停止后，立即從容器中移除大量產(chǎn)品，例如通過(guò)緩沖液將產(chǎn)品置換出來(lái)。這一步是為了降低產(chǎn)品的損失。

預(yù)充洗：這一步，目的是在清洗前盡可能多的去除殘留的培養(yǎng)液、產(chǎn)品或廢料。一般會(huì)使用室溫下的水或溫水。通常可以去除大部分的有機(jī)脂肪類(lèi)，糖類(lèi)和蛋白類(lèi)污垢。粘稠的溶液可能需要被刮掉，或是在管路中使用清管器（固體材料制成的塞子，可以推進(jìn)管道中將產(chǎn)品推出來(lái)）

清洗：通常是堿洗或酸洗。這一步的目的是從產(chǎn)品接觸的表面上盡可能去除產(chǎn)品污垢和相關(guān)微生物。由于需要相對(duì)長(zhǎng)時(shí)間的沖洗，為了實(shí)現(xiàn)的操作經(jīng)濟(jì)性，需要對(duì)清洗溶液進(jìn)行循環(huán)使用。

中間排空：在不同CIP階段會(huì)使用不同的沖洗溶液，常常需要在每個(gè)溶液切換時(shí)，從CIP回路中移除原溶液來(lái)加強(qiáng)不同CIP階段間的明確過(guò)渡。

用水進(jìn)行再?zèng)_洗：這一步設(shè)計(jì)用來(lái)沖洗干凈大部分的清洗溶液。再?zèng)_洗所用的水，有時(shí)被回收用于下一個(gè)CIP循環(huán)的預(yù)沖洗。

毒滅菌：這一步的目的是殺死在清洗步驟未能除去或滅活的細(xì)菌。通常采用化學(xué)處理或蒸汽加熱處理。

最終沖洗階段：最終沖洗需要使用適宜質(zhì)量的水以滿(mǎn)足產(chǎn)品的質(zhì)量要求。這一步確保產(chǎn)品接觸的表面不含有不可接受水平的化學(xué)物質(zhì)殘留。

在許多制藥應(yīng)用，需要對(duì)最終沖洗階段使用過(guò)的水進(jìn)行檢測(cè)，以確定其為被殘留的清洗用化學(xué)物質(zhì)或污垢所污染。測(cè)試通常包括監(jiān)測(cè)沖洗用水的電導(dǎo)值，來(lái)進(jìn)一步確保工藝設(shè)備被充分清潔。再?zèng)_洗過(guò)程有時(shí)會(huì)通過(guò)加熱來(lái)加速干燥。

最終水階段：這個(gè)階段始于所有排水閥門(mén)的開(kāi)啟，從所用的CIP管道低點(diǎn)開(kāi)始排水。

程序完成：這一步確認(rèn)所有設(shè)備（閥、轉(zhuǎn)料系統(tǒng)和泵）被設(shè)置回安全狀態(tài)，使CIP回路與產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程隔離。

                                               一個(gè)典型的CIP系統(tǒng)

以下是一個(gè)一次性系統(tǒng)通用的CIP程序。

經(jīng)過(guò)CIP清洗后的阿法拉伐碟片式離心機(jī)內(nèi)部轉(zhuǎn)鼓