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医药厂房洁净技术发展现状及对策
) b/ X- E* Y9 d1 @( ` h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。 K0 H" Z; M: g+ K2 S2 ]$ l% x
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!
& S* ?5 K; n2 N5 I8 h& P医药厂房洁净室系统组成
1 B: S; [0 [/ ~) |: W) ^: @. ^! G) S! y8 \& Z
; w8 v, y% F7 w& r) z; P
7 }2 I/ z7 K$ S j2 b; E" C& h6 P* A' L6 _; P
| / V) B& P7 Z+ |/ c4 r
Ⅰ |
4 Q, Z% {+ |4 n j( p+ O
5 o, X3 ]' l& Q1 G1 q- E' q 建筑结构(室内装修含彩钢板围护、自流坪地面等) | / y7 c! \" M* B8 [8 T
! P+ e" B: m* n4 I3 e% \: e8 ~) I|
8 O$ C) r( z& D4 O4 K3 K Ⅱ |
" o/ Q) y* R' O
$ W- m4 N" A& ]( Y* ~, g 净化空调系统 |
+ [, T, s+ n9 H# Q2 A
1 S2 I7 Y+ H0 `$ a| ( k! | W/ }4 v2 L8 |
Ⅲ |
6 Z' J; t, b, G$ z! P6 S w2 M; E6 _
排风除尘系统 |
$ g$ e7 G. W' q7 o' B8 }) ]3 @' R* }3 U f2 o
|
4 p! z* g1 e0 M8 l, G" t( Y; Z Ⅳ |
" [( p! m, Q/ Q. Z/ _4 E1 {
/ Q% n# m/ R( {) E 公用动力系统 |
$ @: e( E( y4 @" J
3 q9 q4 s4 q! a* `# y|
2 C. h, j* F" g) P a7 u( b+ n Ⅴ |
6 W; F# Y$ ]/ ]1 d
6 B8 T6 u! G! P" \" x. R 制药工艺设备及工艺管道系统 |
) y+ V) [: M# s* T! \, E1 }
* s6 v: p, P( [0 H# |- x& ||
/ h2 b! {, ^$ R0 d# E Ⅵ |
7 o! g v9 y$ q% ]
* O/ K: }* _9 G( ^+ f 电气照明系统 | # V/ u5 M6 B# j9 @9 x1 _9 y( Z" B7 L
9 d* Z+ c- C% H/ @9 Y' W3 f
|
# l, u6 d: p& G Ⅶ | 8 z* L) M) T+ _) n7 _! T
; g. G# u3 o0 k0 T; D, _. h 通信消防安全设施系统 |
* d( h8 o1 F% ?) P; c3 q x2 p) e( o/ A& _. H& S
| " v( X* }5 a+ |8 ~4 L
Ⅷ | % l% O3 x; L* o* D9 Y: I
! @+ w. W0 u: P9 c: c
环境控制设施系统 | 7 `; K7 |6 G- Q& t4 F, b. H
关键技术——污染控制技术(医药洁净技术的永恒主题)3 @# B; q2 t' r* B2 j, C
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。 {( |" l5 R& [, E
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。
, G, Z7 W" W- r; u4 I! D表二A洁净室及洁净区空气中悬浮粒子洁净度等级 # b- `8 i' x7 M6 `
) o; G8 d7 K& b0 `9 B
% k3 U% B: @3 I8 V* }0 g9 u! z, W# }" b4 U2 `7 d
. \# M' ^6 {# G( t# {# I/ N7 Z& R| \. y8 ?2 g' Q2 Q( ~. A
空气洁净度等级(N) | - A- Z3 v: `. Y1 S& \
% x4 l6 O' Y2 N) f2 q
大于或等于表中粒径的最大浓度限值(pc/m3) |
}* }1 B& l/ K- `
$ N5 | D: x1 S" || $ O7 J( B9 Y3 O' u7 \0 a
0.1μm | " N1 v) p$ ~0 G5 }8 I2 B% o
+ ^# I* y5 v7 ]7 P& r 0.2μm | ( m0 \3 {% c. M& z7 y; S7 y
3 a' A+ ]) E5 l1 \ 0.3μm | / h& c% w) k! y
; c# @+ e! U4 s! P6 X7 Z 0.5μm |
9 B& T& m2 l6 b6 |9 J+ U3 e
F9 x% M6 g/ w: N 1μm |
/ y; n R p, m/ a7 V6 x7 M
1 s1 ?% [" V) e 5μm |
( c# ]; p# D u8 Y7 b: M2 }
8 I9 N- N6 W5 @: O5 W: Z" ?$ G|
) d4 |- F; j: Z/ h; @' ?& r ISO Class 1 | & h' Q, p; Z) O) D6 A/ B# P+ g
F) I. |) k* R- d/ U) T 10 |
