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医药厂房洁净技术发展现状及对策
3 h7 I Z4 {5 t9 ~5 j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。 $ Y% ~0 }4 i9 t7 f( B
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!
! J* Y5 I: |, `医药厂房洁净室系统组成) o/ l* K. B% H
4 x N! Z/ G% w% W
6 k$ G: i. c8 @+ E$ o2 @$ \9 ~7 K! R& F) \$ r6 J7 U
Y& Z! V9 a% ]- b4 h( B4 R( q|
/ k$ D+ C, K& I8 e6 m Ⅰ |
* e& q2 s' j g* M
9 |8 P. E* Q, R2 R8 w# k5 r o$ J 建筑结构(室内装修含彩钢板围护、自流坪地面等) |
9 z( @6 l) U' k+ b. t
: W/ E* u9 y2 F: y8 c|
+ b/ K" c6 q" ? Ⅱ | # \1 n$ C3 M5 u5 g4 k ?
* Z/ d: r4 b7 i: r' o4 J
净化空调系统 | % M7 y% l' @5 O w
$ U9 g: o7 x0 ?& q" A) x| 0 \: R# J$ O* @1 |; T* C
Ⅲ | 5 I1 m7 d, p- |- h
0 e3 @1 Y4 D4 B, F$ t& `- R
排风除尘系统 | ' o5 @4 E1 T! F# M+ C" I
: ]$ j5 {% W& h) F% Q|
$ L* w; _! D+ k" x! L3 I! Q Ⅳ | 9 A* p {5 Q$ A' ^3 F
, @' o5 Q% C/ j: L" D" ~/ b
公用动力系统 | % d+ J' S' A1 j7 |5 K4 J: }! Y' `
o F: s9 A* I! u
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1 C5 h4 O2 u2 j! Q# y Ⅴ | 4 O+ [3 b; O6 ]: A1 [4 v
3 l- S) n. l2 e3 V 制药工艺设备及工艺管道系统 | 8 \( T3 m1 z1 n
- D q/ b7 q7 O9 Q R* ]
|
3 Z- a$ q J) c. n Ⅵ | ) j0 ^2 r" I, e
0 p' x7 w/ M8 s1 A( j: a& I, `: B
电气照明系统 |
^ H2 b1 Z1 e3 w
/ G: q7 B5 }1 H4 u|
/ `) e U% ?5 B7 ~ Ⅶ | ) M7 \0 h, V, N+ g4 S: o
3 e+ n# _7 P3 ~$ h/ l
通信消防安全设施系统 | . w. P' A" M# }. L
7 T4 a$ J+ b! Q/ i8 |& Q# A) T| 2 ~1 U; L+ U3 M1 m7 I
Ⅷ |
9 F* t- z+ m; v. y8 e
D+ h' o6 k# ^ 环境控制设施系统 | |6 K; s o' M; ^( j* ?
关键技术——污染控制技术(医药洁净技术的永恒主题)1 i% T5 E& Z- _. Z" {1 r
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。 ) w1 |: L3 R1 {0 H3 L( H 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。) v$ c. z; @' i
表二A洁净室及洁净区空气中悬浮粒子洁净度等级
; I, U; E' A$ n$ _
% b6 E5 |+ S7 p) |7 e9 { e5 O% F4 q2 _/ p l
! @4 c! N; O4 A8 q B! o- O
! N, ?: p& e" m
|
+ M' z$ z- I- ?' R 空气洁净度等级(N) | 5 ?! y% X9 ]) y; X
R, M4 M# G7 C 大于或等于表中粒径的最大浓度限值(pc/m3) | , K7 N9 V9 e- ]; d6 ?! F8 R: g7 S
+ u: ]. [; ^! l, e* z
| # Z7 s: w. U2 P! N
0.1μm |
9 h W6 i* o6 B; P( y' {" b6 z8 W$ h! L' b$ L
0.2μm | * f+ C: I& {& k' v1 m/ I+ m/ ^
) ? s3 ]) B0 W, E& Y9 A0 y7 K7 |
0.3μm |
, ~" w) C9 Z% o j
$ H& P) P: H* ~5 S 0.5μm | 2 s! P5 M: Z' q( [2 o1 M
# a+ ]) o# h$ ] {6 } f 1μm |
( C# t: r% p; u6 U* O, a- e* R1 t/ }' w6 M5 C! w/ S
5μm |
" s) i4 x7 ?! v$ M, S7 q% H, I3 I% v* y+ G Z" M- k
|
8 B5 T+ B5 G; _2 c0 L4 O ISO Class 1 | # s4 W) {0 v T
+ T9 _5 E8 Y1 J5 T8 n+ h
10 | 2 E2 Q2 S# ~8 U
