
医药工业洁净厂房净化空调系统设计
实施GMP的目的是在药品的制造过程中,防止药品的混批、混杂、污染及交叉污染。它涉及到药品生产的每一个环节,而空气净化系统是其中的一个重要环节。医药工业洁净厂房的主要任务是要控制室内悬浮微粒及微生物对生产的污染,以及防止交叉污染。
第一节医药工业洁净厂房的环境控制要求
医药工业洁净厂房环境控制的主要目的是为了防止因污染或交叉污染等任何危及药品质量的情况发生。药厂洁净技术应用一定要根据生产的药品类型、生产规模和中、长期发展规划来进行。
药厂洁净室关键技术主要在于控制尘埃和微生物。作为污染物质,微生物是药厂洁净室环境控制的重中之重。药厂洁净区设计的总原则是:
(1)合理平面布置;
(2)严格划分区域;
(3)空气净化处理
(4)防止交叉污染;
(5)方便生产操作。
一、医药工业洁净厂房对于设施的要求
(一)对于建筑装修的要求
洁净区的厂房应设有必要的空调、通风、净化、防蚊蝇、防虫鼠、防异物混入等设施。
医药工业洁净厂房要求气密性良好。内表面应平整光滑、无裂缝、接口严密、无颗粒物脱落、易清洗、易消毒;墙壁与地面交界处宜成弧形;地面应平整官话、不开裂、耐磨、防潮、不易积聚静电且易于清洗。
有外窗的房间要采用气密性良好的中空玻璃固定窗。
门要求光滑,造型简单,关闭严密。开启方向应朝向洁净度较高的房间。
(二)对人员和物料的要求
工艺布局应防止人流和物流的交叉污染。应分别设置人员和物料进出生产区域的出入口,并设置人员和物料进入医药洁净室(区)的净化用室和设施。
一般工作服存在带电位高,发尘量大的缺点,因此洁净区无菌衣、帽,应选用一些质地光滑,不含棉纤维又能“中合”正负电荷的防止静电作用混纺织物为宜。目前,国产防静电洁净服,材料为防静电涤纶绸。要求不同的级别穿不同的衣服,目的主要是“不得混用”。
物料应通过缓冲室经清洁、灭菌后进入洁净区。
严禁不同洁净级别的洁净室(区)之间的人员和物料出入,防止交叉污染。
工器具应通过传递窗灭菌后进入。
(三)对于公用工程的要求
洁净区的公用系统管线(横向或竖向)宜安装在技术夹层内,不得直接露于空间。
洁净区内的管道、附件应采用不锈钢材质或其他不污染环境的材料。
(四)对给排水的要求
排水立管不应穿过B级、C级洁净室(区),穿越其他级别洁净室(区)时,不应设检查口。无菌操作的B级洁净室(区)内不得设置地漏,无菌操作的C级区应避免设置水池和地漏。当需要设置地漏时,应采用不易腐蚀的材质,内表面应光滑易清洗,应有密封盖并应能耐消毒灭菌。
(五)对照明的要求
医药洁净室(区)的照明光源,宜采用高效荧光灯。应采用不易积尘、便于擦拭、易于消毒灭菌的照明灯具。照明灯具可采用吸顶明装或嵌入式安装的方式。
二、医药工业洁净厂房对于环境控制的要求
(一)对洁净度的要求
医药工业洁净厂房应当根据产品特性、工艺和设备等因素,确定无菌药品生产用洁净区的级别。每一步生产操作的环境都应当达到适当的动态洁净度标准,尽可能降低产品或所处理的物料被微粒或微生物污染的风险。
根据2010年新版GMP附录1的规定,无菌药品生产所需的洁净区可分为四个级别:A级、B 级、C级、D级。各级别空气悬浮粒子的标准规定为:
表1 洁净室(区)空气洁净度级别表(参2010年版GMP)
其中:
(1)为了确定A级区的级别,每个采样点的采样量不得少于1立方米。A级洁净区空气悬浮粒子的级别为ISO 4.8,以≥5.0μm的悬浮粒子为限度标准。B级洁净区(静态)的空气悬浮粒子的级别为ISO 5,同时包括表中两种粒径的悬浮粒子。对于C级洁净区(静态和动态)而言,空气悬浮粒子的级别分别为ISO 7和ISO 8。对于D级洁净区(静态)空气悬浮粒子的级别为ISO 8。测试方法可参照ISO14644-1。
(2)在确认级别时,应当使用采样管较短的便携式尘埃粒子计数器,避免≥5.0μm悬浮粒子在远程采样系统的长采样管中沉降。在单向流系统中,应当采用等动力学的取样头。(3)动态测试可在常规
操作、培养基模拟灌装过程中进行,证明达到动态的洁净度级别,但培养基模拟灌装试验要求在“最差状况”下进行动态测试。
2010年新版GMP对于洁净度级别的定义是引用ISO14644标准的。国内传统的洁净度级别定义是引用美国FS209标准的。传统所讲的100级对应ISO5级,10000级对应ISO7级,100000级对应ISO8级。
此外,2010年新版GMP还对洁净区的微生物水平做了要求,如下:
表8-2 洁净区微生物监测动态标准
其中:
(1)表中各数值均为平均值。
(2)单个沉降碟的暴露时间可以少于4小时,同一位置可使用多个沉降碟连续进行监测并累积计数。
