中净环球净化可提供GMP车间、生物洁净室、GMP净化车间的咨询、规划、设计、施工、装修改造等配套服务。
控制气流方向的方法是控制相邻空间的压力,GMP 要求在洁净室与邻近洁净度较低的空间之间保持一个可测量的压差(DP),我国GMP不同空气级别之间的DP值规定为不小于10Pa,FDA建议值为10-15Pa;对于位于未列级的非无菌产品生产区,我国GMP规定可参照D级区的有关规定;而ISPE 则认为可采取能够测量到的压差或气流流速的方式,以及压差仪表无法测量到的气流流向进行防护。
压差的测量和控制:
通常采用二种监测方式:洁净室之间;洁净室与共用参照点之间。
只有几个压差计的小型工作场所可以**选择读取不同等级区域之间的压力(没有气锁室时为洁净室之间的压差);需要监测大量压差的大型设施通常采用共用参照点的方法,由此使压力传感器的数目实现小化,同时大程度减小复合误差。由于流量很小,所以压力测量管的规格也很小,管路规格的一作用是使气压波得到延缓,压力测量基准点宜设置在有较大容积、开口较少,相对于室外无压力变化或变化缓慢的场所。房间压力取决于对进出房间空气风量的控制,GMP并未要求采用如驱动风阀或定风量CV装置对压降或气流方向进行控制,而这种利用静态气流平衡使房间达到规定DP值的方法得到了普遍的应用。
气锁室一般设置在洁净室的出入口,用以阻隔外界污染气流和控制压差而设置的缓冲间,这些气锁室通过若干扇门对出入空间进行控制,同时还为穿/脱洁净服、消毒、净化等操作提供场所,常见的气锁室压力设计有三类:串联式——空气从压力高处通过气锁室流向低处;正压式——气锁室位于压力高处,空气从气锁室向二侧流出;负压式——气锁室位于压力低处,空气向气锁室二侧流入。根据我国 GMP 规定应对洁净区的悬浮粒子进行动态监测,包括:在关键操作的全过程,包括设备组装,对A级区进行微粒监测;在B级区采用相似于A级区的监测系统,根据B级区对A级区的影响程度,采样频率和采样量可预以调整;按质量风险管理原则对C级和 D级(必要时)进行动态监测。
生产区一般划分为若干分区,每个分区均配备一个单独的空气处理机组(AHU),一个分区通常被视为一种类型的工艺过程或洁净等级的区域。比如:口服固体制剂的压片区或者无菌产品的所有分级区域,分区还应考虑到对产品和操作人员的风险评估。如将一个制药生产区分为若干分区,其优势包括以下各点:使用多套 AHU,可改善整个区域的可靠性;如果某一单元发生故障,其它机组尚可继续运行;使用多套较小的机组可便于调试实现送风平衡,并降低自动平衡或压力控制的要求;总体能耗低,因为在不使用自动平衡装置情况下,每个分区只使用其需要的这部份能耗,在闲置期间能耗会低;由于可采用管径较小的分配风管,便于在尺寸较小的吊顶空间内布置;易对制药厂进行局部改造,对单个分区所使用的小型空气处理机组的改造升级,比供多个分区使用的集中式单套机组*得多;可将经由暖通空调系统造成的产品交叉污染的可能性降至低,可对有害物质实施隔离;但采用多套较小空气处理机组时的劣势是将使初投资增加,日常的维护工作量也会增加;对于运行班次或使用时间不同;对温湿度控制要求差别较大的生产区域,其空调系统亦应分开设置。
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为评估无菌生产的微生物状况,应对微生物进行动态监测,监测方法有沉降菌法、定量空气浮游菌采样法和表面取样法(如:棉签擦拭法和接触碟法)等;动态取样应避免对洁净区造成不良影响,成品批记录的审核应同时考虑环境监测的结果;对表面和操作人员的监测,应在关键操作完成后进行,在正常的生产操作监测外,可在系统验证、清洁或消毒等操作完成后增加微生物监测。
应对洁净区的悬浮粒子进行动态监测。
1.根据洁净度级别和空调净化系统验证中获得的结果及风险评估,确定取样点的位置并进行日常动态监控。
2. 在关键操作的全过程,包括设备组装,应对 A 级区进行微粒监测。工艺的污染如可能损坏粒子计数仪时,应在设备调试操作和模拟操作期间进行测试。A级区监测的频率及取样量,应能及时发现所有人为干预、偶发事件及任何系统的损坏。灌装或分装时,由于产品本身产生粒子或液滴,灌装点≥5µm 粒子也许不能始终如一地符合标准,这种状况是可以接受的。
