在制藥與生物行業(yè)，對內(nèi)表面的處理主要通過機(jī)械拋光和電解拋光來實(shí)現(xiàn)。機(jī)械拋光指在專用的拋光機(jī)上進(jìn)行拋光，靠極細(xì)的拋光粉和磨面間產(chǎn)生的相對磨削和滾壓作用來消除磨痕，它可分為粗拋光和細(xì)拋光；電解拋光是在機(jī)械拋光的基礎(chǔ)上，以被拋工件為陽極、不溶性金屬為陰極，兩極同時浸入到施加2~25伏電壓的電解槽中，通過電流的作用引發(fā)一個強(qiáng)化學(xué)反應(yīng)并發(fā)生選擇性的陽極溶解（圖1）。通常，金屬表面的最高點(diǎn)在電解拋光時最先被消解，從而達(dá)到工件表面光亮度增大的效果。

圖1 電解拋光原理圖

電解拋光的關(guān)鍵因素包括電解液的溫度、陰極振幅（陰極于被拋工件之間的距離）、酸液配比濃度與電解時間。通常情況下，根據(jù)被拋工件的特點(diǎn)來決定被電解物浸泡在電解槽中的時間長短，同時，《ASME BPE》嚴(yán)禁閃鍍電拋，即被拋工件放入電解槽中僅很短時間后就被取出。

與機(jī)械拋光相比，電解拋光能增加不銹鋼管道表面抗腐蝕性、保證內(nèi)外色澤一致；電解拋光可揭露目測的表面缺陷，它能有效減少不銹鋼內(nèi)表面積、增加表面光潔度、有利于實(shí)現(xiàn)設(shè)備的快速高效清洗，并能有效去除由機(jī)械拋光引起的可引起鐵氧化和脫色的表面突入（圖2）。

圖2 電解拋光效果圖

電解拋光將表面游離的鐵離子去除，有助于增加表面的Cr/Fe比、增強(qiáng)鈍化保護(hù)層、降低系統(tǒng)發(fā)生紅銹的風(fēng)險。圖3是機(jī)械拋光和電解拋光的掃描電鏡下的影像圖，可以明顯看出，電解拋光比機(jī)械拋光的表面更加光滑、平整，因此，《ASME BPE》要求電解拋光的鈍化層厚度不低于15?。

圖3機(jī)械拋光和電解拋光

問題48：食品級、制藥級、無菌制藥級到底區(qū)別在哪里？

常見的食品級的材料為3A，ISO2037、DIN等標(biāo)準(zhǔn)，主要成分為304材質(zhì)；

常見的制藥級材料與食品級材料類似，為3A，ISO2037，DIN等標(biāo)準(zhǔn)，主要成分為316L材質(zhì)；

無菌制藥級一般是指對微生物控制更加嚴(yán)格的系統(tǒng)，常用的標(biāo)準(zhǔn)包含SMS3008、ASME BPE等標(biāo)準(zhǔn)，主要成分為316L材質(zhì)，有的系統(tǒng)甚至?xí)捎秒娊鈷伖馓幚怼?/span>

問題49：304材質(zhì)用于純化水系統(tǒng)不符合GMP？

304材質(zhì)完全符合GMP相關(guān)要求，完全可以用于純化水系統(tǒng)，且完全沒有必要采用零死角的隔膜閥。只不過隨著行業(yè)的發(fā)展，企業(yè)的風(fēng)險管控意識更加加強(qiáng)，且304材質(zhì)與316L材質(zhì)本身的價格差異在整個系統(tǒng)中的比重不大，同時，市場上還可能存在鑄造奧氏體不銹鋼材質(zhì)充當(dāng)316L的偽命題，所以，更多的企業(yè)選擇采用316L材料用于純化水系統(tǒng)。請時刻記住這個名詞：鍛造奧氏體不銹鋼=304/316L！