(二)对压差的要求压差控制是维持洁净室洁净度等级、减少外部污染、防止交叉污染的最重要、最有效的手段。洁净室静压差具有如下作用:(1)洁净室门窗关闭时,防止周围环境的污染由门窗缝隙渗入洁净室内;(2)洁净室门窗开启时,保证足够的气流速度,尽量减少门窗开启和人员进入瞬时进入洁净室的气流,保证气流方向,以便把进入的污染减小到最低程度。洁净室内一般应保持正压,但当洁净室内工艺生产或活动使得室内空气内含高危险性的物质,如青霉素等高致敏性药物、高传染性高危险的病毒、细菌等,洁净室压差需保持相对负压。国内规范要求“不同等级的洁净室以及洁净区与非洁净区之间的压差,应不小于5Pa,洁净区与室外的压差,应不小于10Pa”。而欧盟GMP推荐医药工业洁净室不同级别的相邻房间之间需保持10~15Pa的压差;WHO的指南里指出,相邻区域之间通常采用15Pa 的压差,一般可接受的压差为5~20Pa。从药品生产安全和防止交叉污染的角度考虑,医药工业洁净室的压差控制要求更高,因此,在医药工业洁净室的设计过程中,10~15Pa的设计压差正被广泛采用。关键工艺性房间与相邻同级别房间、不同级别相邻房间之间应设置压差表或压差传感器,压差值应被记录,并设置报警系统。(三)对温度和湿度的要求洁净室(区)的温度和相对
湿度应与药品生产工艺相适应,满足产品和工艺的要求,并满足人体舒适的要求。除有特殊要求外,B级、C级洁净室(区)温度一般应为20~24℃,相对湿度一般应为45%~60%;D级洁净室(区)温度一般应为18~26℃,相对湿度一般应为45%~65%.生产工艺对温度和/或相对湿度有特殊要求时,应根据工艺要求确定。血液制品在生产过程中需要在不同的温度下进行分离提纯操作,有时需要低温操作。疫苗类产品在培养阶段需要保持较高的培养温度,且要求温度恒定;培养之后的动胚阶段又需要较低的控制温度,一般为2~8℃。冻干粉针产品在冻干后需要维持房间较低的相对湿度,一般要求≤30%。软胶囊存放对相对湿度要求条件较高,过低的相对湿度会使胶囊壳干掉,不利于保存。片剂、硬胶囊等产品在生产过程中要求较低的相对湿度,以避免粘结。各种工艺生产对于温湿度都有可能有特殊的要求,因此,在进行医药空调净化系统之前,一定要先明确工艺对温湿度的要求。(四)对新风量的要求医药工业洁净室(区)内应提供一定的新鲜空气量,应取下列最大值:(1)补偿室内排风和保持正压所需的新鲜空气量;(2)保证室内的新鲜空气量大于40m3/人·h。(五)对照度的要求医药工业洁净室(区)应根据生产要求提供足够的照度,一般应符合如下规定:(1)主要工作室一般照明的照度值宜为300lx。(2)辅助工作室、走廊、气闸室、人员净化和物料净化用室的照度值不宜低于150lx。(3)对照度有特殊要求的生产部位可设置局部照明。足够的照度是保证生产有序进行的必要条件,但也需考虑到节能,合理设计。(六)对噪声的要求非单向流医药洁净室(区)的噪声级(空态)不应大于60dB(A),单向流和混合流医药洁净室(区)的噪声级(空态)不应大于65dB(A)。噪声过高会对洁净室内的操作人员的身体健康造成影响,空调净化系统设计过程中,系统
的方案、设备、部件的选用,都应考虑到防止噪声超标。特别对于单向流洁净室,由于设备比较集中,噪声极易
超标,需谨慎设计。(七)其他特殊要求避孕药品的生产厂房应与其它药品生产厂房分开,并装有独立的专用的空气净化系统。生产激素类、抗肿瘤类化学药品应避免与其他药品使用同一设备和空气净化系统;不可避免时,应采用有效的防护措施和必要的验证。放射性药品的生产、包装和储存应使用专用的、安全的设备,生产区排出的空气不应循环使用,排气中应避免含有放射性微粒,符合国家关于辐射防护的要求与规定。
第二节净化空调系统的空气处理
送入洁净室的空气,不但有洁净度的要求,还要有温度和湿度的要求,所以除了对空气过滤净化外,还需加热或冷却、加湿或去湿等各种处理。这套服务于净化区的空气处理系统称之为净化空调系统。
一、空气过滤器
洁净室内的污染源按来源分为内部污染源和外部污染源,净化空调系统就是要通过各种技术手段消除上述污染源或降低其水平,而过滤技术是最主要的技术手段。
常用的空调净化用过滤器,按国内规范分为粗效(初效)过滤器、中效过滤器、高中效过滤器、亚高效
过滤器、高效过滤器五类,如表8-3所示。
表3 空气过滤器的分类(国内标准)
由于种种原因,国内过滤器分类的方法应用并未得到全面推广,业内比较通行的过滤器分类方法是根据欧洲标准进行分类,分G1、G2、G3、G4、F5、F6、F7、F8、F9、H10、H11、H12、H13、H14、U15、U16、U17等规格,详见下表:
表4 空气过滤器的分类(欧洲标准)
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