: f1 k, j+ `5 F# F
2 ~9 n# J" p i1 H; b 2 |
5 B( {" U1 C# V# l
" M& n' X% Y! \# u! f/ r- F | / n0 D x, n" E" g8 k0 A9 v% D
6 y! F/ m/ W; l1 {
| # l+ j" n% Z& Z# H, A, b5 R+ d
; [/ g6 {* n, Q- O. i
| 7 r6 m! M; m! s/ H
8 B( v) l# n( ~/ W/ d* j
|
6 Q! i( G8 ]8 |- K: E! S
6 o9 q$ C: f4 x| + p. Z9 _# C3 x; L0 N
ISO Class 2 | + q, V' N# q/ ^* H( ?' [* e
$ q2 P- M# M4 I& _2 H+ P9 b) j
100 | . \8 ~ E& l+ V% @3 e6 D" N" c
: o; H5 o k9 ^7 G+ ?! N/ k" s
24 | 2 b; b( L3 K" s3 Z
% P; d" K' I- F
10 |
$ k& U8 R4 l s8 g( Z3 [3 z. `. g Y
4 | & y1 A i: x0 p/ \+ q2 F) n2 l& E
! ^* y9 s' _$ {7 u9 p
| 5 u5 V; d; F7 p+ A+ v# I
2 \" I: q( }1 [- }# Z8 d6 N |
' j7 f% b; q, P
' ~( J. Y( {3 M( _- ]0 p& I6 V2 L: b|
3 k- i+ a+ I8 i, C ISO Class 3 |
' O6 i9 Q8 S5 V8 A' I% F6 _
, I8 ~5 w% N O2 l+ F$ W 1000 | " m/ v `' _$ f1 H0 `0 f3 I4 ~4 U$ n# c$ \
( R2 {/ d& l% @' K& R r
237 |
" @6 O9 [4 h, D# ]" K6 r( H6 A
* C4 a- ?+ v- f* D7 u, N 102 | 6 p G6 Z6 B) ^& v) u' v
5 A9 ]% O) O9 x6 ^7 z1 Q 35 | ; W% |# ]! W! _
. k( V. i' g+ X
8 |
5 M5 Y6 e6 }; @7 Q& T% `, d
4 M- n1 ]+ o3 h) G, s |
1 ` X) y% f' Y4 k; j) w3 B% H9 j3 q7 E- v6 E- @' D
|
8 f& }/ A* D% c, z4 `: T+ ` ISO Class 4 |
7 \" u' K* S# X4 `. @
+ D- G; _: m: ` 10000 |
3 T# B Q+ l0 f7 H, F3 l
* t8 r# t0 W: J3 h9 | 2370 |
6 L4 @9 I1 R) r3 Y9 s0 E; C
5 l5 M( O, x, L0 |5 l) A 1020 |
5 V) c z& Z% p! X/ ?7 I1 t& g7 P: x
352 |
. E/ j8 a$ w) p
/ w( X2 L+ R' f, G0 g 83 | 9 [% V% a% j9 g
, m+ }) I& c& f- k) e
|
$ z7 z$ S1 {! v1 o" F* K2 B9 \/ y- G) {9 E% \
| 7 z, U8 l$ @" W8 F+ P4 O D1 G3 {
ISO Class 5 | $ a6 H5 u: V+ o4 v
( g: k( K4 l9 X) \ 100000 | 4 j7 g- F/ p# c4 O( D+ X* u- g7 }
' F* E/ p' R$ x9 w( Y
23700 | & J; q* n$ \+ Z5 Q3 o
. v1 M% U$ U: \/ Q @: ]8 d
10200 |
, h& \: R( y7 N: \0 {, e2 r( h7 M: |% z
3520 | 0 M" l# j1 d; h+ F+ o+ E0 ~
) ~# U, n' o# `4 P) h
832 | & \, ` g) y3 g9 p
: D8 \3 A7 m4 @7 _ 29 |
" V* S+ ~) }! b7 n" R8 q8 W1 l" s6 V2 p
| $ N4 K$ S9 Z0 ]
ISO Class 6 | ) t! }$ ?, p0 {. D
9 ]1 \! _3 b- W% l
1000000 | 9 E+ R9 Z6 a% ]6 C5 a
, z! C. D1 h0 {. X
237000 |
9 A* i4 |8 ^. Y" m" v- Z7 J0 ~
$ X5 @/ Q! ^' J 102000 | 5 o' q! W: ^7 z# w5 Z3 N' N
# q- F9 b$ y6 P1 g) [/ |
35200 | , n5 ]5 N- b7 v% O7 \3 |; G4 q( Y
4 E& L& r* H: R4 T, P 8320 |
$ z7 f% d. H' h( A. i H0 u4 J' J1 e5 H( P. h1 ~8 Y4 j u
293 | ) b5 i( k# s- x
# Z8 ?7 l$ U* K' i| 0 \: o4 E5 [3 W4 N
ISO Class 7 |
/ B/ [* L% ]8 D, g: Q/ G r- i3 F0 P4 K$ ^5 r4 X