) [& D. Q" a" [+ O7 L7 k3 {0 ` 2 |
/ ~3 y# }2 L1 } F* y, O: _) ]( v: @$ Y. a4 t |+ D
|
: e4 l7 M/ x, z, t( L6 _/ ]' l2 r# k- Q' A( v
|
5 C, |: u6 R& e7 @/ Q/ r
, i- h; D6 u" n$ ?) \ | x8 C& l9 o" a+ T4 H
' g5 Z6 x& {0 B6 l9 I
|
1 p$ J# r0 }7 {& |5 ^( e: P" j$ Q7 c1 d8 K1 i6 Z r& I' J
| & }5 Y. j1 F3 Q
ISO Class 2 | . {" `, `1 L$ B
& C+ I$ f7 f! q& q4 Q7 s( B# n 100 | 1 K7 a; B4 L7 F
: T6 [1 `: O' {" @! D
24 |
) y" P# Q3 I! Z. x4 k( s* H& M& c: @3 ~2 Z8 g9 p; u, L
10 | 3 J/ K, a4 e. r9 V7 Y
$ Z% n1 ?7 E7 ~- {
4 | 6 W5 i3 Z. \7 w5 O" M4 l9 \
# O/ D8 j* L; h! p |
1 o$ Q" o5 h, s( F1 W- y
4 P6 ^* m3 H/ ]& c6 T. | |
# v7 H. e0 e' Z7 P7 E( m, K
7 A8 [* b. g4 K* k7 W/ n! P' B! k| ! v* c7 X% D0 m/ u0 G
ISO Class 3 |
3 ?- q& ^% e! \% x5 s; j
2 O" k o$ B& |# W" n) V 1000 |
# b n3 W& M/ ~! H* e; V& l0 L' O4 {" p% n" M
237 | V3 V6 S$ v- j/ `8 S
) V# u% J/ r7 T6 H% a
102 | " G/ r; d+ Z" K2 h9 |
% G y3 w8 X' \* ]
35 | ' i+ g3 ^7 a2 i* V$ ~) V: b
1 w; B9 c" x5 H, J 8 |
# U" ~' X4 x! R) C/ M
; n1 I% Q4 i' g; |; M( p |
0 v% u8 I8 F5 x% ^6 S d6 i2 T+ l+ T! Y" z7 s9 t( z3 ], V
|
! W5 G9 S4 E. T x6 q: ^ ISO Class 4 |
2 ^( [+ l7 _; \
- U E5 U1 A4 ^+ G* F; Q 10000 |
2 P3 {& k! S( V/ h5 o5 I* W; K4 a1 v2 F6 i# X: i
2370 | - f5 ?0 t4 E0 }3 [: M
8 b) C% t' ~) E/ P
1020 | 3 z# ~; y0 G ?! s* g: N7 a
, G4 K+ H% u! u! i# r% V2 U 352 | / S2 }- p* t! ?5 P
7 z. d6 `; V. }: F$ ~! R$ b1 T 83 |
T2 p! b! w: ~; x0 v
1 B2 k7 @- A Y \9 f | 9 @ t; J# w) j/ O2 `. f8 k- _ M! G
% H s& A9 i$ a) I
| 2 U: P3 o) [. ~+ X' w) e
ISO Class 5 | ' h- i7 j5 r) i! K0 p
7 N( Z/ J) d4 ^3 |
100000 |
e- q7 y) [! y( n& D( h3 r9 l! f9 }( o+ o
23700 | 8 R/ w- h& M( H
4 `) I& S. Q7 r3 u/ P& `# S: o 10200 |
8 r8 o7 c; O) L: i
. s9 W6 ?! l a+ y( T# t3 M8 A 3520 | . h+ d) a( N6 ?+ |
0 r) c4 P( _, x" q1 N 832 |
# t4 Q$ T8 E/ L+ b0 c; O: r: X2 O6 b$ J* u
29 |
& i( q7 g2 j; Z) e$ C- \2 \. i& |5 E2 c. n: L' Y
|
* I3 Z3 j+ n- U7 K/ G& Q- s5 r ISO Class 6 |
, J8 Z+ W% \9 m3 g5 o8 }- M3 w2 c5 S! N+ u( ^" o
1000000 | ! S' m% X @) H' P
4 n& }, c. Q) ]0 r( {& m. Z
237000 | 9 q& X& t9 k' u
3 r- X2 r2 K* q5 d5 Q: D 102000 |
- ]$ Y% ]3 H( [+ m( @3 C
/ Q6 @- e0 {# W& A) a9 N" J 35200 |
! J) @" U5 p3 u3 q4 \6 N6 O: J3 }( }, t" p0 [7 [; n
8320 |
5 ^7 d ]+ G( L# s9 g- K8 M
4 n: @- K" n3 J 293 | ; |( K0 p7 @$ d( q0 D
- ~" `) V- t+ h+ K| 1 Y" j X. T6 U8 @6 q3 u
ISO Class 7 |
: j; h. H8 Q. r2 ]1 J
2 g0 X, z* a2 t% }0 l+ p* t |
