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医药厂房洁净技术发展现状及对策
; i* |% z+ V5 h( d$ T H0 g自从约30年前,第一批洁净室用于制药医疗以来,洁净室技术百花齐放,洁净生产环境五彩缤纷。洁净室技术的典型应用始于制药、医疗、化工、精密机械制造、光学、微电子,当今洁净室已改头换面,并延伸应用到越来越多新兴的工业部门,如微系统技术、生物技术、食品、化妆品等领域也逐渐开始应用各种级别的洁净室。 " M4 Q2 T u. K( J& ? r
近年来我国医药行业蓬勃发展;GMP(Good Manufacturing Practice)即《药品生产质量管理规范》是当今国际制药行业公认的药品生产和质量管理的基本准则。体现了对药品生产全过程的控制要求,对生产中影响质量的主要因素提出了基本控制要求,其中“生产环境”要靠洁净技术来保证。药品生产企业的GMP认证为净化安装工程公司创造了商机! & E/ P* m8 Y# `+ l- i% a5 x) u
医药厂房洁净室系统组成
5 D4 e( G+ _0 S9 E/ C# w, |8 D, L9 S# E L
+ A- o8 |, p' W1 A" }3 L9 R
8 z/ i5 K; j" p- S
* W- [3 K& Q D( B| " X" w6 ~2 Z. z, s4 k' B* d7 }) m
Ⅰ |
. m ?8 ]/ M7 R9 X# Y1 C* r s8 V( c, o% m+ }( m f2 W1 ^
建筑结构(室内装修含彩钢板围护、自流坪地面等) |
/ ]7 p {: Y2 v' t/ N
( V( Q% q0 }8 p. X7 c|
) G$ z; z% x \1 A7 L' X. Q8 t Ⅱ |
- L% G9 d. O* E7 p/ _) [* O+ w1 r l; W) i( y! n' U/ {: v
净化空调系统 |
+ I1 w1 s$ }4 j' O1 S/ Q% s* A3 r( s! V$ v: W' |
| ( S: n" ?, A- x# ~
Ⅲ |
0 }: l; X- ]; t! a. d: F$ t
6 ~8 C c; P4 N, X4 }. K. Q 排风除尘系统 | 7 C+ ?$ _7 A ~$ X. |
$ R: V1 B. C6 ^1 V/ A| 0 i8 \5 O8 l1 X. \2 w9 ?, N
Ⅳ |
- l+ N6 [8 M& k7 ]) q' {5 t/ z( ^3 n. M! X! t7 O' X: I# O! d
公用动力系统 |
' a4 [! P4 F* t6 ^, T9 ^0 q
6 q, z- C0 {# g+ X0 g|
3 Y. B4 u* @: \' N* i Ⅴ | ' g& o) i$ ^: R! T* p
, A9 T3 G1 s' F/ X8 r4 u# \ 制药工艺设备及工艺管道系统 | 7 z p: u" i- P8 Z' n1 x; \! x
8 ~% D3 x' P+ ~ T t
| 4 E0 \4 U$ N( F# w! s5 d
Ⅵ |
! J9 c4 n( V, B" Q( f
' @3 C0 |: ]3 y2 \ 电气照明系统 |
9 v. y' l2 p: ]& u" a7 I8 w, ?* U I
! X4 @& H' O# ~* T* d4 o|
) K6 b0 c7 n5 {3 z/ c Ⅶ | . v. L3 K- g- m7 h& I7 q
! N% W n+ `' O' s+ r
通信消防安全设施系统 | / ]( R6 r" C7 F( S
5 g7 M2 `! v m k5 M9 I
| ! O; E) R" G) o) L; _0 W
Ⅷ | 7 z( L: N& q7 f- \" S: V$ a
8 W! f' ~# `6 K; H# m) } 环境控制设施系统 |
# \, F; z- r8 g) g关键技术——污染控制技术(医药洁净技术的永恒主题)
! W, R7 W9 N: f) V0 D- Y医药厂房工程洁净室生产环境大多均为传统洁净室(conventional cleanroom)与模块式洁净室系统(modular cleanroom system)、洁净工作台和洁净柜 (clean work benches and clean cabins)及微环境技术(mini-environment technology)三种形式结合较少。
8 t6 h) Q3 m- {由于医药厂房工程洁净室的洁净度等级要求不是很高,多数为ISO Class 7~ISO Class8级(换气次数平均在20~30次/h,主要控制粒径为≥5μm粒子),ISO Class5级的比例很少,对静电、微振控制要求不高,所以难免有人会认为药厂洁净室施工难度不大,其实不然。
