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医药厂房洁净技术发展现状及对策
" h; Z% |, ?4 M4 Z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。
# z1 I1 |2 n; n- s% C! H) e' E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!
6 T4 F2 p9 H: c医药厂房洁净室系统组成
3 {) s$ u1 i% [1 l7 @% j% x$ Q0 p- q
/ f$ X' p( ?1 A! z; [+ p" R& p5 X% u G
" v D! `0 M9 z. _; P
| ( L3 A& s# G+ K9 c: i1 r# D( u
Ⅰ |
* A# T) a8 ~5 H; X: m: R/ z, R$ O7 j% A @$ U
建筑结构(室内装修含彩钢板围护、自流坪地面等) |
9 L7 l- O, T, r+ l6 n: V! f- @- [$ a8 D- h O6 E( W
|
+ o6 F2 g- T' D+ Z3 H/ M2 f Ⅱ |
& p0 S X. _' c, n, ^: k L# `5 _9 h& ^# C
净化空调系统 |
; l- z6 }# y8 _0 s
) c( M* c9 g& Q. {" s5 a! z| 8 F& W. @/ S) U2 W: n2 L' `
Ⅲ | ( ]# B! ~$ p( z: w, X
8 B: m% z$ u" r9 w' l 排风除尘系统 | ; I* J: G j6 Q$ B2 y; L; `2 F
9 W- k" I# ?, X# g4 L/ f" g* D
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$ I& h1 ^+ p6 \8 B$ g3 k Ⅳ |
5 v0 f/ ~+ ]+ ?! C0 _
: k% r6 g9 f% X4 @5 k) u O4 k 公用动力系统 |
" v% S6 c) M# `% Y' Q, x1 o* @+ l3 b* n3 A3 I5 M8 d$ L
| ( y0 y" N) v, ^" F T. T" e/ s
Ⅴ | - K) V$ h9 S8 H9 N3 {' ^
3 u8 W h* j0 X. ^: Q0 s
制药工艺设备及工艺管道系统 |
5 `& |, q; U. V; o ?! n! I$ R/ h) Y- l4 |, J" u
|
8 T+ t" p" K3 r* S- } Ⅵ | 7 \5 m7 D2 [8 o+ ^% P7 j& {
7 E* k( Z/ j3 V# i/ j
电气照明系统 | ) _/ R. X4 {; L* [* ^0 }8 ?
: [) \7 k8 S3 u3 h" |
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0 |2 @9 |2 e( { D( W Ⅶ |
. ^' b) R* `3 v" U9 E- [
. X3 h# P# q" g* o4 K; c# o: N& N 通信消防安全设施系统 |
6 Y3 ~) J* y1 m, x# `( j' i) M6 f8 }7 C& @( O
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- o. B2 j' I4 u7 ` Ⅷ |
! `+ ~3 e* |" _
/ @- k- j2 {0 R9 H8 M S8 H 环境控制设施系统 |
# Q* L5 L- ?# j( G6 C/ m1 `关键技术——污染控制技术(医药洁净技术的永恒主题)& T" o: y0 u, v M
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。
6 D0 M4 j9 [9 E3 N+ V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。+ X6 D2 v; m2 G& ^, U! W
表二A洁净室及洁净区空气中悬浮粒子洁净度等级
9 E- }/ Q# N9 j% I* `8 G2 T3 v2 }4 Z P0 Z4 H. J' o
* p; J) J$ L9 }1 g- K9 K' C* U
2 F! O0 n2 c$ y, x* m0 Y9 l3 A
# t; q1 Q4 G+ G. m9 a5 j O, q|
( x7 n; @, r3 f: M) e" w6 b0 l \8 L 空气洁净度等级(N) |
; w8 c* U) g+ a
6 g0 ^7 p. S! ~1 i' `; }/ A, E 大于或等于表中粒径的最大浓度限值(pc/m3) | - q6 L) X% z6 v( R6 Y: `
# p7 a: P# ^7 v% s! ]: J|
r3 b1 i8 i0 y- f# M$ A 0.1μm | 7 F9 Y, {; L+ j- @. K
* p0 @0 `- I P$ b! o/ C
0.2μm |
* R; M, o: t8 j& }% C$ x! G' ^0 e5 z! q W" Q; i2 |# v
0.3μm | $ i3 r: p9 G" p) i. x7 Y
) n. W1 e0 u X 0.5μm | # t" }# W" o4 o6 [' Z' i& x0 w
" [: t& T& E. L# s" o3 G# I
1μm | 1 k8 S. ~: L- G/ @" \- B8 J4 P