1 K& O2 Q4 b$ u' t, d0 q4 Y. T* V4 t
| - b$ x" g! S9 ?& J `
0 ?4 Q9 a' o m2 p/ H. K | . @) _8 _* B7 {# v$ v& R( a
5 E% L4 C/ q! A, S. q 352000 |
4 z; d- X6 S$ z4 A1 l# W4 Q! g' ~2 g* w, a1 P* }4 H1 x
83200 |
$ @0 f0 u; t9 E( E6 I6 ^8 c/ h. f
$ w+ A) y0 Z3 U3 }, I7 p) } 2930 |
$ s) A) G' F0 { M& q4 H3 ^; h
# O! f% K: K# m/ @| 7 O# `/ u9 n p% @+ j
ISO Class 8 | ! ~+ h8 {' Z J2 ~
9 O& j: s/ ?' m3 ?7 ^. u% Q5 k
|
: s9 a) L* D0 Y; M/ j6 L1 ?5 c1 G4 u( x- D* ]" r2 v4 y0 y9 _# c
|
0 ^4 Z+ G6 r/ a$ X, Y: ~8 f
: o! {/ k6 ^+ F6 A0 x+ h) P | : m& M4 j; p0 x- O8 u& q" f
$ \- l6 b O1 O& w5 E1 x: u0 M
3520000 |
1 {- p5 [$ G% L ^4 i7 q# Y$ Y, X+ }+ C4 H# z" w' I
832000 | * ~5 p8 s+ Q# v- H
2 R0 Y% ^8 T# Y. q: x
29300 | $ P y" Y( o& b% x" [
& k- g: `: G3 Q6 V# ?0 L0 t
| 9 I; C- b9 [$ _: K; [$ X" t% \
ISO Class 9 |
! p5 F4 U: c- p* P; \0 y3 Z- l
c, z, {/ N: J$ u7 W) |- t) f! B1 A |
1 a& S/ M7 Q _+ E; {/ g
0 L% {+ S0 ^1 _5 x" ?( G# W |
1 I2 M/ m( Z2 [! G
0 W( t& k( z/ L: l* P- l" m |
$ m; z+ k$ p: M5 e9 V/ p: P4 @% ]' s
35200000 | ; `0 t/ H! M3 e7 S$ J1 f) s
a: b3 r% F) Y6 T6 T' k! r5 p" k
8320000 | : {* r9 I8 [/ W: R+ f
1 R" @* X6 p" U: {* W 293000 | ) ]4 j6 j# R4 ^) N) u: M+ V$ {
表二B不同产业/产品的关键粒径
$ T9 T0 `0 n9 T+ M2 M8 e
9 M f0 h/ R4 w: M& U* q H) V( e2 g O4 c9 O
7 k' ~3 C, G4 v. }8 n
2 d1 N* H! w: [* g
|
6 y% u6 A1 I _; {0 Y( } 产业/产品 |
5 U! b, _% X; v6 W4 {
. t J2 D8 k- S; G 关键粒径 | + Q2 ?$ }" X7 ? K( {9 o7 [" ^. w
$ Y. F7 B2 Y, j/ m) D v" x0 [8 K|
1 B+ I' \9 ?/ ~6 H. f2 c8 P 精 密机 械 | 8 S3 Z( V E4 i, o$ L
( ~" v A$ u6 t y3 ^/ _ 1~100μm |
+ F+ @( m( |% z# A9 |* }' [
2 R$ {* b* p" z1 P- H9 R| / T5 G8 c m8 c+ n) R
半导体 | ) ?7 F; X' i3 [, ~5 O
0 }% B) E; }( W& h# Z" E 5~50μm |
y! T. |$ L$ P: x
5 G! ^) V d9 F9 ?* C$ f5 v2 u, C| 8 G2 O# ], e2 n3 O8 H! H$ U3 [
移植 |
7 u. e# J" e8 r. ^$ P7 S+ Z# }$ z1 ?' m+ `( M# o& R
5~20μm |
! M5 B& w) e' z+ c4 Y% y$ t
7 v4 ^) O8 p) Z& N2 D% W6 B4 I|
5 A S* q% |# ~- G9 } 涂漆抛光技术 |
( ~" ^" U$ ?. g# m
3 k" @$ f1 ?4 P1 n2 g g 5~10μm |
9 D% j" ? S, c. m( {
8 d& l% F! l' |) r4 S|
/ i0 ^" I$ L+ g5 ]/ u7 W 制 药技 术 | t P g$ \1 V) e) N' v4 Q
8 C! L: z3 r' z4 |6 M$ s& K 5~10μm | " B2 r- @8 _# ^0 O
5 Y& c$ ]0 O3 e/ _% O3 w2 ~|
! X; n, e$ I5 c. D4 m+ L9 [ 微 型 继电器 | 8 x" t4 p: ^3 ~+ a9 S
4 ^: [: r( p; d2 p' b9 `
0.5~25μm |
* u' W5 m, {$ J: z1 a+ h+ T. i$ u' t8 |
| ' h7 M I5 r7 p# d
微 系 统技术 |
( `/ Y* Q: J) _6 [. E7 f2 L, c- {7 _' ?# C! ?
