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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”和记录系统,好单设置,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;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,留有人员与保持系统密封之间有矛盾,因此面板的设计合理、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。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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巴氏消毒指低温灭菌,用80℃以上的热水循环1-2H,采用这一消毒手段的纯化水系统,其微生物污染水平通常有效地控制在低于50cfu/ml的水平;由于巴氏消毒能有效地控制系统的内源性微生物污染,一个前处理能力较好的水系统,内可控制在5EU/ml的水平。在水处理中,水箱、交换柱以及各种滤过器、膜和管道,均会不断滋生和繁殖,目前在高纯水系统中能连续去除和病毒方法是用臭氧,使用臭氧消毒并在用水点前安装紫外灯减少臭氧残留,是纯化水系统消毒的常用方法之一。
臭氧的半衰期仅为30-60min,由于它不稳定、易分解,无法作为一般的产品贮存,因此需要在现场制造,用空气制成臭氧的浓度一般为10-20mg/L,用氧气制成臭氧的浓度为20-40mg/L,含有1%-4%臭氧的空气可用于水的消毒处理;臭氧的残留一般应控制在低于0.0005-0.5mg/L的水平,以免影响产品质量,去除或降低臭氧残留的方法有活性炭滤过、催化转换、热破坏、紫外线辐射等;臭氧适用于水质及用水量比较稳定的系统,当其发生变化时应及时调整臭氧的用量,当水的浑浊度小于5mg/L时,对臭氧消毒灭菌的效果影响较微,浑浊度,影响消毒效果;如果**物含量很高时,臭氧的消耗量将会升高,其消毒能力则下降。
波长在200-300nm之间的紫外线有灭菌作用,其灭菌效果因波长而异,其中以254-257nm波段灭菌效果;水层厚度同紫外线杀菌效果有很大关系,水流速度不**过250L/h的管路,以30W的低压汞灯对1cm厚的水层灭菌时,灭菌效率可达90%,对2cm厚的水层的灭菌效率在73%,对3cm厚的水层的灭菌效率为56%,对4cm厚的水层则下降到40%;如果水中含有芽胞,水层厚度应减少至1.4cm,水的流速减少至90L/h;如果水中含有水泥污物,则有效水层厚度还应下降,水流速度亦减小,否则就达不到预期的灭菌效果。
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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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制剂车间布置设计分为初步设计和施工图设计两个阶段,在初步设计阶段,收集有关的基础设计资料、确定车间的防火等级,根据规范要求确定相应的洁净等级;确定生产、生产及行政生活等区域的布局;确定工艺设备的平面布置图和立面布置图;确认及物流通道,安排管道及电器仪表管线等。具体设计内容和程序包括:生产工艺流程设计、物料衡算、能量衡算、设备设计与选型、设备平立面布置设计、工艺管路平立面布置设计、非工艺项目条件的提出、工艺部分设计概算、设计文件、设计说明书的编制等。
施工图设计是根据初步设计的审查意见,对初步设计进行修改、完善和深化,任务是确定设备管口、操作台、支架及仪表等的空间位置,确定设备的安装方案,确定与设备安装有关的建筑和结构尺寸,确定管道及电器仪表管线的走向等;在施工图设计中,一般先由工艺人员绘出施工阶段车间设备的平面及立面布置图,然后提交安装人员完成设备安装图的设计。
在进行制剂车间设计时,应严格执行国家有关规范和规定;本车间与其他车间及生活设施在总平面图上的位置,力求联系方便、短捷;合理利用车间的建筑面积和土地;、物流通道应分别立设置,尽可能避免交叉往返;满足生产工艺及建筑、安装和检修要求;要考虑车间发展的可能性,留有发展空间;车间内应采取劳动保护、卫生及防腐蚀措施。制剂车间设计是一项复杂而细致的工作,在设计中以工艺为主导,在大量的非工艺如土建、设备、安装、电力照明、采暖通风、自控仪表、环保等的密切配合下,由工艺人员完成。
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