无菌区域

无菌区域（共4篇）

无菌区域 篇1

1 制造核心区域工程系统集成的必要性与市场性

起源于19世纪20年代的真空冷冻干燥技术历经几十年的起伏和徘徊, 随着科学技术的不断进步, 21世纪前后真空冷冻干燥技术在制药生产的应用日趋成熟, 可以说, 这一时期是真空冷冻干燥技术飞速发展时期, 正是因为其凭借了其他干燥方法无法比拟的优势, 在制药、生物制品、食品、血液制品、活性物质领域得到了日益广泛的应用。其中, 同其他小容量无菌注射剂相比, 无菌冻干粉针剂 (下简为冻干) 有着更大的优势, 其已日渐成为制药生产与制药市场的宠儿。然而, 冻干粉针剂生产是由冻干机完成的药品冻干工艺, 近年来与洗、烘、灌联动线等无菌生产工艺一起组成的冻干生产线呈现了高速发展的趋势。

1.1 冻干核心区域工程系统集成的必要性

目前, 国内广泛使用的冻干药品生产线, 通常采用对涉及生产工艺的流水线设备/系统、配制过滤设备/系统、清洗灭菌设备/系统, 以及洁净/无菌厂房环境、HVAC系统、工艺用水系统、压缩空气/氮气等公用工程分别设计和组合安装, 这样的结果往往会形成各设备/工程子项目之间标准不统一、建造水平参差不齐。同时, 由于认识的差异可能导致设计建造标准高的项目对药品质量的影响不大, 而对药品质量影响大的项目反而标准偏低, 以致生产系统设计和建造水准的不一致和不平衡, 各工艺、设备与整体工程项目的可验证性也很差。

随着GMP要求的不断提高和国际制药工程界日新月异的技术进步, 要求中国制药行业与国际标准接轨的步伐日益加快, 我国冻干制造区域产业与国外在加工质量、配套设备、自控水平、节能结构和环保要求、人性化设计等方面的差距日趋突出, 尤其在冻干核心区域的关键工艺和主要工艺之间连接方面存在大量不可验证的工艺缺陷。为满足GMP对设备的过程管理要求, 加强工艺技术和设备系统的可验证性, 促使西药和生物制品的冻干工艺走向标准化、国际化与现代化, 提高冻干制造核心区域的安全、可靠、适用的整体性能已迫在眉睫。

加强我国冻干粉针剂制造核心区域产业资源的整合, 建立冷冻干燥单元和工艺制造设备、工艺用水系统、HVAC系统、自动化控制等单元结合的工程系统集成与成套技术十分必要。将冻干生产线中的各单体工艺设备、系统和公用工程有机整合在一起, 使其具有“三高化”, 即高标准化 (设计、建造、制造标准) 、高效率化 (高产出、低能耗) 、高验证化 (没有任何不可验证的设备、系统和工艺) 。同时, 将其工程集成内容从设计、制造、建造直至系统验证形成一个完整的技术产业链, 真正实现冻干粉针剂制造核心区域的“四个转向”, 即从劳动密集型转向技术密集性、高耗能低产出转向低耗能高产出、从高投入低安全 (非最终灭菌无菌药品的生产特点) 转向低投入适当高的安全性、从较低的系统可验证性转向系统完全没有不可验证的工艺设备或系统项目, 最终要求核心区域通过工程集成, 使整个冻干药品的制造过程由系统自动完成, 在参数设定后, 完全不需人为干预, 排除人的主观性对生产过程重现性的影响, 满足无菌冻干粉针剂制造系统的可验证性, 避免“人”对产品的潜在污染。

冻干生产线制药工程系统设备集成, 无论在国外还是国内将有很高的期待, 通常将工程集成分为制造核心区DCS系统集成和项目总集成FCS系统。

1.2 冻干核心区域工程系统集成的市场性

根据医药行业的发展趋势, 预计我国医药市场增长速度将高于世界医药市场增长速度, 年均增长12%左右。然而, 早先被用在化学制药的真空冷冻干燥工艺, 近几年已被用于中药生产中, 解决了中药不能制成针剂的传统难题, 在提高药品质量和贮存期限的同时, 其发展速度得到了高速增长。在生物技术产品领域, 因为真空冷冻干燥工艺为保存生物活性提供了良好的解决途径, 所以其应用规模和领域也在不断扩大。为此, 真空冷冻干燥必将成为21世纪制药的一项重要应用技术。

2005年前, 我国已有专业的冻干药品生产车间上百个, 配置冻干设备200多台/套, 这些生产线的综合能力均处于较低的水平, 都具有前述的安全、技术效率的改造需求。国际著名的制药机械厂商, 如法玛度、爱德华、伊马、博殊等厂商均已先行一步, 积极开展了制药机械和工程集成的有关业务, 并有所建树。例如, 博殊公司为成都某知名制药企业提供的一套将自动流水线集成在一起的用于冻干药品生产的隔离系统, 价值高达1 000万欧元。而按爱德华公司为国内某知名制药企业集成配套供应的冻干项目为例, 一条洗、烘、灌流水线和3台40 m2冻干机及一套自动装卸料系统, 价值也高达700多万欧元, 如果再把洁净厂房、HVAC系统和工艺用水系统集成在一起, 其价值估计会达到1 800～2 000万欧元。

据统计分析, 中国市场2008年冻干机的年需求量约为4～5亿元人民币, 国际市场有3～4亿美元的份额。可以说, 我国现有的制药机械制造商 (尤其是冻干设备制造商) 若能从单一设备制造商转型走向制药工程的集成系统供应商的话, 将会具有十分广阔的发展前景。由于冻干机区域是整个无菌冻干粉针剂生产的中枢, 因而制造商如能对冻干机所完成的关键工艺的上下游工艺、设备和系统进行集成, 市场和商业规模将会进一步扩大。初步估计, 2008年后冻干核心区域工程系统的集成仅中国每年就将会产生25亿人民币以上市场需求, 同时在国际市场上每年也将会产生10～15亿美元以上商业份额。