問題50：鈍化后的鈍化膜厚度需要達(dá)到多少?？

就提高標(biāo)準(zhǔn)等級不銹鋼的抗腐蝕性而言，鈍化處理是最佳選擇，也是必要程序。《ASME BPE 2014》關(guān)于潔凈不銹鋼管道系統(tǒng)鈍化章節(jié)對鈍化工藝的設(shè)計、執(zhí)行規(guī)范及驗(yàn)收方法都給出了明確的闡述。內(nèi)容涵蓋特種設(shè)備及BPE級設(shè)備在安裝、定位或改造之后所進(jìn)行的初始水沖洗、化學(xué)清洗、脫脂、鈍化及最終沖洗等程序的準(zhǔn)備和執(zhí)行，它還規(guī)定了針對與生物、制藥工程及個人護(hù)理用品業(yè)產(chǎn)品直接接觸的生產(chǎn)系統(tǒng)及部件的鈍化工藝的審查辦法，同時提供了若干鈍化程序的信息及對各種鈍化工藝完成后的表面鈍化效果的確認(rèn)方法。其特別指明所涵蓋的內(nèi)容適用于316L不銹鋼及更高等規(guī)格合金材料。鍛造加工成型工藝組成的不銹鋼系統(tǒng)，鈍化技術(shù)方案應(yīng)確保鈍化過程中各參數(shù)的合理性以實(shí)現(xiàn)對待處理系統(tǒng)中游離鐵的有效去除并能夠使鈍化效果驗(yàn)收試件滿足表1中的各項(xiàng)要求。

表1 鈍化效果檢測標(biāo)準(zhǔn)

需要注意的是，該檢測標(biāo)準(zhǔn)為鍛造奧氏體不銹鋼材質(zhì)組成的系統(tǒng)才能適用，如果企業(yè)采用鑄造奧氏體不銹鋼材質(zhì)進(jìn)行機(jī)加工，則無法實(shí)現(xiàn)大于15埃米的鈍化膜厚度。

問題51：關(guān)于拋光度，美國標(biāo)準(zhǔn)、英國標(biāo)準(zhǔn)與ISO標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)別是什么？

不同的標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng)不同的表面粗糙度，表1為不同標(biāo)準(zhǔn)的粒度與表面粗糙度對比結(jié)果。

表1表面粗糙度對比表

問題52：關(guān)于拋光度SF1、SF4是何標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定？

《ASME BPE》標(biāo)準(zhǔn)對拋光度等級分為SF0、SF1、SF2、SF3、SF4、SF5、SF6共七個級別（表1）。目前，市場上常見的ASME BPE標(biāo)準(zhǔn)管道管件主要為SF1（機(jī)械拋光，Ra<0.51μm）和SF4（電解拋光，Ra<0.38μm）兩個等級；常見的ISO 2037標(biāo)準(zhǔn)（部分規(guī)格與SMS 3008標(biāo)準(zhǔn)重疊）管道管件主要為Ra不高于0.8μm、0.6μm、0.5μm、0.4μm等四個等級。注射用水系統(tǒng)與純蒸汽系統(tǒng)直接接觸最終的產(chǎn)品，其生產(chǎn)工藝和清洗要求相對更高，故工程上一般建議注射用水/純蒸汽系統(tǒng)的管道與罐體內(nèi)表面拋光度Ra值<0.4μm并盡可能電解拋光?；谙到y(tǒng)整體風(fēng)險考慮和經(jīng)濟(jì)分析，合適的表面粗糙度完全能滿足制藥用水系統(tǒng)的生產(chǎn)、清洗與滅菌要求，電解拋光雖有比機(jī)械拋光更好的清洗與微生物控制優(yōu)勢，但其造價相對更高，企業(yè)可結(jié)合自身?xiàng)l件合理選擇使用。