g! S9 I# S2 g ]
5μm | 8 e* q* k9 l+ j/ u% [" t9 u
' l" V) _4 v$ R|
% \6 X9 r8 {* b4 b6 m ISO Class 1 | # m" G x9 w7 m( L: p5 K& Y
1 Z+ Q* c0 @1 X$ {! x7 Z7 }. J
10 |
0 x9 `; a6 |+ ^: I# R1 }& C: B6 z t% N' [
2 |
! O6 x5 O3 F1 _1 j: L1 n
" a5 D# i: I! C4 W6 B | 0 D: ^9 A# {+ k. M# e
9 _( ]) X6 o# g- y" s0 T |
# S8 }* N! y+ U) l+ M+ \) C: z
: H" e7 D2 c; I. ^" n' U4 ]6 g |
$ v1 z/ a$ I( G% Q
0 ?+ o/ ^+ c2 h9 g9 K | ) |! q. V; m* L; ?, k, u8 n- {
+ z! e5 K5 g" L0 q
|
@/ o b8 w6 h" }! \5 | ISO Class 2 | ( }" M2 F8 \: S$ w* |
' h( `4 \3 q/ L; ]; Y3 { 100 |
7 ~1 k: ? ?+ p! r; {
2 w2 `8 n" M$ t/ v5 H2 N/ U4 o 24 |
+ \* l( W! _" ]# x8 \3 b k) h
; Z5 N/ C8 }: K 10 |
! X5 R. f* B/ M1 i; B7 S
- k6 l, _ N, G 4 | - r4 ]2 `5 M6 a8 F5 v, J6 C
$ e! S3 b- x8 i9 c" Z$ ]. J% I
| / M+ y' @! K$ p ? w
; q( z3 `2 X/ f, `( M- u. f
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: m: U* e( z2 o. d' u' `7 [2 A+ z" Q4 {+ L/ H/ q' B
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/ d: H6 {4 Q8 u ISO Class 3 | ' N1 ^- C; e; j
* Z0 `' S) ]5 R9 J8 V 1000 |
8 |) c7 R$ [( D: K
' k) O% c$ T# u- N- P 237 | , E0 W5 r1 _' t- c$ P' i* N
; P) j% ^' F2 K( R 102 | # a' q0 ?. @* K
& @& K& N- u% g# ]0 q5 v4 B6 Y
35 | 5 `$ i2 D5 F* y
R5 |* u- e! @ 8 |
& \' i. ?$ N5 t9 p' x/ U0 A) `0 a/ f( @6 ]% W$ ^
|
: {* ?. I& B* n$ m9 B/ Q, s" u7 A3 ]5 e7 I( E: V# x; M
|
$ i9 ^2 M1 O/ g; C5 J _0 L ISO Class 4 |
6 [# `0 \ k7 E' A1 i+ z( r7 Y$ d
2 N: g& _1 r: s& v 10000 | * i4 ?2 |' ~3 Y* C+ w+ F
+ F! X" R* i7 R H _5 c3 k 2370 | + q: s; m3 `0 @6 I
, T/ @5 k9 |2 `& i1 k
1020 | , T# g) \' w+ n, R+ i
4 g4 Z( }2 O$ n0 A5 X' m. [ 352 | 9 l/ W; V: ]0 W
: O$ ^$ |* t4 T1 D 83 | 4 ?0 d/ V5 i( z7 H: E' L0 A5 p
: J& Y _% L8 M2 ?, s3 \( p7 {, N
| 6 A: e" n' |% I
: n6 l) Y& d* b8 b7 {* T% K|
$ ~ k9 v1 T% H+ m! Q2 R3 \ ISO Class 5 | & T2 G: t, \- F& i& z
, h0 I+ ^3 [# v& W0 q 100000 |
; x! u @" h o' T9 t+ s% O2 D! h. N2 H' y& M/ T, K7 W( O- ?
23700 |
! G9 e- Y+ V5 d8 Y! w: ^# x* n. A$ I6 U/ H j. c% p
10200 | 2 ~/ G7 c2 C2 u8 }
. O& ^) ^# @: m# S' `
3520 |
/ h1 O3 R) n# `; f8 B. H* f! Y7 b0 ^% _$ R- F6 ] `
832 |
& ]) r5 A' d! r: C0 U: Z4 i9 C6 J
; i9 U+ j8 |" u8 u 29 | % ?$ B' N/ R {9 v
$ A+ C% l {1 ^9 K) H4 Z# P
|
; b# k6 @# p0 V* s ISO Class 6 |
' u- |: ~& U+ Y' D$ I, H
) p; Y1 s7 p, x, q3 }5 C: Z/ k 1000000 | + r6 Y% U7 ?' U K1 n& \
: V0 u0 Z. N5 ^8 e+ ~- Z
237000 |
- i/ _. w1 s0 \9 o; V9 |
" z1 E$ _' j3 N" C 102000 |
9 z; u9 y: A- d) R S1 d- X* c* Y+ E" B
35200 | 0 E2 H5 }" L, \$ ?