2 冻干核心区域工程系统集成适用的设计标准与施工 (或制造) 标准

2.1 冻干核心区域工程系统集成适用的设计标准

2.1.1 药品生产质量管理规范 (GMP)

核心区域系统集成中的工程设计中采用的GMP规范应尽量按FDA的cGMP和EU GMP标准设计, 至少也应按照中国即将实行的新版GMP的有关要求设计。

(1) 美国FDA cGMP, 21 Code of Federal Regulations Parts 210 and 211 (美国联邦法规第21篇第Ⅰ章210和211部分) (注:210部分为药品生产、加工、包装或贮存的cGMP法规总则, 211部分为成品药剂的cGMP法规) ;

(2) 欧洲联盟 (EU) GMP, Good manufacturing practices (Medicinal products for human and veterinary use 1998) ;

(3) 中国cGMP。

2.1.2 各国药典对制药工程的特殊要求

主要参考:中国药典 (CH) 、美国药典 (USP) 、欧洲药典 (EU) 和日本药局方。

例如, 美国药典 (USP) 中关于制药工艺用水系统的附录规定中, 详细规定了制药工艺用水 (饮用水、纯化水PW和注射用水WFI) 和非药典用水的制备、贮存、分配和微生物控制的具体要求, 以及水系统验证的相关规定。

2.1.3 国际上具有较大影响的专业协会的工程指南

主要参考:药品注册技术要求国际协调会 (ICH) 、国际制药工程协会 (ISPE) 、非肠道类药物协会 (亦称注射剂协会PDA) 、中国医药工程设计协会 (CPAED) 、中国制药装备协会 (CAPE) 以及中国医药设备工程协会 (CPAPE) 等主流工程协会的有关指南。

(1) 国际制药工程协会 (ISPE) 共5卷的工程指南 (ISPE Pharmaceutical Engineering Guides for New and Renovated Facilities vol. (1～5) march 2001) , 其涵盖了制药工程中的无菌和非无菌药品的制造工艺、制造环境的HVAC系统和制药工艺用水系统的设计和验证;

(2) 国际制药工程协会 (ISPE) 的医药工程质量管理规范 (GEP) 。PDA有关验证的要求:Technical Monograph No.1, 2006 Revision (Validation of Moist Heat Sterilization Processes-Cycle Design, Development, Qualification andOngoing Control;

(3) 中国医药工程设计协会 (CPAED) 关于制药用水系统、HVAC系统和湿热灭菌的相关指南等。

2.2 冻干核心区域工程系统集成适用的施工或制造标准

核心区域施工的工程适用标准主要采用美国的ASME标准、UL标准、欧洲国家的CE及PED标准、ISO标准, 尤其是美国的ASME标准是工程集成重点选择的标准。

2.2.1 ASME (美国机械工程师协会)

在ASME中, 关于生物加工 (制造) 设备 (Bioprocessing Equipment) 的标准包括生化制药使用的容器、管路、附加物 (如泵、阀门、配件设计, 材料, 结构, 检验, 测试) 等, 其几乎包括了制药工程范围内的所有工程和设备制造要求, 在无菌药品制造的核心区域内的工程集成所涉及的关键内容如下述项目都包含其中: (1) 稳定的设备设计维持清洁和无菌程度; (2) 总体要求; (3) 无菌和清洁的设计; (4) 不锈钢自动焊接和卫生管道管件夹具的尺寸和公差; (5) 材料连接, 不锈钢和高级合金的内表面抛光, 以及设备的密封。

2.2.2 制药过程自动化GAMP

GAMP即《良好自动化生产规范 (GAMP) 指南》 (目前为第四版) , 分GAMP4 (2001 GAMP Guide) 指南和GAMP Guide-Management Appendix (管理附录) , 由ISPE在2001年发布。旨在目前的良好行业规范的基础上, 实现以一种既周到又有效的方式建立起符合所有目前法规的自动化系统, 其是冻干核心区域制药工程集成中自动控制系统主要遵从的规范。

通常, 在工程集成中控制软件要符合FDA 21 CFR PARTⅡ的要求及ISPE协会的GAMP4的要求。很快, GAMP5就要出版, 未来的冻干核心区域工程集成应按照GAMP5的要求实施。

3 冻干核心区域工程集成考虑的内容和思路

3.1 冻干制剂洁净/无菌工艺操作区域采用隔离屏障方式设计的封闭系统

封闭系统的基本原理是将高风险、高要求的灌装与冻干区域设置于制造区域的核心控制区域, 向外部辅助支持区域配制、更衣、内包材的清洗灭菌逐级降低要求, 不同要求的工艺区域间由空气闸或缓冲设施建立隔离与联系, 每个高区域对低区域都处于封闭状态。

与此同时, 要求冻干核心区域内的药液配制容器和过滤管道输送系统等的在线清洗 (CIP) 、在线灭菌 (SIP) 以及灭菌后的系统保存均处于密封或正压保护的可验证状态下。

图1即为ISPE推荐采用的封闭系统设计原理图。

3.2 冻干粉针剂生产核心区域工程系统集成的范围

3.2.1 冻干核心区域工艺流程

冻干核心区域工艺流程如图2所示, 主要流程如下:

(1) 在无菌冻干粉针生产核心区域内, 原料、辅料经称量后用注射用水溶解配制;

(2) 经粗滤去除杂质, 而后经除菌过滤后通过管道送至液体灌装机;

