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医药厂房洁净技术发展现状及对策 ) l1 @3 j& G/ M* c: Q1 O; Q
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。
7 g" F: {; |' ~$ n% b* O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! " I$ R0 _8 K' ~; h( a' ?' O! X
医药厂房洁净室系统组成& c0 w# t; h" ~9 Z2 U2 l) K
& r2 y J0 t5 M4 ^% i. Y: i9 R. r+ U9 q1 F5 o& l9 _ j+ U: b1 R
6 q/ D' p3 w' a4 e( r
1 u. h- C6 _4 w. {4 ?$ R
| - Y7 {1 s f5 m
Ⅰ | * ^8 B, P# q1 g1 P; e- V
. o2 e: U3 p- e+ |2 s- I- b
建筑结构(室内装修含彩钢板围护、自流坪地面等) | 8 R- f6 w+ t3 U- S* Y* o g
/ {# `8 i8 V4 y d- ?
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' Z+ z: O- e2 j Ⅱ |
- s, Q0 j7 ]" s% {
/ q! u/ J0 P, ^' A" R 净化空调系统 |
* K2 N- a% v( n2 I/ \8 ?; x4 E8 ^9 p2 A4 z2 i
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. b9 m8 i& j0 Z* b2 m, r Ⅲ | 0 d4 [* p4 h2 r/ i
$ P3 w8 b9 t( K; E7 w, W @ 排风除尘系统 | 1 p" c3 p" Z0 s
, r" v0 V# i# n
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7 x J6 E$ w8 I- _; u Ⅳ |
" K: r- D0 D$ d" H% j, T6 u; u' S
1 m' g9 y8 H6 x 公用动力系统 | : C5 Z' `& L# v2 {
: A8 D0 o! E* j( s| - T) \+ P, T# ]1 I- u( K/ @
Ⅴ |
: N8 i* ]. j* o8 V& t8 G3 q1 V7 x" i% O9 H/ Q2 c: I8 b
制药工艺设备及工艺管道系统 | / h9 _6 q- Z6 r+ |4 t$ Y. f
5 x/ E/ L @1 f) f; [# z|
' ^- P$ A3 d9 o5 P; T; H- Z Ⅵ |
- R! E3 `' m) P$ y8 i# A
$ x9 _0 z* {9 z/ l2 e5 g 电气照明系统 | # ]2 S& E, A& T9 m" w
, T+ }! I/ {/ ^0 p, I/ v3 e0 L1 S| + `4 \" A Q1 m7 d7 U6 o
Ⅶ |
( I6 r" @6 R# P" Q$ {& o9 U% g& n
5 C, J2 ]3 i- e( x- K3 u0 K! M 通信消防安全设施系统 | : q7 I2 d$ n$ p m$ t" z
v. X' p" e: R0 n, l; G
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) Y: d' S. Y; v0 |' m7 F Ⅷ | - m$ ]6 L7 z" b# m
5 }' F! { M. y: i. b8 i
环境控制设施系统 |
. J3 e7 K5 z. t7 O关键技术——污染控制技术(医药洁净技术的永恒主题)& M& K7 \! V3 Y; R# A) h5 K
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 x" ]4 X9 H' y
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。3 u' b' U U6 S! E( W' u U& [
表二A洁净室及洁净区空气中悬浮粒子洁净度等级 ' T1 w A% H0 i! n, M ?