! k8 M! ]/ W: `+ x( \ }9 h表二A洁净室及洁净区空气中悬浮粒子洁净度等级
# q5 C- K1 F3 I7 R- h9 \7 y( l
' Z" X4 n/ t0 p5 O2 C. a" W! w1 ]2 o: S6 m: I: E$ a
" |" |8 x% N. T' [3 j
# h& E- q6 c! ~9 r8 \5 h7 Y; [) b|
^7 B/ j: R) C6 { 空气洁净度等级(N) |
* c+ ~. c! H" z; _) l6 u' Z+ Q! ^. |, ~! y
大于或等于表中粒径的最大浓度限值(pc/m3) | * W& \& t* ^9 Q, l8 b7 U
$ N- p% O9 M0 e9 h|
" a3 m/ T2 ?; I) f, R2 @3 D 0.1μm |
d! S; I! O- o! b8 `
) s& N6 |5 N' B3 n' L1 R8 a 0.2μm |
v" v2 U2 d8 C; i
3 ^6 N; a4 @3 t 0.3μm |
" u! H& H1 t1 K; i
7 T3 R) X4 b8 s* J1 y+ N 0.5μm | - { j- t4 z c5 ]) Z2 W L/ a W
+ |) x; i8 ^: {* u5 T: k1 ]3 [5 Q 1μm | & n9 O6 b3 g; ]
) }3 } S( F. y 5μm | . L4 b% Q, s3 H
5 x4 f k# G' I" J- M4 x: D| , `4 g6 b: D+ o8 M) J
ISO Class 1 | 9 r0 L) z1 i; I+ M% r' o
8 N4 h( q8 Y/ _# [ 10 |
2 l0 z( X: I4 m4 @( v
K& I/ z9 W. G 2 | ; \, Y( u/ k8 B" m
- {9 \- ~5 ]3 h# D! o* W v4 `
|
8 d% F' F/ h/ }) U+ C( A7 U4 L
. Z' P/ X" m2 w | $ r k4 o+ w E: {
! ]2 E9 W! t9 q" T. \2 L | $ \* O- X* U+ J" E E6 b
' \* ]% q! v ~; n0 D
|
4 ]% h ^ n6 o* T
- r b2 \4 V6 c| ' R0 k `2 z/ G6 G; c
ISO Class 2 |
4 m ]- D5 i H7 a8 {5 H3 [; ]: g1 @* u- q/ t$ v9 o
100 | ) {; k( X3 N$ E: o5 w
6 ~% r- z `$ P/ e0 D9 m3 j 24 |
0 V+ F J ^7 U5 w6 X6 F# \6 P) c O$ M3 e7 d& q ~- l9 ]( r' ^( k
10 |
: @% h' l+ ~8 k0 A2 P, A6 @/ s/ A; y: f3 L
4 | 6 b0 E7 G" H# y0 Z! b+ B. Q5 W
* n5 v* d0 J: ^
|
: U+ v# W, i; D; M1 R2 R
( l! M" g& F: M2 ^ |
" t' {6 ?- v V2 y4 c' _- G8 s4 @3 R
|
/ o/ g: s( u! r ISO Class 3 | ! K% p, I' l2 B( `( r/ X
' a9 Q; O$ Z5 I* l$ } 1000 |
# }2 l, K* r; |- ]: M
; v* C, A8 l7 i- { 237 |
) i: \& s8 f8 X7 w) m9 d, C
+ o7 D) [+ s) P) v4 y 102 |
, @+ p% {# ?2 Z! U) P# v& O2 g8 n5 Q/ d
35 | 8 M) c2 A8 q4 ]' `2 U
/ `" h* K+ ]" m: L( Q+ A/ d 8 |
2 e3 y9 g& X Q
* [( d k# A( |$ @ |
5 O( y2 p$ B+ X
: _2 I9 Q& p6 Q( ~5 k|
, A/ l. M) K& m6 ~( ]& ~! ~* F3 @. S' x ISO Class 4 |
) e3 @, U3 d% L0 y
; ~, g9 [, E0 g7 y! D1 O# `9 Z 10000 |
9 U) n2 Z/ Z6 `: Z, `$ C
) k1 \2 `0 l/ d. y, ?5 w 2370 | & `& l( q6 w, L- ^; Z. K) s2 ?! f: l( A
9 q9 J# I0 a( O& D5 _. ?/ s
1020 |
" t, o. T" e2 [# k7 q* d2 Z' O1 ]2 M7 U, U3 T- Y7 ^
352 |
0 z! h$ v1 J* z' Y3 h( N) A1 }* j2 T8 `7 C! f, ^6 E' q( ~: X& ?