(3) 抗生素瓶在洗瓶机内经注射用水洗涤、淋洗后, 用注射用水和无菌空气冲洗、吹干, 然后自动排瓶进入隧道式干热灭菌机, 进行洁净空气热风循环连续干热灭菌, 并去除热原物质;

(4) 抗生素瓶干燥灭菌冷却后, 在A级 (100级) 层流保护下通过传送带进入A级区内的液体灌装机;

(5) 滤液在周边环境为B级, 局部A级环境下进行灌装和半压胶塞;

(6) A级 (100级) 区域内使用的灭菌胶塞和工器具, 由专用的带层流保护的移动小车或用RABS的结构, 运送至灌装机旁待用;

(7) 灌装后的半成品采取自动装置进出冻干箱体, 即灌装半压塞后, 通过集瓶装置整理好的半成品由带层流 (由FFU提供) 保护的电动小车 (AGV) 运送到冻干机干燥箱内干燥。已干燥完毕并封塞的半成品由AGV运送到分瓶装置, 通过传送带传输到轧盖机轧盖密封。

(8) 半成品通过缓冲气闸室在非洁净区检漏, 灯检、贴签、包装。

3.2.2 冻干核心区域的划分

通常冻干药品是不耐热的, 不能通过热处理的方式来去除制品中可能存在的微生物。因此, 冻干药品生产大多采用非最终灭菌工艺生产, 而非最终灭菌工艺生产无菌药品在工艺过程的最后内包完毕后, 制品没有一个单独的灭菌过程。ISPE按照工艺特点为冻干药品生产给出了图3所示的区域划分。

图3将冻干药品的生产与管理划分为4个既有密切联系又相对独立的区域, 即:

(1) 进行高风险无菌灌装的1万级无菌核心区域;

(2) 药液配制、工器具清洗灭菌和内包装材料处理的1万级非无菌辅助支持区域;

(3) 大于1万级的非无菌轧盖包装区域;

(4) QC、公用工程、原辅料包装处理及成品仓储区域。

3.2.3 冻干制剂工艺平面的设计参考

图4为按照ISPE冻干工艺区域划分原则设计的冻干制药工艺平面的核心区域和辅助支持区域布置, 图4是一个具有3台20 m2冻干机配自动进卸料装置的系统, 该系统在冻干药品的生产间歇中, 还能满足灌装采用非最终灭菌的抗生素瓶装小容量注射剂的特殊要求。

3.3 冻干生产核心区域工程系统集成的思路

冻干生产核心区域工程系统集成的主要目的是增加药品生产的安全性和提高工作效率, 在药物本身品质可靠的基础上, 生产过程中的不安全因素就是交叉污染和人为差错。因此, 核心区域内集成的生产工艺应按照封闭系统理念进行设计与验证, 核心区域工程集成的封闭系统基本理念应能满足以下要求:

(1) 所有工艺设备都能够进行在线清洗 (CIP) 和在线灭菌 (SIP) , 所有的在线清洗 (CIP) 和在线灭菌 (SIP) 工艺都可以被验证。主要有:1) 冻干机的干燥箱体和真空冷凝器要求具有CIP和SIP功能;2) 自动进卸料装置 (移动进料系统AGV和固定排列式进料系统Fixed Rowby-Row Cold shelf) 均应具有单向洁净空气流保护半成品瓶口的功能, 以及CIP和SIP的功能;3) 灌装机的药液管道 (包括缓冲罐) 和灌装针头组成的灌装系统, 应能够在使用前后顺利完成CIP和SIP。同时, 灌装机环境保护用RABS的结构应能够方便灭菌后的胶塞不受污染的进入;

(2) 工艺生产中使用的所有过滤器都将在使用前和使用后分别进行在线的完整性测试;

(3) 所有设备灭菌之后, 都保持正压。如果设备无法保持正压, 设备的所有连接口都有容器密封性验证;

(4) 所有的灭菌过程均应具有前验证和再验证的安排;

(5) 设备的所有连接口都有容器密封性验证;

(6) 容器、器具和管道经灭菌处理之后, 整个无菌生产过程中没有不可以验证的无菌连接等操作过程;

(7) 所有工艺设备都具有预维护;

(8) 核心区域内无菌灌装系统应能通过培养基模拟操作验证 (ASTM试验) 。

3.4 冻干生产核心区域工程系统集成的主要内容

无菌冻干粉针剂生产核心区域工程系统集成主要围绕冻干制剂的关键工艺 (冻干工艺) 所展开, 主要的工程集成项目处于1万级无菌操作区域和1万级非无菌辅助支持区域, 下面围绕冻干粉针剂生产中转移工程集成主要涉及的工艺胶塞与设备、洁净环境 (HVAC) 和工艺用水等方面内容展开讨论。

3.4.1 制药工艺系统

3.4.1. 1 冷冻干燥系统

该系统由冻干机和与之配套的进出料设备组成。通常, 冻干机的数量和自动进出料装置按2:1、3:1和4:1的方式配置, 即采用2～4台冻干机配置1～2套自动进出料装置。参与工程集成的冻干机必须具有CIP和SIP的基本配置, 冻干机的导热隔板要能够自动升降定位, 方便自动进卸料。

3.4.1. 2 药液灌装封口系统

药液灌装封口系统由灌装半加胶塞机、轧盖机等工艺设备组成, 如图4所示, 这个系统工程集成关注的重点内容有3个。

(1) 药液的灌装管路系统和装量, 药液从药液储罐用氮气或药液泵压到药液缓冲罐。灌装泵从药液缓冲罐取药液, 按照批生产指令规定产品规格将药液灌入无菌抗生素瓶中。药液缓冲罐自动液位调节装置控制其中的液量。其中, 灌装精度反映冻干药品的剂量准确性。

