[发明专利]受控但未分级区域用的填充装置、设备及方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请援引美国法典第35卷第119节要求于2013年3月15日提交的具有相似标题的美国临时专利申请No.61/798,210的权益，其全部公开内容通过参引并入本文作为本公开内容的一部分。

技术领域

本发明涉及用于将物质——比如液体、凝胶、乳液、气体或粉末——灭菌(sterile)或无菌(aseptic)地填充至装置或容器的装置和方法，并且更具体地涉及灭菌或无菌地填充密闭容器和装置的这些装置和方法。

背景技术

洁净室是通常在制造业或科学研究中使用的具有较低水平的环境污染物——比如灰尘、空中的微生物、悬浮微粒和化学蒸汽——的环境。洁净室具有受控的污染水平，其由每立方米规定粒径的粒子数量规定。为了给出直观印象，在典型的城市环境中室外环境空气包含每立方米35,000,000个尺寸范围0.5μm以及更大直径的粒子，对应于ISO 9洁净室，而一个ISO 1洁净室不允许该尺寸范围的粒子并且每立方米仅12个0.3μm以及更小的粒子。

洁净室可以非常大。整个制造车间可以包含在一个洁净室内，该洁净室具有覆盖数千平方米的工厂地板。它们广泛地应用于半导体制造、生物技术、生命科学以及对环境污染非常敏感的其他领域中。

从室外进入洁净室的空气被过滤以排除灰尘，并且室内的空气通过高效微粒空气过滤器(HEPA)和/或超高效空气(ULPA)过滤器持续地再循环以移除内部产生的污染物。工作人员通过风闸(有时包括空气浴阶段)进入和离开，并且穿戴防护服比如头巾、面罩、手套、靴和工作服。洁净室内的设备设计成产生尽量少的空气污染物。仅使用特殊的拖把和桶。洁净室家具设计成生产尽量少的粒子并且易于清洁。通常排除比如纸、铅笔以及由天然纤维制成的织物等常见材料，并且使用替代品。一些洁净室被保持处于正压力，从而如果存在任何泄漏，空气将会泄漏出腔而不是使未过滤的空气进入。一些洁净室HVAC系统将湿度控制处于低水平，使得需要额外的设备(例如“离子发生器”)以防止静电放电(ESD)问题。

洁净室通过使用采用层流或湍流原理的HEPA或者ULPA过滤器来保持无粒子空气。层流或单向的空气流系统将经过滤的空气以恒定流的方式向下引导，朝向位于洁净室地板附近的壁上的过滤器，或通过升高的带穿孔的地板面板，以被再循环。层流空气流系统通常应用为横跨洁净室天花板的大约百分之80来保持恒定的空气过程。使用不锈钢或其他不脱屑(non-shed)材料来构造层流空气流过滤器和风帽(hood)以防止过量的粒子进入空气。湍流或非单向空气流使用层流空气流风帽和非特定速度过滤器两者以在洁净室中保持空气处于匀速运动，尽管不是全部沿相同方向。汹涌的气流试图捕获可能存在于空气中的粒子并且将它们朝向地板驱动，使它们进入过滤器并且离开洁净室环境。

在制药行业中，术语“隔离器”涵盖了设备的各种元件。一类的主要目的是提供用于无菌地或者非无菌地运送危险材料的容积。另一类的主要目的是提供可以在其中执行无菌操作的微生物受控的环境。容积隔离器通常采用负的内部空气压力，并且用于无菌工艺的大多数隔离器采用正压力。通常通过气体处理实现的杀孢子的过程可以用于帮助进行微生物控制。一些大规模的隔离器提供了开口，通常被称作小鼠洞，以允许连读地移除密封的产品。其他隔离器在整个生产操作过程中保持密封。

无菌操作可包括灭菌测试或无菌工艺以生产药品。使用隔离器来提供用于无菌工艺的微生物受控的环境，该无菌工艺用于制造被标记为灭菌的药用产品。可以认为隔离器是常规洁净室中使用的屏障的包围性更好的改进品。洁净室屏障从塑料柔性帘一直演变为具有手套端口的刚性屏障。屏障的目的是将包括操作者在内的周围的洁净室与重点区域逐渐隔离，在重点区域中执行操作并且灭菌材料暴露于重点区域。当包围程度几乎完成时，能够在不伤害操作者的情况下执行杀孢子的程序。因此，隔离器是具有以下完整程度的物理阻挡：该隔离器可以被密封以执行基于压力的例行泄漏测试，从而满足规定限制。在隔离器内部，隔离器设置有与周围环境分离的工作空间。可以从外侧在空间内执行操控，而不需牺牲其完整性。用于无菌工艺的工业隔离器是这样的隔离器：其中内部空间和暴露表面均是微生物受控的。通过使用微生物保留过滤器、灭菌过程、杀孢子过程(比如通过气体处理)以及防止来自外部环境的再污染来实现控制。杀孢子过程是使用被发现能够杀死细菌和真菌孢子的药剂对表面进行的气体、蒸汽或液体处理。当不需要常规的灭菌方法时，该过程被用在隔离器的内表面以及隔离器内的材料的外表面。