83 | 1 b- j, V& {: [, v! x8 }
% r1 ?0 G f0 ^ S, B* j | / A& @0 H' Q* X2 T
% \9 o* e d; P
|
7 U# \6 y" D0 S! t; l ISO Class 5 |
: |3 x6 q. d) K6 ]) J0 c) a4 A4 x
8 v% \4 @- h$ [/ T0 U3 x4 n 100000 | 6 O- o: [* L# B
2 G" w& R6 V8 |5 h6 C6 `" a
23700 | . e" M% L$ W r. k; |/ ?& b" d
! l6 }" }0 y& d1 t F( g" u
10200 | " K/ A9 C) j2 D6 ?% E
1 D5 y. K5 ]' b$ p9 N2 O4 s7 P
3520 |
9 M4 G: Y: ]/ ~. v, o
, ]5 k: d" ^; ~1 k; n 832 |
1 T/ }; s Z8 p
* V5 O9 C% ^( O5 i, T& S+ r 29 |
) Z4 n* o0 I+ O, }5 z9 k! h- A
. u# U5 _5 `- |2 F# x$ U| 3 P) |& `$ Z* @& ?2 o
ISO Class 6 | 8 p' k; L8 g% J" J1 M6 @) z+ j! w
, r0 a) X4 g) y# N& B
1000000 |
G" w- l/ L" a" K) q) i+ [/ p9 S( d
237000 |
4 r1 h; b8 G- @6 o, Q0 U& Z
. L# w4 ^3 T7 O6 H' t 102000 | 6 I8 r+ L; v* x2 n/ z# } e
# s3 k8 k( ^) F9 b
35200 |
/ P7 B3 ?) ` i5 `9 [/ l% d* @' l! Z4 \3 h6 u: Z
8320 | D Y. \2 a' }, s/ E8 N0 y0 j
* ^; I' @' o: h$ ~9 }( L) q* z
293 | 3 v B( `3 |6 E: C
. D& T! H, N) ]
| + V7 X- Y8 `4 t7 m+ G+ h: ]
ISO Class 7 | `: c! h$ J8 s f( o+ K# j
/ J" }% s) S! \2 l8 q+ ~: Q! a$ X5 s
|
4 l# }5 I V8 l) K Z5 G$ L( ~1 ^* N- b$ b) m
| / q+ K5 Z+ ^/ f
6 b& y# B) N- a/ S. Y
| 3 m Q. e: X: Q; E6 O. g
/ ^ t- G3 h7 _8 S 352000 |
' Q& n' @! z9 v# n8 N. d1 O2 h9 \% i; `$ `' w+ ~% J
83200 |
" Z# S ^" t+ z7 E% M5 s+ t
x1 r: T6 f7 Q, m, @, }; Y 2930 | / v1 | q: d6 Q* \, a5 l
9 x. A- ?' G4 c; B9 j Q8 u|
& w5 e$ @. P. S# i6 U ISO Class 8 |
7 A5 g5 z' B! |: a. z! v4 G* z
( @+ l5 R) @: ~2 R+ J |
0 X# B* D ?, p: v3 a: F
7 X' t. } C+ f' ]9 Z0 [ |
: @/ \7 f+ P1 W0 R1 ~2 C9 Q) q4 {
# \$ D: y9 g) T( ? |
9 @( Y( y" u2 _3 W' z; {
/ |' Z! v, t& y# v+ `: o" h! e 3520000 | 7 u8 R8 p2 `* Q
d& Z( [: X6 i* s
832000 | ) X* f/ E" h% m. @; t* d3 c( q# h