在灌装前, 对灌装机药液接触部分进行CIP, CIP使用0.4%CIP100清洗液、纯化水与WFI。然后进行SIP, 使用纯蒸汽对灌装机从缓冲罐到灌装头进行湿热灭菌。SIP时, 灌装缓冲罐上游过滤器也进行灭菌, 灭菌后通入无菌压缩空气, 使整个系统保持正压密封状态, 并在验证的时间内使用。

(2) 药液灌装前后及灌装过程中, 药液及无菌内包装材料需洁净 (无菌) 的保护, 灌装机从抗生素瓶进口到加塞后抗生素瓶出口都在Active RABS里。图5为灌装过程单向洁净空气流保护及其在线监控。同时, 在灌装过程中对A/B级区进行在线且连续的环境检测。在Active RABS中通常设置3个在线微粒和3个微生物取样点。灌装量的检测可采用手动装量检测或自动检测。

(3) 轧盖后的半成品通过检漏测试设备逐瓶检测其内包装组合系统的完整性 (密封性) , 剔出密封缺陷半成品, 它确定药品保存期 (药品的有效期) 的可靠性。

3.4.1. 3 药物称量与配制过滤系统

该系统由药物的主药 (活性成分) 与赋形剂 (辅助成分) 的配伍称量与药液的配制工艺组成, 如图4所示。系统集成所关注的主要内容是: (1) 称量的方式与称量精度; (2) 配制罐的配置方式和除菌过滤后药液的输送和无菌控制。通常, 配制液的定量采用称重方式, 管道系统始终处于正压密封状态。

药液的过滤通常由2个0.22μm的亲水性除菌过滤器完成, 过滤器安装在316 L不锈钢的过滤器内。其中, 一个0.22μm的亲水性除菌过滤器安装在灌装机的缓冲罐上;另一个0.22μm的亲水性除菌过滤器安装在无菌药液储罐前端。此外, 除菌过滤器与无菌药液储罐和灌装缓冲罐同时进行SIP。SIP结束后, 对过滤器进行使用前的在线完整性测试。完整性测试前须用注射用水对过滤器进行冲洗, 其目的为湿润过滤器滤芯和冲洗掉过滤器可能带有的可溶性杂质。

3.4.1. 4 无菌区域内使用的胶塞、抗生素瓶及器械的供给系统

该系统的集成中要求彻底解决目前胶塞灭菌后与灌装机加胶塞间的污染问题, 通过集成技术解决无菌操作区域器械和无菌内包装材料转移过程的无菌保证问题。图6与图7为核心区域工程集成胶塞输送的2种方式。

(1) 一种方法是使用胶塞清洗灭菌干燥一体机处理胶塞, 通过带RTP接口的专用无菌胶塞容器 (罐) 将胶塞机内胶塞无菌转移至灌装机的Active RABS旁, 用提升机将胶塞容器提升至Active RABS接口高度, 将胶塞容器旋转180°通过RTP接口与Active RABS上胶塞振荡斗连接, 将胶塞加入灌装机的胶塞振荡斗中, 胶塞的无菌转移过程如图6所示。

(2) 另一种为胶塞清洗和灭菌分离的方法, 即胶塞清洗后使用蒸汽呼吸袋包装, 然后在蒸汽灭菌机内灭菌。灭菌后胶塞运输至灌装机旁, 在RABS胶塞缓冲区内去外包装后进入Active RABS。在Active RABS内用手套开内包装, 之后加到胶塞桶内。Active RABS胶塞缓冲区内自带A级层流区域, 如图7所示。

3.4.1. 5 核心区域使用的器械清洗与灭菌准备

冻干核心区域内使用的所有直接或间接接触药液的容器具均采用CIP或器具清洗机清洗, 以避免难以验证的手动清洗。

小型容器和瓶及其他生产用具, 通过无菌气闸从无菌区域转运到设置于1万级非无菌区域内的器具清洗间, 先经过初步手工清洗后, 放入专门设置的器具清洗机内按程序清洗。然后进行装配, 再放入湿热灭菌机灭菌。由于器具和罐通过清洗即可达到去除热原的目的, 在湿热灭菌前, 无需再进行干热灭菌。工程集成中采用清洗机的清洗结构应根据所需清洗的物品设计, 此为冻干制造中应重点考虑的工程集成内容。

所有器具在湿热前都必须使用蒸汽灭菌和环氧乙烷两用灭菌包装材料包装, 对需要传入Active RABS使用的器具进行双层灭菌呼吸袋材料包装, 器具包装好后使用无菌袋封口机封口处理。

3.4.2 HVAC系统

冻干核心区域无菌 (洁净) 状态形成与保持的关键依赖于良好的HVAC系统控制。由于核心区域的无菌要求, 往往需要对区域内的空间进行必要的清洁消毒处理。因此, 该区域内HVAC系统设计中的考虑远比普通的净化系统复杂, 这也是系统集成的必要性和优势所在。

通常, 在冻干核心区域工程集成中, 为生产线配置3～5套HVAC系统, 分别满足制造系统无菌与非无菌的要求、称量活性粉末的控制要求、轧盖过程产生铝屑的控制要求及特殊工艺设备产生的热湿负荷控制的要求。当然, 在核心区域工程集成中, 在满足工艺环境有效控制的前提下, 也应尽量考虑投资与运行成本的节约。图8为一个典型核心区域带消毒排风的HVAC系统流程示意图。

目前, 国内HVAC系统与国际水平差距较大, 主要体现在对洁净室内各空气参数没有有效的控制与管理, 这是由于企业通常认为空气参数不直接体现在产品的质量指标上, 也不会直接产生市场反映。因此, 这也成为核心区域工程集成的重要注意方向。

