新(xīn)版GMP對藥廠風量、藥理控製的影(yǐng)響
1 新版 GMP 對淨化空調係統提出的新要求主要(yào)體現在以下方麵[1]:
1)對淨化(huà)空(kōng)調不論是級別、係統、氣(qì)流和檢測都(dōu)提出了比過去更高的要(yào)求。
2)對懸浮粒子進行動態監測。
3)對(duì)高風險(xiǎn)操作區的背景環(huán)境,提出了比過(guò)去高 100 倍的潔淨(jìng)度要(yào)求。
4)對層流區工作台截麵風速提出了 1998 版G M P 未提的要求,且是比常規潔淨室都高的要求。
5)對亂流潔淨(jìng)室換氣次數提(tí)出了一種新要求。
6)對無菌藥品的淨化空(kōng)調係統(tǒng)提出了係統運(yùn)行的要求。
7)對氣流的作用提出了超乎專業的要求。
8)第一次提出隔(gé)離操作的要求。
9)提出了表麵染菌量指標。
10)對照明和(hé)溫濕度僅提出了要有適當要求,而未給(gěi)出不適當的數字。
11)對相鄰通而不同級(jí)別房間的壓(yā)差提出(chū)了不小(xiǎo)於 10 Pa 的高要求,同級別(bié)的相鄰房間也應有適當的壓差。
2 潔淨室風量及靜壓差控製
GMP 對影響藥品(pǐn)質(zhì)量的參數如截麵風速、換氣次數、靜壓差、溫濕度、照度、噪聲和新風量等要素都有具體(tǐ)的控製要求。
2.1 風(fēng)量控製
對於潔淨室淨化空調係統(tǒng),潔淨室(shì)的(de)送風量是一個很重要的參數,決定了潔淨室的換氣次數和自淨換氣次數,從一定的角度(dù)上來(lái)說,保證了室內的風量恒定,也就是保證了(le)室內潔淨度(dù)的參數的穩定。因此,在潔淨室淨化空調係統設計(jì)和(hé)運作過程中,如何(hé)保持潔淨室內風量恒定,是一個值得研究的問題。首先在選(xuǎn)擇過濾器的時候,設計人員選擇過濾器實際風量均小於它本身的額定風量,阻力不平衡通過安(ān)裝調節閥來實現,從而同一潔淨區內的高效(xiào)空氣過濾器的阻力不很接(jiē)近,給風(fēng)量調節帶來麻煩(fán)。其次在淨化空調係統的實際運行過(guò)程中,由於(yú)高效、中效、初效過濾器阻力(lì)的不斷變化,表(biǎo)冷器在幹、濕工況下的阻力變化,都會導致風管管網的總(zǒng)阻力變化,從而引起風機工作工況的變化,這對於要求風量恒定的(de)潔(jié)淨室來(lái)說,是十分不利的。
2.2 靜壓(yā)差控製
理論上說,靜壓差應具有兩個作用:在門、窗關閉情況下,防止潔淨(jìng)室(shì)外的汙染(rǎn)由縫隙滲入(rù)室內;在門開啟時,保證有足夠(gòu)的氣流向外流動,盡(jìn)量削減由開門動(dòng)作和人的(de)進入的瞬時帶進來的氣流量,並在以後門開(kāi)啟狀態下,保(bǎo)證(zhèng)氣流方向是向外的,以便把帶入(rù)的汙染減小到最低程度[2]。保證藥品質量的重(chóng)要環節(jiē)是生產方法,其優劣是由(yóu)生產技術和生產環(huán)境所決定的,藥廠生產環境控製的主要目的是防止因汙(wū)染或交(jiāo)叉汙染等危及產品質量(liàng)的情況發生。因此對一些關鍵生(shēng)產工藝操作間,在減少房間內(nèi)汙染的同時,保證(zhèng)其相對於相鄰房間(jiān)的壓差,就成為保證潔淨度從而保證(zhèng)藥品質量的重(chóng)要因素。