0.5~5μm |
) k2 B$ L7 K0 ^; P, v* _- l+ Z) p, e& p6 p9 _4 S3 U
| $ f% ~# G/ a1 _' i" r
光 学部 件 |
" F* K, x$ G# [- J3 r& f+ n9 A0 e) h$ I! A' s% A$ C3 {) I
0.3~20μm |
/ X( f% p9 X9 O8 q' p
, L) C, r3 d K0 z1 s' K) f| 7 }* F0 F* @9 D
微电子 | 9 X6 v5 ?1 `1 p: @* W
) Q `! L& u$ N9 B) { 0.03~0.5μm | 5 D7 h J, R5 c- Y8 {
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。 4 b1 I8 V( r: _* j
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:
6 m* k9 o) ~% K: C: s(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。
_9 l0 T6 E- S6 o3 k( x6 T0 T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。 ( x6 G. `* f' i O
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:
9 G6 R" d. z$ R7 _" @①净化空调系统风道内壁不干净、连接不严密、漏风率过大; 2 G! p( ]8 _0 B5 z. {6 h1 L5 _" x# |
②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; 7 o0 r+ R6 }+ O A
③装饰型材及工艺管线在洁净室形成了死角、积尘; , N, E( F; \! o) B! }8 L( f7 C
④个别位置未按照设计要求施工,无法满足相关要求规定;
7 g/ q! w" U( F! \6 n( S) ` ~⑤所用密封胶质量不过关、易脱落、变质;
. K9 e; n0 ]' Z. D⑥回、排风彩钢板夹道相通,粉尘从排风到进入回风道;
) F+ S& _6 r; f 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;8 ?: ]* g1 z/ D+ k) C/ v8 F7 N
⑧风道止回阀动作失灵,空气倒灌造成污染;
8 z1 Y8 Z; M" y0 K- P3 Q2 O' J ⑨排水系统安装质量不过关、管架、附件易积尘;* |; ~/ I1 M5 P
⑩洁净室压差整定不合格,未能满足生产工艺要求。
S0 i- O7 ~' q5 R7 a 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。 / P5 b& O( ?. E/ {
(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。 6 Z* k3 _7 E! H+ \4 |
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。 5 | _" e- n% h9 A: C3 k" P
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。 * \& k. l8 d- `; p
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。
; ~, r0 w* e3 k6 h市场状况及国家产业政策方向
. m d B9 I: Z( G U( @" z3 [( M c 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。 ! ~, f* }% l3 V6 |" E4 B$ O7 x
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。 ; Z/ A9 x' f$ X, s7 T
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。 7 |+ p$ X, G& h+ m3 @, W8 i
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。 ?# T) z9 e! A( O" `0 a. j+ |; T
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 [5 W% T& ~5 Z/ v“十五”期间全国将投入600亿元,创建8个大型医药产业园区: 6 v7 _5 T% y$ J$ c* x
· 上海张江“医药研发基地”
O$ b8 @3 b9 Z0 |/ v- Q5 \· 杭州余杭“生物医药产业基地” 6 A4 \" w8 g: N+ X; z. |8 A3 g
· 无锡中华生命谷
7 I/ u% N# A [" h9 |· 湖北葛店“中华药谷”
4 P9 ]( W+ X6 J O· 天津“现代中药产业园”
) q* M) P: L2 P! E· 海南岛“海口药谷” - A! [- G3 @" X# z2 R, q) s. G( z
· 哈尔滨“北方药都——哈药工业园” / s0 P/ p$ M, A9 t5 b1 X" L3 f
· 北京生物医药创新基地——“一城”、“一园”、“一谷”、“一带” % {. J9 s' u. | L, |
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。 |