3. 在 B 级区可采用相似于 A 级区的监测系统。根据 B 级区对相邻 A 级区的影响程度,采样频率和采样量可予以调整。
4. 悬浮粒子的监测系统应考虑到采样管的长度和弯管的半径对测试结果的影响。
5. 日常监测的采样量可与洁净度级别和空调净化系统验证时的空气采样量不同。
6. 在 A 级区和 B 级区,连续或有规律地出现少量≥5.0 μm 粒子计数时,可能是污染事件的征兆,应进行调查。
7. 生产操作全部结束,操作人员撤离生产现场并经 15~20 分钟(指导值)自净后,洁净区的悬浮粒子应达到表中的“静态”标准。
8. 应按照质量风险管理的原则对 C 级区和 D 级区(必要时)进行动态监测。监控要求以及警戒/纠偏限度可根据所从事操作的性质来确定,但自净时间应达到规定要求。
9. 温度、相对湿度等其它指标取决于产品及操作的性质,这些参数不应对规定的洁净度造成不良影响。
无菌药品的生产操作环境应根据产品特性、工艺和设备等因素选择适当的洁净度级别。
洁净度级别 终灭菌产品生产操作示例:
C 级背景下的局部A级
高污染风险的产品灌装(或灌封)
C 级
产品灌装(或灌封);高污染风险产品的配制和过滤;眼用制剂、无菌软膏剂、无菌混悬剂等的配制、灌装(或灌封);直接接触药品的包装材料和器具终清洗后的处理。
D 级
轧盖;灌装前物料的准备;产品配制和过滤;直接接触药品的包装材料和器具的终清洗。
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HVAC系统可作为对环境条件控制的支持系统,通过数据监控和记录,将“GMP 关键参数”提供给生产人员,从而对系统产生直接的影响。这个系统需要通过研究以确认其合乎要求。这些“GMP 关键参数”监控和记录系统,好单独设置,与其他 HVAC 控制系统(如楼宇控制系统 BMS)区分开,以避免确认过程变得复杂。HVAC 的自动控制系统将主要用来控制温度和湿度等变量,同时在一些较复杂的系统中,还可对下列变量进行主动控制:房间压差;送风和排风(或回风)的定风量控制;过滤器阻力(压降)条件监控;动态的房间压力控制;在设计中,还要考虑到当自控系统失效时,会对 HVAC 系统产生什么影响,例如要考虑当风量失去,或动态压力控制失效时。
在设备和风管的安装过程中,HVAC系统尽可能保持干净。可采取下列措施:在安装之前密封已经预清洁的设备/风管;用消毒剂完整的擦拭风管;另外重要的是整个系统要留有清扫口,以便必要时,可对系统进行人工清洁和消毒,但是,留有人员入口与保持系统密封之间有矛盾,因此入口面板的设计合理、密封良好。作为维持环境条件的组成部分,定期的或临时的降低生产区及其 HVAC 系统的微生物负荷,这可包括下列措施:对部分或全部系统用消毒剂进行熏蒸;在生产区进行消毒剂熏蒸循环;重要的是在设计阶段,就要了解如何进行控制,并采取适当的措施;例如,采用高效的过氧酸作为熏蒸剂,需要后续的通风以能有效的排除熏蒸残留物;另外消毒剂不能降解其接触到的物质,如过滤器的密封等。
设备和服务系统的维护在无菌区外进行。例如对HVAC系统来说,不必进入无菌区,就可对风量平衡阀和控制元件进行维护。设计师同时了解工厂设施的维护计划。例如安装风机轴承震动探测器,将对设备维护工作有利,可避免设施的非计划停工。对故障现象的高效率的、快速的反应,将可抵消系统备份的增加。这就是为何采用标准配件如统一规格的 HEPA 过滤器的原因。HVAC 维护人员受过良好的培训,对无菌区环境参数的变化有所警觉和记录,并理解其含义。反应的速度和准确度将影响设施的运行效率。他们明白他们的工作(例如打开运行中的空调箱的门)可能会干扰房间的“关键参数”并进而影响到产品的质量。如果发生了**过正常操作范围的变化,但还是在工艺限度之内,此时需要额外的环境监控。例如,送风机风量低于所需的低换气次数,或房间压力小于正常值,增加其他重要参数的收集,以判断房间环境是否依然受到控制。