新版 GMP 對壓差的控製有了新(xīn)的要求(qiú):對相鄰相通(tōng)而不同級別房間的壓(yā)差(chà)提出了不小於 10 Pa的高要求,同級別的相鄰房間也應由(yóu)適當的(de)壓差。我國 GMP 及相關規範對壓差的(de)規定見表 1[1,3]:
2.3 靜壓差控製方(fāng)法[4]
目前(qián)藥廠(chǎng)生產環(huán)境的靜壓差控製方法主要(yào)有:定(dìng)風量控製。定風量控製主要分有手動(dòng)控製和定風(fēng)量閥控製兩(liǎng)種方法。
死循(xún)環控製。常采用(yòng)直接壓力控製(zhì),即(jí)以室內壓差的維持控(kòng)製新(xīn)風或回風或排風作(zuò)為變量。主(zhǔ)要(yào)有以室內正壓的(de)維持控製(zhì)新風作為(wéi)變量、以室內壓差的維持(chí)控製(zhì)回風作變量(liàng)、以室(shì)內壓(yā)差的維持控製排風作(zuò)變量、獨立正壓送風壓差控製四(sì)種方法。
餘壓閥(fá)控製。當淨化房內氣壓超過標準氣(qì)壓時(shí),減壓閥門自動(dòng)打開(kāi),當低(dī)於標準氣壓時(shí),閥門恢複關閉狀態,從而起到平衡氣壓的作用。
餘風量控製。潔淨室的送風量與排風(fēng)量之間保持一定的風量差(稱為餘風量),必然會導致潔淨(jìng)室產生一定的壓差(chà)。餘風量(氣流追蹤)控製即控(kòng)製係統實時(shí)測量風量(送風和排風量)變化,通過調節送風量或排風量(liàng),動態的達到相應的風量(liàng)平衡,使送風量和排風量之間保(bǎo)持恒定的風量差,從而維持恒定(dìng)的壓差。
混合控製。就是壓差控製和(hé)餘風量控(kòng)製串連(lián)的控製。把餘(yú)風量作為基(jī)本控製方式,同時加入壓差傳感器對餘風量進(jìn)行再設定。
3 智能文丘(qiū)裏閥
由於當前手動控製在生物製藥潔淨室中(zhōng)應用廣泛,然而這(zhè)種方式存在許多問題:係統運行時,各個高效過濾器的堵塞程度或阻力變化不均勻(yún),采用變頻(pín)風機的話可以解決送風量(liàng)問題,但是必須經常調節閥門以達到風量平衡;係統動態和靜態時,房間的壓差變化很大,帶來許多問題;係統的(de)抗幹擾能(néng)力比較弱,當室(shì)外風壓變化時,或者管道(dào)阻力變化時,各個房間的送風量重新分(fèn)配,壓力(lì)也(yě)隨之變化;有局部排風時為保持(chí)送風、回風、排風的(de)恒定,排風與送風(fēng)機需(xū)同開同停,浪(làng)費能量。因此在此提出使(shǐ)用智能文丘裏閥來逐(zhú)漸代替手動控製(zhì)閥。控製方法如圖 1。
3.1 智能文丘裏閥的(de)特點和原理
智(zhì)能文丘裏閥是在傳統的文丘裏空氣流量控(kòng)製閥的基礎上,提供了(le)精確風量測量回路。從而改變傳統文丘(qiū)裏閥依(yī)賴回饋電路提(tí)供“不真實(shí)”流量的狀況,更加提供了文丘裏空氣流量控製閥的安全性和精確性(xìng)。智能文丘裏控製閥是高精度、高速反應的壓力無(wú)關性風(fēng)量控製(zhì)設備。具有不受管道內靜壓變化影響,精(jīng)確維(wéi)持設定風量的自調式機(jī)械結構。