2 F$ M' Y k7 P) C0 E
8320 |
9 g& @5 X7 S/ \8 A% L" M. g) E( j% `8 k5 |0 V3 @
293 | v7 p& V5 r7 D X. D
$ R, c: M, {$ j0 A" g8 n
|
) \( M$ J6 K+ [1 F5 O ISO Class 7 |
, }% v0 V) Z; Q, n" V X( ?4 S1 X( n1 P6 z) z. Z* B: W
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' _1 ~0 Z2 i; `8 @, ~ n9 {
2 k. B4 t$ V3 i4 c; H( j! l | : X! ?% H% d5 b0 I$ F
+ L3 Z8 s! g8 H) p | ) h) I. z* q8 l* g4 m) Z' O
- {# G1 D3 u* c8 k. w; z) F: X 352000 |
# q! O9 Y1 e% O4 c5 X: H. m, s% V7 Z0 E9 H2 e2 ]4 {; t! }
83200 |
) Y! X3 ?# H5 l$ o5 c7 y
4 U7 V9 O! M* O- C8 H, M* K 2930 | , g! m& c. b! `
" E+ I! F1 M4 n, \( L; d( l+ z3 I|
+ R1 X" |) `$ e, Y6 _ ISO Class 8 |
3 Z) r9 p% I& f1 g
# ~3 t U, U) q, B* Q |
( n' `/ q9 ~" B' W9 ]; J/ v6 h& o! Z6 E- n- K7 J
| ' G. {/ ]/ N+ X1 W
- s4 l' C) d9 c' |+ D' Z q
| 8 B- {& p3 g- Y. C
2 D7 [" U: n$ g6 E: _
3520000 |
, o! O) e- Z4 H, J# }
* A% P x/ _9 d4 b) N$ \. Y 832000 |
) c ^1 N% V2 P7 o( `( O+ d# S' l! k! g" x# ^- D! n3 V
29300 |
( m, }3 ?/ i o1 J+ l
. L8 m0 g" O) s+ o# q% V3 N|
& Z# B8 S& }' g1 R ISO Class 9 |
' [. h3 W2 Y8 `5 b: |3 B' m
8 O8 a D8 b0 f. f" ^, ?% c$ O |
& X1 F2 Y6 b2 M8 ?% V* g! V4 G0 `0 i- O
| 8 a3 a- N; c$ ~6 P$ s+ G
) `/ ]* o. E8 K# I! k& ~ F- } | 6 Y# i; }9 s' {
' f% h9 P( Q& f, r6 o
35200000 | 1 r. K/ j _0 M. {% Y- x( d
' z5 z8 ^) k0 K6 |8 c 8320000 |
) `8 `7 O$ X0 s& y$ g1 w" V! u! Y' j; p- U
293000 | # I$ E( Z, p, b/ C
表二B不同产业/产品的关键粒径 & @1 ]* F E" r' O$ \8 I
5 ~1 B. R9 p9 w) U8 a" \
: C* S& M: F! `# B
0 S6 u2 e) o! Q5 F3 C; E5 x9 d
|
. f+ G3 a- l; E9 G1 T/ ^ 产业/产品 | " u4 I; W1 _: S; H2 B0 i! M
. w4 ~3 o7 p& _ 关键粒径 | U: C& o" A6 z8 i- E- |, _
6 P* \! D& _- g7 @; |% _
| & w/ S- a/ H6 D- u! _
精 密机 械 | 9 L* `# k' J/ c7 W6 X1 g
7 N( e r/ [3 ?8 h" n! o 1~100μm | / o( t3 r& B$ i7 z4 `+ G
# R: G$ X7 A- _! A! G|
5 K5 \6 G% r# T4 q4 E# f e 半导体 |
. U- i# \+ k4 o3 d2 s+ w4 Q4 O' N
# y; A6 D) `; e N& v 5~50μm | , y) V* Z/ Z5 w
5 b, q/ @& I( R|
( l% q; v; c: f5 C 移植 |
j# t5 h! ]' `, B1 F0 K9 j" z1 Q9 t4 e9 C. s
5~20μm | ; j* f5 j. ^( b6 t' R
1 y" N+ e- g6 R7 F| 5 P3 J9 [5 j2 Q3 D2 ?+ X$ ]8 a: F
涂漆抛光技术 | 3 Y" l1 F7 U! }3 ]. j1 K, p; |
5 r; i5 @- r/ u: R 5~10μm | 5 `3 `" Z4 g! H5 y4 N! T
& y' `% N( k% }: B| 0 v8 _3 ?: {6 a5 I0 i$ i
制 药技 术 | : i% S- m- q; E8 A. z
6 Z9 l$ G9 D1 f/ B& l 5~10μm |
2 U9 C3 Z0 ~7 g: u# F1 ~/ U) }' P! d4 }5 B q
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; w1 c Y2 d. p/ |9 C! H 微 型 继电器 |
% S; X e# z6 B6 D# f: l% o
. W+ a4 Q7 Z3 V/ k. o5 R" t" { 0.5~25μm | 0 B, X( D5 U' o5 c$ U
- u4 l/ A# L4 }* l- C| P* M8 Y; I3 ?; Q3 x" Y
微 系 统技术 | , e, w7 ?( D0 p4 w1 E
