在20世纪60年代,膜过滤技术问世,当时0.45微米的膜被认为是“除菌级”的标准。这些薄膜过滤器广泛应用于生物制品和液体药品的生产中,以去除细菌、酵母、霉菌和非生物颗粒物。但就在这一时期,美国FDA的一位科学家发现,即使是在孔径为0.45微米的筛网上,也有微小细菌能够穿透,如缺陷短波单胞菌(Brevundimonas diminuta)。随后,这种更小孔径(0.2或0.22微米)的滤膜被广泛使用来确保产品的无菌性。
近年来,一种能通过0.1微米过滤器的细菌(Leptospira licerasiae)在细胞培养基中被发现,这促使人们对当前标准进行重新评估,并考虑在工艺流程中增加额外安全措施,如巴氏消毒或紫外线消毒。
为什么定义为0.22μm?这个尺寸并不是根据物理特性的计算得出的,而是一个功能性定义。在ASTM F838-15标准下,一个有效的过滤器需要能够稳定地阻挡至少10^7个挑战水平的大型缺陷短波单胞菌(Brevundimonas diminuta),以确保其输出完全无菌。
采用过滤法去除液体中的生物污染物具有显著优势,它不仅可以达到除菌效果,而且不会破坏原料的物理、化学和生物学属性。从巴斯德时代开始,直到二次世界大战后的商业化应用,再到今天薄膜技术成为主流,每一步都代表着该领域技术进步的一个重要里程碑。