它可以提供精確的真實風量(liàng)回饋(kuì),普遍應用於化學實驗室、生(shēng)物安全實驗室、潔淨室、動物飼養設施、壓(yā)力房間、一員手術室等需(xū)要對氣流進行精確控製(zhì)的場合。智能文丘裏閥(fá)通過閥芯位置的改變(biàn)來保持一個恒定的(de)空氣流量。每(měi)個文(wén)丘裏閥門都有(yǒu)一個閥芯組件,它帶有一個(gè)內置的不鏽鋼彈簧(huáng),當風管靜壓(yā)較低時,作用在閥芯上的壓力(lì)變(biàn)小,閥芯中彈簧張(zhāng)開,低(dī)壓力與(yǔ)大的流通麵積(jī)的組合提供理想的流量;當出現高(gāo)靜壓時,作用在閥芯上的壓(yā)力增大,彈簧壓縮並(bìng)且閥(fá)芯前移,減小(xiǎo)了流通麵積,保(bǎo)持高(gāo)壓力與較小開度的結合,維持流量的穩定。
3.2 智能文丘裏閥控製方法的優(yōu)點(diǎn)
風量始終保持恒(héng)定(dìng)。采用了定風量文(wén)丘裏閥,會對高(gāo)效過濾器的堵塞而做出自行調整保持送風量恒定(dìng)風管壓力變化,而不(bú)會造成文丘利裏閥所控風量的變化。
房間壓力得到保證。回風同(tóng)樣是定風量文丘裏閥,采用餘風量法保證室內壓力穩定,進一步的方案是采用變風量文丘裏閥,以便在(zài)調試時能方便快捷。
節約(yuē)能耗。送風量(liàng)得到量化的控製,根據潔淨標準確定合適的送風量。
4 智(zhì)能文丘裏閥門在某藥廠的應用
針對上海(hǎi)某已建(jiàn)藥廠環境控製(zhì)問(wèn)題,采用智能文丘裏閥的改進措施(shī),如圖1所(suǒ)示。主要(yào)是在(zài)原有的送風係統和回風係統(tǒng)中安裝智能文丘裏閥並且配置了(le)相應的控製元件(jiàn),並對(duì)整個係統(tǒng)進行了綜合調試與測試。圖 2 為文丘裏閥安裝軸線(xiàn)圖。
表(biǎo)2給出了(le)部(bù)分房間采用智能(néng)文丘(qiū)裏(lǐ)閥前後實驗室的送風量及靜壓差的狀況。圖3是對文丘(qiū)裏閥使用前(qián)後的實驗室送風量的實驗結果(guǒ)。
由表 2 和圖 3 可以看出:安裝智能文丘裏閥前,各個(gè)房間的(de)送風量與設計的送風(fēng)量相差很大(dà),初測(cè)風量與設計風量的比值的算(suàn)術平(píng)均值為 1.34,結果造成靜壓差的分布不(bú)均勻,一些房間(jiān)相對(duì)臨近低級(jí)別潔淨室的靜壓差很大,而(ér)另一些則很小,甚至出現負壓;安裝智能文丘(qiū)裏(lǐ)閥(fá)之後,各個房間的送風量均比較接近設計的送風量,調試後風量與設計風(fēng)量的比值的算術平均值為1.02,房間相對臨近低級別潔(jié)淨室的靜壓差趨(qū)於穩定。
5 結論
新版 GMP 的施行使我國藥品生產環境與國際接軌,帶來了機遇和挑戰。對廠房和淨化設備的要求更高,對潔淨室的分級更加合(hé)理,對潔淨室控製的要求也更加嚴格,藥廠相應(yīng)的(de)設備更新或改進是必須的。而潔(jié)淨室的控製(zhì),包(bāo)括風量和靜壓差控製(zhì)是達到潔淨度,滿足生產(chǎn),適應新版GMP的很重要的方麵。本文提出的采用智能文丘裏閥來穩定潔淨室的風量是潔淨室環境控製的一種有效(xiào)的方法,值得進一步的探討、改(gǎi)進和應用。