| , @% B) Z8 y# a: C8 t* @/ o% r0 E( X
& h F4 X- J6 L# n g- S6 x6 P
|
2 h8 P: I1 x) g+ K6 o* [; P' d
( p+ Z b- Y' T% ~8 k! T1 f4 } | 9 [1 v# z4 ^6 h+ L$ R7 p# D
5 X& @5 B6 z4 ]4 o8 C+ _+ [
352000 |
$ W7 u F. J$ o0 Z) G0 I! a3 X
( ?, `/ A( j3 n- M; I1 L( M 83200 | & ~0 w; _5 X# k9 C% q# O2 l. P2 Z
' R/ ?4 K9 n) M6 p5 N% Y% b 2930 | ) X9 k, V1 f1 k
7 `8 a2 P1 w5 j1 G5 D& G) u| 0 F( M7 g$ o# }6 f- b" i
ISO Class 8 | : n' q% W, s+ g4 c! `7 v* A: y
& S* L% ]8 z# r; `, x
|
7 j/ ^' W; H6 J$ p, @% {( ^& H& C: e2 w8 i/ \
| 0 F7 H- Y/ U5 k( p9 g, R6 W0 n& V# F
3 K) K5 Y* f, X( t* g | 6 C6 p6 n) z" ^7 y4 Y$ P- [$ d" m
! c4 o% h7 [1 T; `& r 3520000 | ' v1 |& [0 f& k& C- w
" A; Z; i( y y
832000 | # q) i y! c# c) p
- F- z" d6 i& A. `; S, M
29300 | & c1 L8 j2 J# Q9 w. E3 w
3 e: w2 h; K7 K, i y4 @
|
; `0 ^2 I7 e! ^" E+ _ ISO Class 9 | % l: H$ d$ Y' ]( c3 Z* m1 L
6 }& N- a5 h+ x3 G/ d
|
/ O# y/ C ?7 J4 h) b, @6 N6 {& K
. a4 D! a9 B5 T: O" Y+ c |
3 @2 _1 H, N: l; \$ C' x
1 E, n+ {+ o& s | 6 b: m: g; g$ n) q% ]
4 l5 s+ \6 q2 w
35200000 | ( G& ]7 X0 x/ P/ c% [3 C
& W7 _8 h1 }. [4 @6 x N% ~5 v- j 8320000 | 2 O8 y! b" \5 {6 P9 d
* k9 D, K6 J: t/ j4 U( [ 293000 |
% f1 X' @! F7 t# t% G 表二B不同产业/产品的关键粒径
% ^) ~9 y# [! V! k1 z6 D- U: V
, h3 F. l5 t* m7 n
8 v$ |9 z H f5 k
; R/ ?# F) V4 f J4 X3 `
0 g- v! e, h/ O; d w s| ; ?' K7 z6 Z. X- r
产业/产品 | % @$ f0 l! f' Y9 w- s
+ P0 E1 R2 S$ ?: \0 {+ H9 K: Q 关键粒径 | 1 ]$ x* U8 S# t7 Q7 K$ {
) L* k: B ^ W9 @* @| & ?" R2 q' u9 K9 ~4 U8 n
精 密机 械 | " N# X9 M* I0 e+ n! W$ g Y
: ]- Z0 S$ ?4 T. s 1~100μm |
5 `+ Y r' C: I' J9 q( [
$ |2 [' T2 P; W+ N8 h| $ B C' u" u( Y, K; h
半导体 | 1 H% z* ] o+ _( |, U5 e
0 p w0 M2 X( m2 h
5~50μm | 0 }/ {2 @' h& Q8 K) q
0 J$ c. ]: o4 }' Y) g& s( v9 p|
# a- }; o! q% t/ n" R- ~ t1 T 移植 |
# H1 d$ f2 f8 { l' F1 K, X" k
; _0 }* J& _ S% C3 A3 J, z( B 5~20μm | $ q% I; o6 F [( W0 w& G( }4 {0 \
F( k) G# Z& ?# g9 X$ V m @| " A8 T" {) q% l: g
涂漆抛光技术 | ) c# i- `* a6 H% b. V
) L9 T) T7 v2 J: ~ 5~10μm |
) R4 |: E6 a4 B6 {
% V0 w4 _2 ]# ^+ S2 g: d! n M3 W|
4 D: S. N) }" l 制 药技 术 | ) `" ~) t L' Z! Z# ?) a9 S2 i
# M: C! G, f+ u5 K7 L 5~10μm | : V& [- a4 ~/ g3 y+ o
" z. ?0 j- m8 @* a$ a% [" H
| " j! [% a1 n7 p1 t9 X s+ x
微 型 继电器 |
& a6 [8 E& h* E# S+ e. Q( \" E0 q1 i# k
0.5~25μm | . l1 I& c) o/ o1 l
9 u, i: V; d* ~+ `7 w$ h|
$ r: p# |8 ?- D8 a# p 微 系 统技术 | - G: E* x& `6 i) S+ s. v$ Z
- \' M3 w1 ], G/ z 0.5~5μm |
& i/ W- U* J8 X$ _- e4 I4 `: Q, x- {% p7 {
|