' u8 s. i g9 y( O0 [8 u8 f) i, b+ k 29300 |
3 V, C+ V, K, b! j3 t" K6 j6 U" S. C; D6 _+ m
|
1 |$ m7 ^. p) Q; F8 f$ |) q ISO Class 9 | * a0 P7 m& J" c2 S
9 X, u& k* h7 Z% j- {& A | , ?9 G7 T) I/ J6 N
+ P" `" M, z( c' X3 ]& s! f
| % }0 X, G$ ?2 I3 X6 u4 z
. z; k' a( _7 @
| 9 p" l& @/ \$ o. e8 o0 H! A9 T7 c& y
, B, F0 v3 }% Y& }1 d3 S7 p
35200000 |
J! t" Z3 ?; t7 E" M* [
- O$ t% _/ U) y9 @% K/ n1 |; U5 [ 8320000 |
. x9 C$ d% r% G2 F* b8 e! A6 d6 j" a0 S) L/ H
293000 |
- O: r# D, u* c3 S) |- w, U 表二B不同产业/产品的关键粒径
$ L: K8 q& s( s P! o' o' `9 f9 I: ?$ \/ g$ {- S. N( _
, M9 Q, K9 L0 ^- o) J9 Z
" n* K3 H6 Y" {- f7 F% Q" N$ d) U' s0 v- Z' ^( h
|
; V: Y* K ^1 h H. p& C 产业/产品 | ( `( C2 m: }+ T
6 ^- t; |3 X% L1 S# x
关键粒径 |
: {" X9 _- A5 j2 M; B& N& _0 o# r, W4 l9 b
|
, G, Y' t( H- R1 }) ` R% C 精 密机 械 | ' c- A: _3 U1 d) U {
4 C! w4 g6 j! X
1~100μm | 5 i) z r7 ?' U0 }* J# S
2 P* [' V0 l% F: O; e! s: G| ( S3 v! e" f: u: u$ v$ M4 D
半导体 |
8 E! F, |2 v+ P2 K" ^7 `4 T' |8 r6 J
5~50μm |
7 y9 E- x: n* `$ r7 G% ~
1 a" T8 a/ A/ F) p( i( _. r: W" P|
; {2 n; }7 x) K: Y. o 移植 | 6 U% j+ `4 a9 D9 t' N2 e s
" t/ K) h4 u5 K3 ^
5~20μm | 3 W0 I/ c. d0 p2 j0 G* w
& u* m) v' [, g) u- O|
' s; ?3 B. N: Q ^; r; |- D 涂漆抛光技术 |
3 r# w/ \2 X* e. r) Q$ u& Y8 m) u. k9 h* o
5~10μm |
% a4 X! z) b5 T1 F* [, E' K0 \
. e$ Q+ u2 j) s/ K; k' m( Q" `4 t: n|
; G8 o+ H- e* @% P2 k( L; ^6 S 制 药技 术 |
* q% z2 q9 [. D( \; u9 L c5 b2 S: m/ C
5~10μm | ' x* a t# ?+ t" M1 D+ b
- V0 V( ~; q9 h3 C2 `9 F1 S| - ^! n, ]$ O7 Z. P* z
微 型 继电器 |
t/ m% {8 W: {, C) X& w3 `5 x7 ^1 t& `. c
0.5~25μm | - e0 W9 `8 U$ k+ t
; ~# h5 M6 u# J$ S- m6 S: x| 7 [* n% d# H" b _# k
微 系 统技术 |
( i3 B/ I, s7 [& H1 H6 _1 ?
