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在大多數生物技術和制藥工廠內，生產通常涉及一系列的生物反應器和下游工藝設備。大多數工廠的生物反應器通常采取批次生產模式，在嚴格受控的條件下，生產規范嚴格的產品。

為了確保最終產品的質量、一致性和安全性，所有產品能夠接觸到的表面，應該滿足嚴苛的衛生要求。一個經過有效設計、驗證、實施和監控的CIP程序，能夠提高清洗效果，確保始終如一的高質量產品的生產。

CIP系統早可追溯到20世紀50年代的奶制品工業，當時采用人工清洗的方法來清洗日益復雜和高產的設備。

典型的人工清洗方法，包括*拆解工藝管道系統和機械裝置，并使用清洗劑刷洗與產品接觸的表面，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和設備，該過程勞動強度大且不十分可靠，在生產運行間需要長時間的停工期，工人在工作時往往需要長時間的加班。

與人工清洗方法相比，CIP系統增強了清洗效果和重現性，降低了清洗成本，提高了操作人員安全性。通過自動化和設計良好的監控體系，可以消除人為錯誤，確保一致性和重現性，從而增強了清洗效果。

在復雜的機器上設計CIP是大勢所趨，那么怎么設計一個CIP程序呢？一個標準的CIP程序一般會包括以下幾個步驟：

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

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

預充洗：這一步，目的是在清洗前盡可能多的去除殘留的培養液、產品或廢料。一般會使用室溫下的水或溫水。通常可以去除大部分的有機脂肪類，糖類和蛋白類污垢。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，可以推進管道中將產品推出來）

清洗：通常是堿洗或酸洗。這一步的目的是從產品接觸的表面上盡可能去除產品污垢和相關微生物。由于需要相對長時間的沖洗，為了實現的操作經濟性，需要對清洗溶液進行循環使用。

中間排空：在不同CIP階段會使用不同的沖洗溶液，常常需要在每個溶液切換時，從CIP回路中移除原溶液來加強不同CIP階段間的明確過渡。

用水進行再沖洗：這一步設計用來沖洗干凈大部分的清洗溶液。再沖洗所用的水，有時被回收用于下一個CIP循環的預沖洗。

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菌。通常采用化學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量的水以滿足產品的質量要求。這一步確保產品接觸的表面不含有不可接受水平的化學物質殘留。

在許多制藥應用，需要對最終沖洗階段使用過的水進行檢測，以確定其為被殘留的清洗用化學物質或污垢所污染。測試通常包括監測沖洗用水的電導值，來進一步確保工藝設備被充分清潔。再沖洗過程有時會通過加熱來加速干燥。

最終水階段：這個階段始于所有排水閥門的開啟，從所用的CIP管道低點開始排水。

程序完成：這一步確認所有設備（閥、轉料系統和泵）被設置回安全狀態，使CIP回路與產品生產過程隔離。

                                               一個典型的CIP系統

以下是一個一次性系統通用的CIP程序。

經過CIP清洗后的阿法拉伐碟片式離心機內部轉鼓