1 l( D3 Z. l8 [. r
0.5~5μm |
p9 p9 @, u- }: G: ~" B- D/ d3 D4 q* }
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1 S& R5 w2 I" A0 |+ P# T9 y8 \/ o 光 学部 件 |
( R0 s W" y+ q" N
! W4 o) L# j- M% \" N 0.3~20μm |
; s: b, C: [9 G9 g( J; l
$ Q$ `. R) a: l|
) {1 @1 Q! s; X0 a# m 微电子 | % y3 P' {! k3 b7 V
& b2 c2 G3 H* F+ N. | 0.03~0.5μm |
/ n7 A1 M: i) j: }0 U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。
3 E$ t7 c$ j* r& a9 t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: 5 @9 z) j8 [/ {2 q Q
(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。 * d6 w0 [0 p3 |7 E$ b3 J
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。 3 ^4 U, b0 [# ?, Q+ D: u, d7 q" D
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:
( a- l+ k+ H) ^. V, g9 l①净化空调系统风道内壁不干净、连接不严密、漏风率过大;
9 c/ H: E3 u2 j) ]1 v+ R& K0 [4 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;
5 C- a% ~, ]) \0 u③装饰型材及工艺管线在洁净室形成了死角、积尘;
( ^( p9 W8 N5 ]( G/ E④个别位置未按照设计要求施工,无法满足相关要求规定; " S* v) f$ [7 `. @+ D
⑤所用密封胶质量不过关、易脱落、变质;
" ^7 U- Y- N1 X! v⑥回、排风彩钢板夹道相通,粉尘从排风到进入回风道; D7 i9 x/ }# x
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;( e% R1 T& w2 }1 c$ z( k! ]
⑧风道止回阀动作失灵,空气倒灌造成污染;3 A7 p0 @7 w3 W' s& e
⑨排水系统安装质量不过关、管架、附件易积尘;
! F' C# |8 M1 p1 J$ I/ Q ⑩洁净室压差整定不合格,未能满足生产工艺要求。5 Y& i- d* T0 A) g
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。
& \9 ]' q& A3 \9 u7 H8 u) _(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。
& ~/ B1 e! Y- V3 k" E+ H. @$ s. B+ A, k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。 7 k- I" t/ ^4 b/ z; A
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。 % F7 |; q5 c$ k% V6 ^% J
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。 : p0 d W1 j; J2 J
市场状况及国家产业政策方向
% y2 R+ }0 O$ i/ Q8 H7 V 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。 7 J6 N: ^6 p# l/ 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。 & c5 ?. E% k1 Q) P! @$ b
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。
* Z+ e+ f: M8 L4 H& g8 \/ ^6 q3 K1 S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。 ; Y: U6 A7 U8 a% F
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。 w" a0 n* s! s- \; X& r
“十五”期间全国将投入600亿元,创建8个大型医药产业园区:
. V, S) X* `. \5 Y0 ]4 d· 上海张江“医药研发基地”
0 _- S0 l9 A3 G. Z3 d/ u8 |· 杭州余杭“生物医药产业基地” 4 c7 P- G3 C0 h' B# J" g4 {
· 无锡中华生命谷 6 I; s B) D$ R6 h" f2 a$ Z
· 湖北葛店“中华药谷” r- q8 Q$ H2 \1 s
· 天津“现代中药产业园”
$ e; p7 s, p: |0 s· 海南岛“海口药谷”
- l! c" B4 ?/ n. V) W( y# d· 哈尔滨“北方药都——哈药工业园”
E' c- H5 W) p2 @9 y1 ]1 E· 北京生物医药创新基地——“一城”、“一园”、“一谷”、“一带” ( l0 f' l: ` @/ k& K0 k0 C
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。 |