! S5 O: D6 m3 `( O+ d* c0 I) w
3 o, J9 U9 d# Y" z& [/ x M' C& D0 A$ \. Q) |
" J0 E9 `5 Q( C/ ]9 y7 B3 y|
3 T% r& r" G I" \ 空气洁净度等级(N) |
6 A6 b, R/ e+ x4 U
2 l8 S+ Z( ], P7 Q% |7 Z; X) q7 v 大于或等于表中粒径的最大浓度限值(pc/m3) | , [3 Z. f' F3 c- P4 r( D
& i8 w+ h. p. u3 }% E! |& s. Q
| ) A& z( U( r9 ]6 j2 Q) E
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5 v+ u7 ~. F& v# Z6 v
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|
- E3 M/ d8 R J4 m8 @: B9 y& h3 D* i* A* H% B! f
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6 r* s$ f0 W, s; R) l ISO Class 2 | $ O* @0 v4 D7 T# p3 l5 U
/ D; \( `: n' X4 z/ ~7 v 100 |
' d' q7 x8 R. [; [$ ^5 v" h, `: M6 y& P1 V4 T
24 |
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/ {) S9 T# D; y. k8 q, D* [ C
3 y& ^5 z, S0 r9 _3 p# z3 n 1000 |
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5 B5 E$ [8 Y* s* K7 q+ n' q
35 |
2 i' T; A; l5 l+ n6 y2 N; z! p/ I5 o3 z7 ?& e! a& d! X* G; g
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# M1 C0 E9 P9 _, |( \' Q
10000 |
- N5 Y+ z9 w. X! P1 E1 }, x1 J/ s3 A* d# D
2370 |
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1020 | M; H2 N/ M2 y% B. _3 I5 T. Y0 B
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83 | 6 K( I# L+ R+ e
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( z; l3 b" N/ [+ n: z2 o$ @/ j
100000 | 3 Q- g* t8 H2 x6 q1 S
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23700 |
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. z, Z a2 X( ~ 10200 | + }- S, j1 F; C/ N. v7 \( A M0 I
' t9 ?6 w; P9 v* s. J! f% s
3520 | ; `+ |* c% ~) i3 e0 e5 T6 n# f
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832 |
8 w% n9 L# u1 [( [' }5 w) q0 p& U6 q+ o. M @: q! T1 p
29 |
0 l _7 { W6 z& Q4 a! H, z+ \$ }3 C" L' b' v/ ?# I" C; T! x
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! x, |! ?3 \/ C* B2 l; x9 w$ R ISO Class 6 |
, {- Q% e1 C5 |. F* G- W6 Z5 i" h
- E: r( g4 v* i& i9 N/ \* ^ 1000000 |
! k: G8 J. ~% F
1 z# z* K3 J" f# \$ F 237000 |
( Z( d- U( {6 N2 Z! g4 M
4 Z( B! a& a& \$ d. a 102000 |
8 `: w, T6 P1 E! y. ^1 ]
8 q5 G! i1 A7 D! T" ]$ Y 35200 |
! ^( b' [; X8 Z% u
; m! ~7 q2 q# p8 ^( z 8320 |
' G" T$ G, N+ k7 w" N0 u' w2 j! f+ M6 |: A# i) l, N
293 | " f+ M" n( n: D- v/ s' A }
. C5 V8 }0 U3 ~- ~" l|
' ?5 a; S! }5 g" D; G( k5 B ISO Class 7 | 9 |; [) k9 q" `/ V" ~! _$ I
0 H7 p$ P, a) L9 `& K7 m# K
| 1 d" B: O' Y X% u
4 U# a2 o& b% L B# |. |& c
| f! |' @/ z( P: }
1 A6 i" h- q& s: F- D. s& W | 2 K& X9 {/ G1 ^$ a