3.4.3 工艺用水系统

冻干生产核心区域内很少使用工艺用水, 工程集成中工艺用水主要在配料和内包装材料和器械清洗中使用, 与HVAC系统不同, 目前国内工艺用水系统的水平与国际要求相差甚远, 工程集成中主要考虑注射用水 (WFI) 的制备、贮存、分配及微生物与细菌内毒素的去除和控制。

图9为典型的冻干生产用注射用水 (WFI) 系统贮存和分配流程图。其流程图简要说明:

(1) 各用水点独立降温运行, 回水升温至70℃的系统。该系统在满足标准的情况下, 各用水点温度可根据工艺要求各不相同;

(2) 使用点冷却器要求具有防止污染的双端板结构, 冷却水可使用7℃冷冻水。

3.4.4 核心区域工程集成中的自动控制要求

核心区域工程集成中自动控制系统是工程集成成败的关键。通常, 在核心区域制药工程集成中要使用自动控制集成技术将所有影响产品质量的各种参数集中在一起显示和控制, 并将关键工艺参数不可更改地记录在产品的批生产记录中。

核心区域工程集成需要将下列工程项目的自动控制系统再次综合集中在一起控制和数据的集中检测采集。其包括:

(1) 原辅料的称量数据的检测、复核、采集、记录和自动控制;

(2) 药液的配制与含量、p H、温度、溶液重量比重等关键工艺参数的检测、采集、记录和自动控制;

(3) 药液过滤工艺和过滤器系统的完整性测试参数、流量等关键工艺参数的检测、采集、记录和自动控制;

(4) 配制过滤使用的关键设备和管道在线清洗 (CIP) 和在线灭菌 (SIP) 的关键参数的检测、采集、记录和自动控制;

(5) 灌装系统装量精度与偏差风险分析, 通过自动控制系统完成并记录;

(6) 自动进料装置的装卸料和运行参数的检测、采集、记录和自动控制;

(7) 冻干机干燥工艺中各阶段关键参数的检测、采集、记录和自动控制;

(8) 半成品轧盖、产品泄漏 (密封性) 检测、采集、记录和自动控制;

(9) 洁净室环境参数 (温度、相对湿度、空气差压、洁净度、空气流动方向、高效过滤器效率和泄漏、浮游菌、沉降菌) 的检测、采集、记录和自动控制;

(10) HVAC系统参数 (送风量、回风量、新风量、排风量、冷冻水温度与流量、冷却水温度与流量、蒸汽压力和温度流量、送风干湿球温度、阀门的开启与关闭状态等) 的检测、采集、记录与自动控制;

(11) 工艺用水制备、贮存、分配与微生物控制关键参数 (产水量、水温、水压、管道内流量与流速、阀门的开启状态等) 的检测、采集、记录和自动控制。

4 结语

本文阐述了无菌冻干粉针剂生产制造核心区域工程系统集成的必要性与市场性, 并以其适用的设计标准、施工 (或制造) 标准为切入点, 探讨了其核心区域工程集成考虑的内容和思路。可以说, 真空冷冻干燥必将成为21世纪制药工业的重要应用技术, 而无菌冻干粉针剂生产制造核心区域工程系统集成将是无菌制药生产的趋势, 有着更为广阔的发展市场。

无菌区域 篇2

1 无菌技术

无菌技术包括无菌环境及无菌操作。

1.1 无菌环境

用物理或化学方法, 在某一可控的空间内, 使微生物数量降到最低限度。

洁净室是根据需要对空气中尘粒、微生物、温度、湿度、压力和噪声进行控制的密闭空间, 并以其空气洁净度级别符合有关规定为主要特征。我国将空气洁净度划分为4个级别, 见表1。

对于制药车间来说, 一般要求达到300 000级到100 000级, 而对于检验用的无菌操作室, 要求达到10 000级, 局部100级 (操作台) 。为保持无菌环境, 防止污染, 人流通道应设2个缓冲间, 需经过换鞋、换衣、洗手、消毒等步骤方能进入;物流设传递窗, 物品经清洁、消毒后, 经传递窗进入。

1.1.1 物理灭菌法

(1) 干热灭菌:灭菌设备为电烤箱。适用于设备、器械、容器、耐热干粉药剂的灭菌。

(2) 湿热灭菌:以水或水蒸气为媒介, 通过加热提高温度, 达到灭菌效果。适用于设备、器械、耐热液体药剂、生药等的灭菌。常用的方法有煮沸灭菌法、流通蒸气法、间歇灭菌法、高压蒸气灭菌法、巴氏消毒法。①间歇灭菌法:当温度达到一定值, 保温一段时间后, 降至室温, 再继续加热, 温度达到一定值, 保温一段时间后, 降至室温, 这样反复操作几次, 直至达到灭菌效果。如灵芝孢子粉的灭菌:加热至70℃ (或80℃) , 保温1小时, 降至室温, 反复操作3次。这个方法适用于不耐长时间高温的物品灭菌[1]。②高压蒸气灭菌法:常用各类压力灭菌器, 在压力作用下, 可使蒸气穿透力增强, 温度提高, 极大提高灭菌效果。这个方法适用于耐高温的物品灭菌。③巴氏消毒法:最早用于牛奶的消毒。有两种方法:保持式巴氏消毒法和连续式巴氏消毒法。保持式巴氏消毒法即在62℃~65℃处理30分钟, 立即降温, 15分钟内降至5℃以下, 可杀灭致病微生物 (如结核杆菌、布氏杆菌、沙门菌等) ;连续式巴氏消毒法即在72℃~75℃保持15~16秒, 立即降温至10℃, 再继续加热至80℃~85℃, 保持10~15秒, 立即降温至10℃。而现在常用于血浆蛋白制品生产中的病毒灭活的巴氏消毒法是60℃保持10小时[2,3]。

