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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。
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(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。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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空气中含尘浓度和微生物量是无菌产品特别是某些生物制剂API洁净室环境条件的重要衡量标准,洁净室等级就是根据这些不同衡量标准的数值确定的。环境等级有几种类似的提法:ISPE 指南采用的是 ISO 标准的“级”,如“7 级”即为ISO7(每立方米 352000 个微粒—动态,0.5μm 粒径),微生物限值为 10cfu/m3 。通过对比,ISPE 的“7 级”同欧洲标准的B级很相似,不同的是欧洲标准的 A、B、C、D 级尚有静态限值。我国GMP采用了同欧盟相同的分级标准。设计者应考虑换气率、空气含尘浓度、洁净室自净时间的相互关系。虽然换气率是制药厂暖通空调系统设计中的重要参数,但是,相对于生产房间的分级而言,换气率与自净能力之间有着紧密的关系,换气率取决于房间尽寸和空气流量任意设定换气率将决定房间的送风量,并影响到工程投资和生命周期成本。
如果已知稳态洁净室内微粒数量、洁净室送风量及送风中微粒含量,即可通过计算得出微粒生成率(PGR),然后可将 PGR 值应用于同类设施的相同生产房间。当采用经验数据进行尘埃粒子时,应考虑正在处理的产品微粒并非污染物,如无菌粉末填充时微粒数较多,这同填充过程相关,并非洁净室设计失败,尽管运行中的设备可产生大量微粒,但操作人员仍是微生物污染的主要来源,加强对人体释放总微粒数的控制即可加强对洁净室内微生物微粒的控制。在保证室内洁净要求的前提下,可以减少房间的送风量,但仍应维持室内温湿度、自净时间、室内空气量平衡等要求。医药洁净室暖通空调系统应能控制空气污染,以保证药品的纯度、均一性和品质;洁净室污染控制通常可通过下述方式实现,即:向工作场所送入经过净化过滤的空气,同环境空气混合并稀释洁净室空气中的污染物。大多数尘埃粒子都不具有生命力,只有一小部份(<1%)微粒具有生命力,比如,它们是可以繁殖的,因此这些带有微生物的活性微粒同不带微生物的微粒一起运动,由此会污染到其它微粒。
由单向流罩流出的空气常比洁净室内空气洁净得多,这部份来自UFH的相对洁净的空气与暖通空调(HVAC)系统的送风共同稀释室内含尘空气;除可减少室内微粒外,UFH 罩内空气还有助于加快洁净室的自净速率;但是在计算房间换气率时,不能将UFH 罩大风量包括在内,过滤后的空气返回进气口仅能在局部区域创造**净环境,因为:这部份空气仅对气流流经的区域产生影响,若罩靠近室内送风口,空气也可从捷径进入UFH罩,无助于在室内混合空气;流出UFH罩的空气可能不如洁净室送风同样洁净,尽管罩下的关键位置可列入A级,但流出空气中可能已带有设备和人员散发的污染物。室内送风口和排风口相对于污染源/热源以及气流障碍物的位置对于污染控制十分重要,可通过调整未端送风口和排风口的位置,使产品和操作人员得到防护。过高的风速可能会在操作人员附近产生漩涡或涡流,增加了在有害物质暴露下的风险。在污染源附近设置局部送风和排风的做法是为有效的。
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在洁净室空调系统中,可采用带有传热翅片时冷热盘管、管状电加热等方式对空气实现加热与冷却,将空气处理至洁净室所要求的温度;合理选用空气处理的冷热媒,对空气加热/冷却处理的冷热媒通常采用:冷热水、饱和蒸汽、乙二醇、电、各种制冷剂等,在确定冷热媒时,应根据对空气加热/冷却处理的要求、卫生要求、建厂条件、经济成本分析作出选择;在寒冷地区,在新风量较大的情况下,应考虑对新风进行预加热,以防止下游的盘管冻结;合理采用能量回收装置,包括对非生产区的热回收;为带有再循环的单向流罩提供一定的冷却空气,以避免因风机热量而造成罩内空气的局部过热情况,单向流罩内的温度不应大于室内设计温度2℃,在B级背景下的A级区域内,这一温度不应**24℃。
洁净室的温度与相对湿度应与药品生产要求相适应,应保证药品的生产环境和操作人员的舒适感,生产无要求时,洁净室的温度范围可控制在 18-26℃,相对湿度控制在 45-65%。考虑到无菌操作核心区对微生物污染的严格控制,对该区域的操作人员的服装穿着有要求,故洁净区的温度和相对湿度可按如下数值设计:A 级和 B 级洁净区:温度 20-24℃,相对湿度 45-60%;C 级和 D 级洁净区:温度 18-26℃,相对湿度 45-65%。当工艺和产品有要求时,应按这些要求确定温度和相对湿度。
对生物原料的处理区而言,保持洁净室的温度和相对湿度通常只是为了使操作人员感到舒适,大多数产品的加工在C或D级区内进行,并采用密闭操作方式;如生产设备不采用夹套进行温度控制时,此时如能洁净室的温度和湿度对产品质量或工艺有影响,则应将 HVAC 系统参数视为关键参数。对固体制剂设施而言,虽然空气与产品直接接触,但通常情况下,温度并不对产品质量起到关键作用;设定值通常基于穿着隔离衣的操作人员的舒适感,许多粉剂产品具有吸湿性,要求湿度低于一般为确保操作人员舒适感而提供的湿度;产品或工艺可能需要严格的洁净室环境条件,以满足生产或保持产品质量的要求。根据规范要求,成品或原料的储存条件要得到控制和监测;一般情况下,鉴于成品或原料的贴标要求,空间的温度和湿度应受到监测和控制,对封闭和密封的容器而言,湿度要求通常并不严格。
湿度控制:通常可采用冷却盘管、去湿机、加湿器等进行空气的湿度处理,空气中的湿度取决于通过冷却盘管低温水的温度、剂冷制的蒸发温度以及去湿机、加湿机的能力决定;对于低湿度洁净室(例如粉剂生产),应考虑应用去湿机和后冷却器,由于较高的投资和运行费,通常在需要温度低于 5℃时才使用;如果室外的潮湿空气可以直接渗漏至工艺房间,而冷却盘管已不能足以达到洁净室的湿度要求,则也可能需要使用除湿器。对房间增加压力并加强管道密封,可以减少室外湿空气的渗漏量;当洁净室有相对湿度要求时,夏季的室外空气应先经过冷却器冷却后再经再加热器作等湿加热,用以调节相对湿度;为了防止吸收水分,的粉剂产品可能要求相对湿度低于 40%。需注意当相对湿度过低(低于20-30%),则操作人员咽喉和眼睛会感觉不适;如需要控制室内静电,则应在寒冷或干燥气候条件下考虑增湿;加湿器的位置通常设在 AHU 中末端过滤器之后或在冷却盘管之前,当将加湿器设在风机之前时,设计应确保水滴不会溅落到风机,以免导致风机锈蚀。
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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,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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