在大多數生物技術(shù)和制藥工廠(chǎng)內，生產(chǎn)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(chǎng)的生物反應器通常采取批次生產(chǎn)模式，在嚴格受控的條件下，生產(chǎn)規范嚴格的產(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，應該滿(mǎn)足嚴苛的衛生要求。一個(gè)經(jīng)過(guò)有效設計、驗證、實(shí)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(zhì)量產(chǎn)品的生產(chǎn)。

CIP系統早可追溯到20世紀50年代的奶制品工業(yè)，當時(shí)采用人工清洗的方法來(lái)清洗日益復雜和高產(chǎn)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(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和設備，該過(guò)程勞動(dòng)強度大且不十分可靠，在生產(chǎn)運行間需要長(cháng)時(shí)間的停工期，工人在工作時(shí)往往需要長(cháng)時(shí)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(guò)自動(dòng)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(gè)CIP程序呢？一個(gè)標準的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(chǎn)品或廢料。一般會(huì )使用室溫下的水或溫水。通?？梢匀コ蟛糠值挠袡C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。由于需要相對長(cháng)時(shí)間的沖洗，為了實(shí)現的操作經(jīng)濟性，需要對清洗溶液進(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)加強不同CIP階段間的明確過(guò)渡。

用水進(jìn)行再沖洗：這一步設計用來(lái)沖洗干凈大部分的清洗溶液。再沖洗所用的水，有時(shí)被回收用于下一個(gè)CIP循環(huán)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(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。

在許多制藥應用，需要對最終沖洗階段使用過(guò)的水進(jìn)行檢測，以確定其為被殘留的清洗用化學(xué)物質(zhì)或污垢所污染。測試通常包括監測沖洗用水的電導值，來(lái)進(jìn)一步確保工藝設備被充分清潔。再沖洗過(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：這一步確認所有設備（閥、轉料系統和泵）被設置回安全狀態(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

以下是一個(gè)一次性系統通用的CIP程序。

經(jīng)過(guò)CIP清洗后的阿法拉伐碟片式離心機內部轉鼓