(3) 辐射灭菌:医疗器械、容器、生产辅助用品、不受辐射破坏的原料药及成品等均可用本法灭菌。①紫外线灭菌:紫外线消毒灭菌 (UVGI) 定义为:使用紫外线光辐射进行空气和表面消毒杀菌的技术, 即利用紫外线C波段254 nm波长产生的紫外线破坏微生物的DNA或RNA, 达到消毒杀菌的效果。紫外线消毒灭菌是一种高效、广谱、无污染、经济简单的实用技术, 可广泛应用于水、空气的消毒杀菌, 是一项被医学界公认的最有效的广谱杀菌技术。其可在短时间内杀灭分布于空气及水中的微生物, 还能产生活性氧清新空气, 对洁净室来说能增加空气新鲜度、洁净度, 真正达到洁净卫生的空气品质, 并适用于物品表面的消毒[4]。②微波灭菌:微波 (Microwave) 是频率在300 MHz至300 GHz, 波长在1 mm至1 000 mm范围内的超高频电磁波。在微波辐射下产生热效应, 并使分子的运动加剧, 分子的平均能量增加, 瞬间提高温度, 达到灭菌效果[5]。③钴60射线灭菌:利用60Co-γ射线对细菌进行辐射, 破坏细菌的DNA和RNA, 使分子发生降解, 失去合成蛋白质和遗传的功能, 使细胞死亡, 达到灭菌效果。具有穿透力强、节能、安全、方便 (不必除去包装) 、高效、灭菌彻底等优点。一般选择辐照剂量为10 k Gy以下、辐照时间为5小时就能达到灭菌效果。对不能以常规方法灭菌的制剂, 可以采用钴60辐照灭菌[3]。

(4) 滤过灭菌:利用微孔滤膜 (0.22μm) 滤除细菌。常用于热不稳定的药品溶液或原料、生化药剂、水及空气的灭菌。

1.1.2 化学灭菌法

化学灭菌法可分为气体灭菌法和液体灭菌法。 (1) 气体灭菌法是指采用气态杀菌剂 (如臭氧、环氧乙烷、甲醛、丙二醇、甘油和过氧乙酸蒸气等) 进行灭菌的方法。该法特别适合环境消毒以及不耐加热灭菌的医用器具、设备和设施的消毒, 亦可用于粉末注射剂。 (2) 液体灭菌法是指采用液态杀菌剂进行消毒的方法。该法常作为其他灭菌法的辅助措施, 适合于皮肤、无菌器具和设备的消毒。常采用的消毒液有75%乙醇、1%聚维酮碘溶液、0.1%~0.2%苯扎溴铵 (新洁尔灭) 、2%左右的酚或煤酚皂溶液等。

1.2 无菌操作

无菌操作一般是指在无菌环境下, 使用无菌器材进行操作, 可保证操作中物品不被二次污染、实验结果的真实性及检验人员的安全。无菌操作涉及的面很广, 现以药品检验中的无菌操作为例, 简述如下[6]。

1.2.1 实验前准备

消毒 (对无菌操作室地面、墙面、工作台面及灯具等进行消毒) →空间灭菌 (开启净化系统和紫外线灯) →经灭菌处理的实验器具与供试品进入无菌室 (通过物流通道) →操作人员进入第一缓冲间 (换鞋、洗手、用消毒液消毒手) →操作人员进入第二缓冲间 (穿戴无菌工作服、鞋、帽、口罩, 75%乙醇喷雾消毒手) →操作人员进入无菌室→点燃酒精灯, 用有消毒液的棉球消毒手→进行实验操作。

1.2.2 检验操作规程

(1) 实验全过程应在近火焰处操作, 动作要轻。 (2) 对供试品及实验器皿做标记。 (3) 对接种环 (针) 进行灼烧灭菌。 (4) 用吸管吸取供试液或培养液等。 (5) 用过的玻璃器皿应立即放入消毒液缸 (桶) 内进行灭菌。 (6) 在开启菌种管或其他供试品安瓿之前, 应用碘伏溶液、碘酒棉球消毒容器及刻痕用的砂轮、锯刀等, 安瓿切口通过火焰灭菌。 (7) 在接种霉菌、放线菌时, 应在铺有浸过消毒液的湿纱布上操作, 以防孢子散落传播。 (8) 培养皿开盖时开口朝向火焰, 不得将盖放在工作台上, 拔出玻璃容器塞子时应用小指夹住塞子拔出, 不得将塞子放在工作台上, 以免造成污染。 (9) 观察平板培养物时, 一般不宜开盖观察。如取菌落或菌苔涂片、染色, 或做玻片凝集试验时, 在近火焰处操作, 平皿盖可适当开启 (45°) , 开口朝向火焰, 挑取菌落。 (10) 在涂片、染色时, 应使用夹子夹持载玻片, 切勿用手直接拿载玻片, 用过的载玻片和盖玻片应放入消毒液中消毒后洗刷清洁, 再经消毒后再洗刷清洁, 最后放在固定处。

2 无菌观念的培养

临床上常由于操作人员未严格遵守无菌操作原则, 导致医疗、护理事故, 而在制药及药品检验上, 虽然不比医疗上会造成严重后果, 但同样也会造成很大的损失。如造成整批药品微生物限度超标而报废;又如因操作污染, 检验结果无效, 需要从头来过等。无菌操作看似简单, 但无菌观念的养成却并不简单。要应用好无菌技术, 就要树立牢固的无菌观念。无菌观念的形成不是一蹴而就的, 强化无菌观念是一个长期的、重要的任务, 需要不断学习、培训, 强化无菌意识, 还要建立严格的制度, 以制度管理员工, 才能使员工逐渐树立无菌观念, 做好每一步无菌操作, 生产出合格的无菌产品。