/ q, m4 I0 H. o% N. n 光 学部 件 |
2 f- E/ ]6 E. I. y# C' S) y8 g j9 l; a, P
0.3~20μm | + {! j' A0 y4 z1 S' w
1 C; C m9 ?8 f/ _" d9 p% y
| * A( N9 A( @$ z. X6 c8 k* y
微电子 |
* h( j# d ?1 h2 M: u4 r
9 U6 v" r' Q0 _* v 0.03~0.5μm | ' i7 X# ^1 ~: e3 \
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。
- b; D0 _: S! {- D2 V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: - n5 L- W5 Y! ]+ q3 S7 ~
(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。
" P% ?. O6 ]- h3 [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。 . ?0 ?9 p* z+ ^8 l# w7 q
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:
) E* x- B) S6 C* a' L6 e①净化空调系统风道内壁不干净、连接不严密、漏风率过大;
" H1 M% F* w7 D9 B$ P. t% M②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;
' e4 ^( ?1 Z; v7 ]2 y) i③装饰型材及工艺管线在洁净室形成了死角、积尘; ; U' G4 j, f& F
④个别位置未按照设计要求施工,无法满足相关要求规定; " R$ E" q: Y6 a# V' G( y
⑤所用密封胶质量不过关、易脱落、变质; 3 w/ w8 u& m: ^9 n$ X. L! J
⑥回、排风彩钢板夹道相通,粉尘从排风到进入回风道;% N; B) t( L- z
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;
2 K. A( x' N' j: N; h ⑧风道止回阀动作失灵,空气倒灌造成污染;
( W ]* B* Y A+ I$ u: k8 e4 M9 d5 s) V ⑨排水系统安装质量不过关、管架、附件易积尘;5 V- o( K' G5 c' B4 e# Z+ _* Z
⑩洁净室压差整定不合格,未能满足生产工艺要求。
3 [' m* P4 Y! T( g' e 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。
) F4 r9 C# u) W5 `(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。 C" Q H4 O% H6 G, N
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。
; |# K' k7 n) _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。 * f/ l* u0 G+ Y
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。 ! ~) P. }4 O! m- T1 [7 |: ?
市场状况及国家产业政策方向
& k' V; V; P" V2 n. m7 q 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。
, o' v- f" ], l' R, S6 pGMP(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。
; N9 \4 f2 V: D; l1 s% X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。
8 k) _) c4 s# @( p/ [( q- L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。
6 T9 M$ @8 T7 u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。
8 C0 Z' R9 W& Z! }; M“十五”期间全国将投入600亿元,创建8个大型医药产业园区: 2 M) Q' |3 [ G/ j- q7 s
· 上海张江“医药研发基地” + `# N6 C4 `4 ^! h4 ~3 L6 @
· 杭州余杭“生物医药产业基地” + E8 O, X; T, L* \$ a% Z# Z4 [% g
· 无锡中华生命谷
, p! }7 M" e9 q5 \ `· 湖北葛店“中华药谷” - J6 G, N3 P2 W
· 天津“现代中药产业园”
& e) H7 w) o4 O& @0 o· 海南岛“海口药谷”
a) ~. j+ @# z9 ?- w· 哈尔滨“北方药都——哈药工业园” / j% ]( I( k6 H1 h8 u6 |
· 北京生物医药创新基地——“一城”、“一园”、“一谷”、“一带” ; C0 L, d. _" 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。 |