/ |) S' a) d/ ~* o) q0 L! X 0.5~5μm |
% T4 g4 z/ } V' v
" `1 q! H7 r8 A+ l| 5 L; A! f, R! M. [
光 学部 件 | q- k0 d- O; e' N+ Y
8 X7 f+ a" h4 V+ |* e f" l8 d
0.3~20μm |
* V$ Z) ]" U& q* x# i- i9 A- A8 q9 H+ M: }. l. z
| 3 Z6 I; f1 ^' [ r7 g
微电子 |
- D0 p; L6 q# Z4 C @" t, R. }: h# Y3 p& g: N( A% C; x1 n; [
0.03~0.5μm | , `4 | r$ |" T. r
医药厂房洁净室关键技术主要在于控制尘埃和微生物,作为污染物质,微生物是医药厂房洁净室环境控制的重中之重。医药厂房洁净区的设备、管道内积聚的污染物质,可以直接污染药品,却毫不影响洁净度检测,所以我们说:GMP需要空气净化技术,而空气净化技术不代表GMP!洁净度等级不适用于表征悬浮粒子的物理性、化学性、放射性和生命性。不熟悉药品生产工艺和过程,不了解造成污染的原因和污染物质积聚的场所,不掌握清除污染物质的方法和评价标准,以为洁净度满足要求的洁净室就能生产出高质量药品是GMP认识上的一大误区。 8 J0 F( j2 M( P; o* J$ x6 z4 B
经过本人对东北地区多家医药厂房(已投产)洁净区环境情况的调查了解,GMP技术改造医药厂房工程普遍存在以下两种情况:
1 n- _( e7 r6 e' Z(一)正由于存在主观认识上的误区,在污染控制过程中的洁净技术应用不利,最终出现了有的药厂投入巨资改造后,药品质量并未明显提高。 3 ~; d4 y# G, G* M9 A, |5 ?
医药洁净生产厂房的设计、施工、厂房内设备设施的制造、安装,生产用原辅物料、包装材料质量、人净物净设施控制程序执行不利等都会影响产品质量。
e9 E+ `0 {) \9 Z0 }/ d3 n: n/ J本人经过分析认为:施工方面影响产品质量的原因是过程控制环节有问题,在安装施工过程中留有隐患,有如下具体表现: 5 |$ X0 V7 _) O
①净化空调系统风道内壁不干净、连接不严密、漏风率过大;
4 d% A4 Y2 y1 V4 R' x1 A) }! e②彩钢板围护结构不严密,洁净室与技术夹层(吊顶)的密封措施不当、密闭门不密闭; ! d2 N# D/ z3 V( D+ H. j$ d1 w
③装饰型材及工艺管线在洁净室形成了死角、积尘;
- i% E9 O2 O( N8 Q8 N) i0 J; l$ w④个别位置未按照设计要求施工,无法满足相关要求规定;
: q: h% E- p* ]⑤所用密封胶质量不过关、易脱落、变质; # Z+ ^7 I7 y: {7 |
⑥回、排风彩钢板夹道相通,粉尘从排风到进入回风道;
% J9 @6 M/ [; I1 m ⑦工艺纯化水、注射水等不锈钢卫生管道焊接时内壁焊缝未成型;
! o) n: ^( X) w. C: L D ⑧风道止回阀动作失灵,空气倒灌造成污染;3 A' K j" Q0 s3 w) Q
⑨排水系统安装质量不过关、管架、附件易积尘;# y+ u: m# M( v, O" X5 O! G/ Q
⑩洁净室压差整定不合格,未能满足生产工艺要求。/ [3 B/ N" E9 ?$ n8 {% r
所以,针对每个专业安装工程公司,洁净室工程施工无论洁净度的高还是低,都必须为药厂作好工程部分对污染源进入前的过程控制。