2.1 无菌知识的学习

药学人员应时刻牢记药品是特殊商品, 质量是企业的生命, 药品质量直接关系到人的健康甚至生命。只有了解无菌概念, 才能知道其重要性, 才能自觉树立无菌意识。在无菌操作中, 自觉做好每一步操作, 最终完成无菌操作全过程, 生产出合格的无菌产品, 产品的质量就会有保证。

2.2 灭菌技术及无菌操作的培训

无菌操作是培训重点, 仅学习几个概念、定义及条文是远远不够的。因此, 要加强灭菌技术及无菌操作的培训, 通过培训, 使员工清楚地了解怎么做是正确的、怎么做是错误的, 加深他们对无菌观念的认识和理解, 从而逐渐养成无菌操作的良好习惯。

以药品检验为例, 实习生及新入职的检验员都要经过培训才能上岗。初上岗时, 需要教师带教, 对以下问题进行实地讲解:操作环境需要消毒, 如何消毒?所有物品, 包括检验器具、培养皿、吸管、稀释液、培养基都要消毒, 如何消毒?为什么消毒物品要装入容器内, 或用消毒巾包好?无菌物品在空气中能否暴露较长时间?无菌物品取出后能否放回无菌容器内?为什么手经过消毒, 还是不能接触吸管吸样品的一端?用吸管取样时, 能否用嘴吹?通过对这些问题的讲解, 以加深实习生及新入职检验员对无菌观念的认识。

2.3 严格的制度管理

员工经过学习和培训, 了解了无菌概念, 树立了无菌意识, 养成了无菌操作的良好习惯, 还需要严格的制度管理才能使无菌观念长久地树立心中, 顺利地贯彻执行下去[7]。其中, 无菌操作室管理制度包括: (1) 无菌操作室温度应控制在18℃~26℃, 相对湿度应控制在45%~65%, 并做到每天记录; (2) 级别不同的相邻房间的静压差应大于5 Pa, 无菌操作室与室外大气的静压差应大于10 Pa, 以保证空气新鲜, 并做到每天记录静压差; (3) 无菌操作室内空气的微生物数和尘粒数应符合规定并定期检查和记录。无菌操作室微生物数、尘粒数检测每年一次, 检测报告应归档备查; (4) 进入无菌操作室按规定穿洁净工作服, 工作人员应按个人卫生制度进行检查, 合格后方可进入洁净室。无菌操作室使用完毕, 应严格按清洁规程进行各房间、器具等的清洁工作, 实验前后均应对无菌操作室进行消毒, 并有清洁记录及消毒记录。另外, 人员出入均需登记; (5) 无菌操作室内严格控制人员数量, 无关人员严禁入内。工作人员 (包括维修辅助人员) 应定期进行卫生和微生物学基础知识、洁净作业等方面的培训与考核, 对进入无菌操作室的临时外来人员应进行指导和监督。

摘要：介绍无菌概念、灭菌方法及无菌操作规范, 强调培养无菌观念的重要性及基本操作训练、无菌室的制度管理。

关键词：药品检验,无菌概念,操作规范

参考文献

[1]萧莉.灵芝孢子粉低温间歇灭菌法除菌效果的考察[J].中国药业, 2003, 12 (1) :52.

[2]薛广波.现代消毒学[M].北京:人民军医出版社, 2002.

[3]张文福.医学消毒学[M].北京:军事医学科学出版社, 2002.

[4]严浩.紫外线消毒灭菌 (UVGI) 与 (过滤+UVGI) 洁净技术[J].机电信息, 2009 (29) :3-9.

[5]黄振洲.微波灭菌在医药工业的应用[J].医药工程设计, 2003, 24 (1) :16-18.

[6]孙亦群.医院制剂检验人员的岗位培训[J].现代医院, 2011, 11 (2) :131-132.

无菌区域 篇3

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择我院2012年1月-2014年5月在2个手术室实施596台择期手术的手术人员120名, 其中医师46名, 护士74名。医师男38名, 女8名;年龄:28~56岁, 平均年龄 (43.2±4.8) 岁;学历:硕士及以上24名, 本科22名;职称:高级18名, 中级22名, 初级6名。护士男11名, 女63名;年龄:23~48岁, 平均年龄 (36.1±3.1) 岁;学历:本科及以上26名, 大专及以下48名;职称:高级6名, 中级15名, 初级53名。将所有手术人员随机分为观察组61名和对照组59名。两组人员在性别、年龄、学历、职称等一般资料差异无统计学意义 (P>0.05) , 具有可比性。

1.2 方法

1.2.1 观察组

所有护士采用闭合式方法戴无菌手套, 手术医师仍采用传统开放式方法戴无菌手套。闭合式方法戴无菌手套[3]:护士穿无菌手术衣后双手不伸出袖口;一只手隔着衣袖取另一只手的手套, 将手套指端朝向手臂, 五指相对, 置于另一只的衣袖上, 用两手的大拇指隔衣袖扣住手套的反折部并将手套整个翻转包裹于袖口, 五指顺势伸入指套内。再用已戴好手套的手, 同法戴另一只手的手套。

1.2.2 对照组

所有护士和以上均采用开放式方法戴无菌手套。开放式方法戴无菌手套:手术人员穿好无菌手术衣后, 用消毒的裸手直接捏住无菌手套的反折部, 五指对准手套五指插入手套并戴好手套并将手套的反折部翻回以盖住手术衣的袖口。

1.3 观察指标

两组均记录同台手术人员的违规操作: (1) 徒手接触无菌区; (2) 徒手拿取无菌巾; (3) 徒手拿取纱布; (4) 徒手拿取台上的物品; (5) 徒手接触手术器械。