表1 拋光度等級表

問題53：機(jī)械拋光與電解拋光在清潔驗(yàn)證方面的區(qū)別是什么？

首先，明確一個觀點(diǎn)，鑄造電拋這是個偽命題，嚴(yán)重干擾中國制藥工程行業(yè)的發(fā)展。鑄造奧氏體不銹鋼（CF8/CF3M）采用電拋完全沒有意義，甚至?xí)糯笃浔砻嫒毕荨?/span>

表面粗糙度對系統(tǒng)清洗效果有直接影響，在表面粗糙度的清洗驗(yàn)證模型中，不同表面粗糙度的不銹鋼表面均預(yù)先放置105個可檢測顆粒，清洗合格的標(biāo)準(zhǔn)為最終殘留顆粒數(shù)<102個（相當(dāng)于1/1000標(biāo)準(zhǔn)）。從圖1中可以看出，當(dāng)表面粗糙度為機(jī)械拋光2.4μm時，不銹鋼表面的殘留顆粒數(shù)在清洗初期會有所下降，經(jīng)過約20分鐘的清洗，殘留顆粒數(shù)始終維持在>103個的較高水平，清洗結(jié)果無法滿足驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)；當(dāng)表面粗糙度為機(jī)械拋光0.65μm時，不銹鋼表面的殘留顆粒數(shù)在清洗初期會迅速下降，經(jīng)過約15分鐘的清洗，殘留顆粒數(shù)最終維持在<102個的理想水平，清洗結(jié)果可接受；當(dāng)表面粗糙度為電解拋光0.42μm時，不銹鋼表面的殘留顆粒數(shù)在清洗初期會急劇下降，經(jīng)過約10分鐘的清洗，殘留顆粒數(shù)最終維持在<101個的理想水平，清洗結(jié)果完全符合驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。上述實(shí)驗(yàn)說明，在同等情況下，設(shè)備內(nèi)表面光潔度越高，系統(tǒng)所需清洗的時間越短、清洗效果越好。

圖1 表面粗糙度與清洗驗(yàn)證

問題54：哪些系統(tǒng)必須確?！翱膳疟M”？

任何采用純蒸汽滅菌的流體工藝系統(tǒng)均需確保有100%的可排盡性，以便滅菌過程中的冷凝水能依靠重力及時排放，系統(tǒng)的“重力全排盡”可通過安裝確認(rèn)中的坡度檢查予以驗(yàn)證。絕大多數(shù)流體工藝系統(tǒng)都是采用純蒸汽進(jìn)行系統(tǒng)的SIP，整個系統(tǒng)的設(shè)計和安裝需遵循“重力全排盡”原則。雖然有些企業(yè)的純化水系統(tǒng)采用巴氏消毒或臭氧消毒，有些企業(yè)的注射用水系統(tǒng)采用過熱水滅菌，但考慮到制藥用水分配系統(tǒng)本身沒有“自凈化”功能，因此，也需要考慮這些系統(tǒng)具備100%的可排盡性。

問題55：ASME BPE標(biāo)準(zhǔn)中的GSD0、GSD1、GSD2、GSD3分別適用于哪些系統(tǒng)？

坡度檢查是系統(tǒng)進(jìn)行安裝確認(rèn)時的另一項(xiàng)主要內(nèi)容。制藥用水系統(tǒng)坡度不夠或無坡度所帶來的風(fēng)險主要是系統(tǒng)內(nèi)殘水不可排盡，為微生物繁殖提供了“溫床”，導(dǎo)致“生物膜”形成并引起微生物指標(biāo)或內(nèi)毒素指標(biāo)超標(biāo)。《ASME BPE》標(biāo)準(zhǔn)將流體工藝系統(tǒng)的管道坡度分為GSD0、GSD1、GSD2和GSD3四個級別，對于純化水或注射用水等制藥用水系統(tǒng)，其輸送管道的坡度不應(yīng)低于GSD2（相當(dāng)于1%）；對于進(jìn)入無菌工藝范圍的潔凈氣體系統(tǒng)和純蒸汽系統(tǒng)，其輸送管道的坡度不應(yīng)低于GSD3（相當(dāng)于2%）。