服务于无菌生产区的HVAC系统其空气循环是一种通常的做法,也是一种良好的实例,这种方法可减小过滤器的微粒负荷,同时考虑到另外一些因素:在多用途设施内的潜在的交叉污染;被产品所污染的空气的再意外循环将影响操作和维修人员,这种污染也许可通过设置回风过滤器来加以克服。过滤器是“换”型,以保证维护人员的。系统中HEPA过滤器的安装位置的关键在于不使空气有被再次污染的可能;对于B及其以上的净化级别,送风末端设置HEPA过滤器是的。末端过滤器的堵塞会导致预先设计的压差的不同;对此有几个不同的解决办法:定期的换HEPA过滤器;对末端HEPA 滤器采用某些定风量控制形式;安装*二级HEPA过滤器,某种程度上保持末端两个过滤器的一致。
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HVAC系统的用户需求通常包括:洁净室参数一览表,包括:温度;相对湿度;洁净级别;自净时间;换气次数要求;微粒控制或过滤要求;压差或气流方向的要求;辅助通风或排风要求(比如除尘)。初步的AHU数量及区域划分:服务区域;AHU基本配置(比如回风或**全新风)。辅助HVAC系统清单:除尘;冷冻水;冷却塔;洗气塔/炭吸附。在准备基础设计的过程中,下述问题得到考虑:人员、产品、设备及其他物料的流向;气锁室方案;污染源、途径、风险及其控制;能够满足用户需求的其他备选设计方案的风险评估;HVAC系统的服务区;洁净室的洁净度与产品污染风险之间的关系;污染物残留的控制(即:清洁或消毒);设备和系统的可靠性及备用策略;设施和系统的灵活性;施工及启动/调试的便利性;维护、维修及操作的便利性;调试与确认计划;经济性及设施的生命周期成本。
在基础设计获得批准之后,即可开始详细设计。在这个阶段中,应确定与工程相关的施工、安装、运行等技术细节,详细设计应包括:基础设计文件资料的新和细化;各系统终带控制点空气流程图(AF&ID);设备及风管布置设计图;空调机组(AHU)组合图及其性能参数;初步的立面、剖面图以及各系统协调配合图;系统操作控制原理;房间送/回/排风量及风口形式规格表;终设备选型;施工说明;工程设计详图。关于 HVAC 系统的调试和鉴定,根据项目需要,可在设计阶段将调试和鉴定活动的计划包括在之前的各设计阶段中,以使项目的范围、成本和进度计划得到事先的考虑,避免产生负面影响,因为净化空调系统的设计缺陷通常在调试过程中才会变得显著。
对HVAC系统而言,在设计审查和鉴定过程中需要关注的典型问题包括:温度、湿度和洁净度要求;洁净分区的要求;AHU系统分区与生产活动的协调;尘埃或污染物的产生与解决措施(例如:局部排风等);交叉污染的控制;气锁室设计与压力流向的协调;所采用的换气次数;遵守防火及防烟法规,遵守排放许可;维护、检测及调试的通道及空间;工程余量、备用和可靠性;工艺设备与 HVAC 系统的关联。HVAC 系统工程师对系统失效的风险和潜在影响进行评审,并考虑潜在失效模式,例如:气流失效;过滤器失效(丧失对悬浮粒子或交叉污染的控制);温度控制失效;湿度控制失效;一个AHU失效,其他AHU会产生干扰性压差。可能对 CPP 产生影响的典型 HVAC 系统性能参数包括下述各项:温度;相对湿度;静态的微粒计数;动态的总微粒计数(分级区域);洁净室内从动态到静态的自净时间;送风HEPA过滤器的性能(污染物的捕获);换气次数/风量(影响粒子计数和恢复时间);区域压差(洁净室的保护);关键区域的气流组织;活性微粒的试验结果-空气中(与总悬浮粒子有关);活性微粒的试验结果-表面擦拭试验(间接受 HVAC 系统影响);应对关键参数清单进行审查,以确保其将对产品质量和患者的风险降到低水平。
湿度控制的实现方法包括:除湿(通过冷却或干燥)或者利用蒸汽加湿器增加湿气;由于湿度由经过验证的系统实施持续监测,因此,我们认为这对于依靠增湿器/除湿器确保将湿度保持在工程变控制的范围之内而言是足够的;温度控制可以通过使用冷热盘管实现。由于温度由经过验证的系统实施持续监测,因此,我们认为这对于依靠加热系统确保将温度保持在工程变控制的范围之内而言是足够的;利用终的HEPA过滤器得到C级的空气质量,利用微粒计数对其进行定期的泄漏试验,由于HEPA过滤器的完好性没有受到持续监测,而它与系统性能的方面有直接关联,因此应对其进行验证,并将其保持在质量变控制的范围之内;洁净室压差是为防止空调区域与邻近区域之间发生泄漏所致。由于压力由经过验证的系统实施持续监测,据此足以对风管/阀门系统进行确认,并在工程变控制下加以维护。