- w! k$ l/ |# j$ E& D; x 352000 | & U8 J1 _4 m& d+ ?" k& _, m4 }8 D# T
6 `* b3 r% ]% l; w 83200 | 1 M* C0 s6 ?; k/ y+ b+ c
$ o+ _; y3 |( J/ s 2930 |
5 \1 }% }( p- g% |
4 Y6 ^) f$ N1 v8 i; I2 g|
9 o3 J+ W3 r0 b! y ISO Class 8 |
3 t& H: `9 X. [4 n5 @/ y# h8 v9 J6 |& }7 P: j
| ; ^% x: V! Z0 \7 \
1 I5 F0 e7 G& V! |% a |
: B0 ~9 d) _) B1 ?8 Q, q" W' P
+ o3 ~% Y' A1 ]9 ^2 I" E |
7 a, G; } h. |. a) x, m2 c2 o9 r4 y0 }, k
3520000 |
* d' p) g* J$ N5 V$ j* P( n; C- M7 ~; _1 y$ H+ \/ d: n9 e, m* A1 z
832000 | 6 {! B( Y2 l# f5 Q
]; F+ u8 D9 s
29300 | ! y+ E3 I; o7 ]2 C
9 Y1 [5 g( X. ^4 {6 L* x
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" Y0 j; w7 Q5 N* G+ {2 \' s" g ISO Class 9 |
5 b+ |5 T( A& I/ P9 N. l m' f7 e" Z5 N' Q$ Z9 E) H
| " x% a7 O% I# L2 n6 E1 ?' @3 V1 f: n
1 c: X- G3 E$ O& H7 C4 U
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! e' D) N6 [8 X# U2 {8 L
. r9 \9 ]5 Y/ }9 | | + `5 b5 |6 m% L. _- v4 Q- J. N/ @
4 S1 W2 Z A6 s5 s' l 35200000 | * z8 j7 }! |7 Q) v: o$ A6 S
5 ?7 a) E2 m2 t9 j, `# L @ 8320000 |
% }. r0 ~! S- G G6 H7 o
" k0 f& p$ Q; G0 |% n 293000 | . ` u! l* p: |. M8 @
表二B不同产业/产品的关键粒径
' w& O, T6 W0 s6 f! r% f! `
2 i. J$ {2 T2 t
% @7 J9 o3 a) g8 J
! p8 O2 X$ z( k5 P" q# y' f% } r y4 Y0 j' T2 Y% |* d7 D
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1 s2 Q2 ~6 e( a3 z2 A. C) c7 [ 产业/产品 |
$ H# |6 z0 H$ |0 t+ w7 E
/ H2 F* z% K) ?7 t% p$ R, a! |) v' N 关键粒径 |
: k. ~. ] v; e Z/ U: N* p( Z+ m# M
% ^: Z% L3 {: ^7 \: R| 4 S* S1 m; [6 w. B2 A/ W/ D
精 密机 械 |
! D5 X& m. F2 p; f2 c4 [0 Z; ~
' z* l2 n" r0 ^4 t 1~100μm |
; t1 B4 G) t" n: `( U
/ m. I9 F% e2 q- i3 N| : ]0 f! h2 {4 K+ {! s
半导体 |
" K6 U6 B% c6 Q3 J+ c; g+ S4 ?/ }* o3 h. E1 u3 T9 H) o
5~50μm |
1 I: G0 D# Q) `; c! C T! G" Y( s
! x1 L* K8 z0 x j8 H4 S( M|
3 g& Q( h C6 e+ c 移植 |
+ [3 Y* I- w. f+ U$ x" d6 R% L3 D
* w, F% ^, s; ~0 X+ q2 B' i 5~20μm |
. J/ ?" K' t9 Z, j/ s9 e- }% D( g* g
| 5 G# L# _) F U |
涂漆抛光技术 | 1 H; y9 M' H( |7 v
+ w( P7 ^! v, b8 w& z' K4 u9 B
5~10μm | - H- g3 u, V$ D1 j c8 U
/ O: F# V+ L7 _ j* m% E|
- z, z2 a6 D& X0 C 制 药技 术 |
6 P" I4 g3 p# I2 l# B) ^! {$ s( J( u6 r4 Q1 M% |
5~10μm |
3 l& Z+ m8 ?4 _9 M5 q5 g4 s! K6 H' o' g' L
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4 e* N( e* l/ O* u1 W6 c4 P4 x* f 微 型 继电器 | - f# m7 ]+ u$ h% Z% x2 {
l; i- T$ u* w$ s9 I& {
0.5~25μm | 4 C M b6 e# F; V$ q2 Z- k, _
) M. i' J+ R2 W/ C| # N- Q7 h4 G; D9 L. O
微 系 统技术 |
2 t1 g; ^, m/ ]
w/ h# [( m2 X5 c 0.5~5μm |
7 c* Z9 j- v `+ e. t9 o: r% _) |$ \% C/ o: |* W4 O1 A
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光 学部 件 |