1.4 统计学方法

应用SPSS 16.0统计软件进行数据统计分析, 计数资料用采用χ2检验, 以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

观察组观察组护士的操作违规现象明显低于对照组, 差异均具有统计学意义 (P<0.05) , 见附表。观察组所有手术人员的无菌意识提高, 护士在手术台上的操作变得更主动, 更会把握时机, 且使手术医师的无菌操作变得更确切到位。

注:与对照组比较, *P<0.05

3 讨论

3.1 全程无菌的观念的误解

无菌技术要求在手术的全过程保持无菌操作。但是据资料显示, 在临床实际中均大多数手术人员误认为只是在术前消毒、洗手, 就可以徒手接触手术台上的无菌器械物品, 从而导致在手术进程中, 手术室医师徒手接触无菌区或徒手拿取本应让护士传递器械和纱布等物品。手术室医师不严格的无菌操作行为同时也会对新毕业生、临床实习生或轮科生造成负面的影响。因此, 手术室手术人员在执行无菌操作时应当明晰只完成外科手术前消毒而未穿无菌手套的手是不能接触无菌区或拿取手术台上的器械、纱布等无菌物品。

3.2 闭合式方法戴无菌手套的应用价值

戴无菌手套是手术室最基本的无菌技术操作, 是预防感染的重要措施。传统开放式戴手套由于手套外面容易卷边而造成无菌手套污染。研究表明。闭合式方法戴无菌手套可减少术中袖口的暴露率和手套的卷边率, 保证袖口的无菌性, 降低切口感染机会, 值得临床推广应用[4]。

3.3 闭合式方法戴无菌手套实操对他人的影响

手术室护士采用闭合式方法戴无菌手套可以让同台手术的医师知道与开放式方法戴无菌手套明显区别后, 意识到外科手即使在术前已消毒也不能徒手接触无菌区或拿取台上无菌物品, 下意识地将伸出去的手回缩, 减少徒手接触无菌区或拿取台上无菌物品等违规操作的发生。在本次研究中, 手术室医师伸手取物却又回缩的现象明显增加, 护士在观察到医师外科手回缩后, 立即把握时机提前洗手, 以闭合式方法戴手套后传递无菌物品, 主导手术团队无间隙全程无菌操作确切到位。

综上, 采用闭合式方法戴无菌手套不仅可提高手术人员的无菌意识, 而且能使护士在手术台上的操作变得更加主动, 积极把握时机, 同时也对同台医师严格执行无菌技术操作产生积极、正面的影响, 可有效减少医师违规操作的发生。

参考文献

[1]刘安堂, 张盈帆, 沈宏亮, 等.外科手术学无菌术教学中应强化几个观念[J].局解手术学杂志, 2011, 20 (4) :461.

[2]周萍.护士无菌技术操作现状分析及改进措施[J].现代护理, 2003, 9 (2) :110-111.

[3]钮敏红, 谢小华, 闫晓霏, 等.自助密闭式戴无菌手套法在外科手术中的应用[J].现代临床护理, 2014, 2:56-57.

[4]俞风华.试述无菌技术操作中无菌手套的配戴技巧[J].中国中医药现代远程教育, 2010, 8 (23) :72.

无菌区域 篇4

注: (1) 轧盖前产品视为处于未完全密封状态。

(2) 根据已压塞产品的密封性、轧盖设备的设计、铝盖的特性等因素, 轧盖操作可选择在C级或D级背景下的A级送风环境中进行。A级送风环境应当至少符合A级区的静态要求。

A级:高风险操作区, 如灌装区、放置胶塞桶和与无菌制剂直接接触的敞口包装容器的区域及无菌装配或连接操作的区域, 应当用单向流操作台 (罩) 维持该区的环境状态。单向流系统在其工作区域必须均匀送风, 风速为0.36~0.54m/s (指导值) 。应当有数据证明单向流的状态并经过验证。

在密闭的隔离操作器或手套箱内, 可使用较低的风速。

这就意味着无菌原料药在除菌后的工序必须密闭, 暴露的工序应在A级下生产。这是对我国制药行业的又一次挑战。鉴于此对生产工艺设备如何满足《药品生产管理规范 (2010年) 修订》要求进行探讨。

非最终灭菌无菌原料药的一般工艺流程如下:

溶配———除菌过滤——结晶———分离———干燥———粉碎———分装取样———压盖———终产品。

按照《药品生产管理规范 (2010年) 修订》和欧盟GMP的要求各工序洁净度级别设置如下:

溶配设置在C级———除菌过滤设置在C级下的A级保护———结晶一般都是密闭化的罐类设备设置在C级———分离根据选用的设备密闭化程度设置为C级或这C、D级背景下的A级隔离器———干燥一般都是密闭化设备设置在C级———粉碎分装取样设置在C或D级背景下的A隔离器——压盖设置在C级下的A级保护。

生产设备流程设计:

1溶配——除菌过滤———结晶阶段设计 (图1) 。

2分离———干燥———粉碎———分装取样———压盖阶段设计 (图2) 。

三个流程各有优缺点, 流程1和2需要有位差, 洁净区需要楼上和楼下设置;流程3洁净区可在同一楼层, 但需要2个隔离器。可以根据产品的特性选择不同的分离和干燥设备。

随着GMP的不断发展, 人民用药水平的不断提高, 药品生产的环境、设备、工艺都要与之相适应, 一套好的生产设备流程会生产出更有保障的药品。

摘要：《药品生产管理规范 (2010年) 修订》自2011年3月1日正式实施, 介绍了在新版GMP规范下, 无菌原料药溶媒法生产工艺中, 其溶配、过滤、结晶、分离、干燥、分装的不同生产设备流程。针对不同产品特性, 可以选择不同的生产设备, 保证药品质量。