: p( x# ^" Q7 [% ^, ]3 j(二)大多数药厂洁净室HVAC系统节能效果差,形成不必要的支出,加大了药品的生产成本。 - F6 ^$ Z6 V, z0 a
比如有些药厂净化车间在空态或静态测试洁净度时,勉强合格,在动态测试(生产)条件下,洁净度不理想;所以不得不把空调机组变频调速设置为Max工况(如此换气次数即达到相对最大值),以使室内洁净度达到要求。换气次数的增加势必会导致能耗加大,形成不必要的支出,加大了药品的生产成本。
+ A) ?4 A7 Z2 a6 d8 \+ m, I有的药厂投资人为节约初投资而擅自降低设计要求的条件,购置价格相对低廉的设备如冷水机组、水泵、风机和药机,这些看似便宜的设备效率低,悄悄的把能量白白消耗掉,使投资人得不偿失。
$ b6 a0 Y( D5 O) L/ c/ k有些工艺设备运行时排风量波动大,而没有采用变风量排风机来实现节能;更有较多排风废热未被回收。
" s; T: S! k Z; z市场状况及国家产业政策方向
' W% H3 i/ N1 e8 x! A9 E 近年来我国医药行业蓬勃发展,2002年销售产值为2300亿元,每年为洁净室技术提供约45亿元的市场份额;药品生产企业的GMP认证为“洁净技术”创造了30亿元的商机;创建医药产业园区每年将有15亿元的洁净室技术市场份额。医药和医疗卫生已成为洁净室市场的热点。 + N, u/ X+ {" Q: Y
GMP(Good Manufacturing Practice)即《药品生产质量管理规范》是根据《中华人民共和国药品管理法》的规定而制定,是药品生产质量的基本准则。体现了对药品生产全过程的控制要求,《药品生产质量管理规范》的要求是强制性的。对生产中影响质量的主要因素提出了基本控制要求,其中“生产环境”要靠洁净技术来保证。 $ s2 ^: H4 e9 q4 c* k
说到底GMP就是对生产全过程的污染控制,从而确保生产的每一支针、每一颗药都安全有效,质量万无一失。 * C+ Q ?2 ~7 [) V( c2 R
全国现有6731家重新换取《药品生产企业许可证》的企业,除去药品用胶囊、医用氧气、中药饮片、体内外诊断试剂、药物辅料等剂型的生产企业暂未列入GMP认证范围,已列入GMP认证范围的药品生产企业共5146家。 2 c* n7 A* J/ _% `6 d. {
国家药品监督管理局要求原料药和制剂生产在2004年6月30日前必须达到GMP要求,尚有3000家左右的药品生产企业需要全部或部分通过GMP认证,医药厂房需要进行技术改造(或新建)以使洁净室生产环境满足GMP认证的要求,将需要300亿元人民币的投入。近两年来,是技术改造投资高峰,每年为洁净室技术提供了30亿元人民币的市场份额。
7 ~8 {2 }0 Q$ x$ H2 S) f% z“十五”期间全国将投入600亿元,创建8个大型医药产业园区:
+ t) ?: B0 F K( ~6 `· 上海张江“医药研发基地”
! z, y* R1 ]5 g+ X$ J+ v- X· 杭州余杭“生物医药产业基地”
4 i2 |8 A; T- Q% Q K7 _" L2 Q) d· 无锡中华生命谷 8 p" o/ }. h' L" D9 `
· 湖北葛店“中华药谷” 1 k! s: I- D& X& Y, E; j# B2 X
· 天津“现代中药产业园”
& S' E$ _" f5 |" ?0 G· 海南岛“海口药谷” ; N! Q& q/ Y/ \1 R
· 哈尔滨“北方药都——哈药工业园” 3 H' ?- W* e# R# W" ?' w) Z
· 北京生物医药创新基地——“一城”、“一园”、“一谷”、“一带”
/ j0 @9 g4 M: t5 n# X 创建医药产业园区每年将有15亿元的洁净室技术市场份额。 |