4 M x, q/ @! N" d. T4 D. ?! h. q6 d2 h2 S! v
0.3~20μm |
+ l5 @; }) V; G, m) f# s# q/ J+ I
7 y5 G( D' V0 f4 Q% a+ v|
& X; G5 _! Z) f2 `. j) H$ F/ {$ G 微电子 | - g3 X+ `& ~9 E
, G3 w- B" Y) n& n; Y) Z. k- D2 R0 v 0.03~0.5μm |
( n$ l( K' W, x* s! 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。
& `# F8 i8 E* Z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: 3 U6 } O9 p9 w5 M$ O+ f) K
(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。 ( \. x% A2 Q% k& H% b
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。
. M; b! D3 N4 w& H7 z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:
6 q, S! x; ^, U3 w3 B' A①净化空调系统风道内壁不干净、连接不严密、漏风率过大; ; `, @. S! a# C/ E7 t% L% @
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;
" b: r# M7 Q& \- j' Z# Y③装饰型材及工艺管线在洁净室形成了死角、积尘;
: O4 G4 P- _! m. v④个别位置未按照设计要求施工,无法满足相关要求规定; / h: Z0 k9 s( Y0 W5 Q
⑤所用密封胶质量不过关、易脱落、变质;
& b3 Z4 B$ C8 T2 W: p0 b9 o! K⑥回、排风彩钢板夹道相通,粉尘从排风到进入回风道;- Y+ K* Z$ V$ ^2 l0 B, {/ |
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;
; j5 U, T7 @: u" Y" ^( _7 B1 C ⑧风道止回阀动作失灵,空气倒灌造成污染;
0 O+ S/ X& H6 W X4 L4 f* E ⑨排水系统安装质量不过关、管架、附件易积尘;
' A) y4 s a/ V( |0 e: X5 @ ⑩洁净室压差整定不合格,未能满足生产工艺要求。" d2 o$ K/ @7 d
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。 @' `; Z5 q' r/ V' J8 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。 7 m2 I# n2 i( ~9 f$ }
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 b* i7 T) `" w5 \0 c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。
# a5 J6 J+ A- h2 b6 w, f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。 - x6 t K) E& I2 J0 P2 B. D5 T6 j
市场状况及国家产业政策方向
' c) |! t0 m0 c% 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。
4 L W' Y! V \8 T6 P( O: P5 m% ?" gGMP(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。 " L7 G! x2 `# E2 b7 G! \& p% E6 ]
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! I. W' b, H8 R* J- Y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。 / B, W9 D. Q7 [4 Q& o! W
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。
& Z& G# p9 i( m) ~/ ~5 ~“十五”期间全国将投入600亿元,创建8个大型医药产业园区: j8 A1 E# c( H' ?% T& a9 @8 K
· 上海张江“医药研发基地” 2 M- p& g* l g; H1 p
· 杭州余杭“生物医药产业基地”
+ k2 A% g% K* C" f( A% x' t· 无锡中华生命谷 7 w; `: z; P8 H/ j- J" Q; e+ q8 L
· 湖北葛店“中华药谷”
% q( t- T$ y/ D) @* h· 天津“现代中药产业园” 5 |- u: S5 [3 p+ N5 F8 B6 T* @, T
· 海南岛“海口药谷” 6 ?/ ` D* t- D
· 哈尔滨“北方药都——哈药工业园” * l* T1 J9 l2 ]* |" ^
· 北京生物医药创新基地——“一城”、“一园”、“一谷”、“一带”
9 d) n, [/ i( @ |! n 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。 |