制藥無菌車間潔凈干燥間的設(shè)計(jì)
在醫(yī)藥無菌車間中，生產(chǎn)循環(huán)使用大量器皿需要洗滌、干燥，清洗潔凈區(qū)域作為生產(chǎn)輔助區(qū)域的潔凈級(jí)別一般要求D 級(jí)，干燥間也不例外。在潔凈環(huán)境下清洗后含有大量水分的器皿的除濕干燥就成為我們要解決的問題。我們通過實(shí)例，說明采用合理的設(shè)計(jì)才能達(dá)到節(jié)能、干燥除濕的效，對(duì)該項(xiàng)工作具有一定理論指導(dǎo)和實(shí)際應(yīng)用意義。
0 引言
除濕主要分為升溫降濕、冷卻減濕和干燥劑吸附除濕三種。以前常用的就是加熱升溫通風(fēng)除濕，但在潔凈環(huán)境下，單純采用全送全排升溫除濕的方法，能耗大，對(duì)潔凈過濾系統(tǒng)帶來的負(fù)荷也較大，故我們?cè)O(shè)計(jì)了冷卻減濕、升溫降濕潔凈空氣循環(huán)的綜合除濕方式。
1 原理
實(shí)際設(shè)計(jì)中，少量補(bǔ)入新風(fēng)，維持系統(tǒng)相對(duì)室外12.5Pa 壓差，在混合段與回風(fēng)混合經(jīng)初效過濾經(jīng)表冷擋水段將空氣冷卻到低于溫度，讓空氣中水汽凝結(jié)經(jīng)擋水板攔截去除水分，再經(jīng)加熱段將空氣加熱到60℃以上，空氣膨脹、單位體積中水分減少實(shí)現(xiàn)升溫降濕，在送風(fēng)機(jī)作用下經(jīng)中效過濾器過濾經(jīng)風(fēng)管由房間頂部高效過濾器過濾后送入干燥間，為保證該過程中溫度損失小，凈化除濕風(fēng)機(jī)應(yīng)盡量靠近干燥間，做好送風(fēng)管道保溫。干燥的熱空氣在干燥間中吸收器皿中水分，溫度下降（約45℃）濕度增加，經(jīng)回風(fēng)管將其帶出干燥間，回到混合段再開始下一次循環(huán)，從而達(dá)到除濕目的。
另外，在進(jìn)風(fēng)口和回風(fēng)口設(shè)置溫、濕度傳感器，開機(jī)時(shí)排風(fēng)機(jī)關(guān)閉，系統(tǒng)為循環(huán)氣流運(yùn)行模式，運(yùn)行一段時(shí)間后，隨著熱空氣吸收器皿中水分的增加，若冷卻除濕功率不夠、效果不佳，回風(fēng)口濕度會(huì)越來越大，經(jīng)程控電腦計(jì)算若回風(fēng)口濕度比進(jìn)風(fēng)口濕度大得多時(shí)，關(guān)閉回風(fēng)口風(fēng)閥、打開排風(fēng)閥、排風(fēng)機(jī)，采用直排模式快速置換一下系統(tǒng)中濕度較大的空氣，至兩者差值不大時(shí)，又切換為循環(huán)模式。原理如圖1。
在實(shí)際運(yùn)用中，哪怕是冷卻水未開（如冬季不開冷水機(jī)組）采用循環(huán)、直排交替模式單純用升溫除濕方式，也能達(dá)到器皿干燥除濕的目的。
2 應(yīng)用實(shí)例計(jì)算
2.1 潔凈度與換氣次數(shù)
綜合考慮潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范GB50073-2013、醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范GB50457-2008，2013 版GMP 及其實(shí)施指南，生產(chǎn)清洗輔助區(qū)D 潔凈廠房換氣次數(shù)為6 次/h-20 次/h，風(fēng)機(jī)初效濾器為G4 型、中效濾器為F 型、干燥間進(jìn)風(fēng)口高效濾器選用H13 型，符合醫(yī)藥潔凈廠房要求，經(jīng)驗(yàn)證塵埃粒子＜3520000/m3，符合D 潔凈廠房要求。
2.2 風(fēng)機(jī)風(fēng)量的選取
我們干燥間面積42m2、容積110m3，加上空調(diào)風(fēng)管約120m3選用2500m3/h 風(fēng)量風(fēng)機(jī)，換氣次數(shù)達(dá)到2500/120=20 次/h，滿足設(shè)計(jì)上限要求。排風(fēng)機(jī)選用2400/h 風(fēng)量風(fēng)機(jī)，可以保證維持系統(tǒng)相對(duì)于外界12.5Pa 壓差。
2.3 加熱功率
2.3.1 不同溫濕度大氣壓下立方米空氣含水量（見表1）
潔凈室之間壓差一般 <50Pa，潔凈室相對(duì)于外界壓差一般<80Pa，風(fēng)機(jī)內(nèi)與外界壓差一般<500Pa，相對(duì)于大氣壓0.1Mpa即100000Pa，幾乎可以忽略不計(jì)，我們計(jì)算中都按大氣壓情況處理。
2.3.2 空氣中水分的流量
凈化干燥系統(tǒng)循環(huán)運(yùn)行一定時(shí)間，根據(jù)潔凈廠房保溫條件溫度一般可達(dá)60℃，濕度可達(dá)80%，查表1 空氣含水量103.7g/m3，循環(huán)一次體積約120m3( 干燥間加風(fēng)機(jī)管道體積)，水的質(zhì)量為：
m=103.7g/m3X120m3=12440g
已知換氣次數(shù)n=20/h=20/60min=1/3 min
空氣中水分的流量為S=mXn=12440g/3min=414.6g/min
2.3.3單位時(shí)間需要的熱量
假設(shè)室外新風(fēng)冬季0℃的極端情況下，在循環(huán)加熱模式開始時(shí)，假設(shè)系統(tǒng)中回風(fēng)口溫度為T1=0℃，加熱后，送風(fēng)口溫度T2=60℃，水熱容量C=1cal/g℃，Q=MCΔT/t=SCΔT=414.6g/minX1/g℃X(60℃-0℃)=24876 cal/min
2.3.4 加熱功率

無菌藥品是關(guān)系國計(jì)民生的特殊商品，《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》2010修訂版(Good manufacturing practice，GMP)于2011年3月1日起正式頒布實(shí)施，對(duì)無菌藥品生產(chǎn)過程控制提出了更為嚴(yán)格的要求，“應(yīng)當(dāng)限度的降低微生物、各種微粒和熱原的污染”，且“產(chǎn)品的無菌或其他質(zhì)量特性絕不能只依賴于任何形式的終處理或成品檢驗(yàn)(包括無菌檢查)”。因此，了解無菌藥品生產(chǎn)過程中的微生物負(fù)載情況，即微生物的種類和分布情況，建立無菌藥品生產(chǎn)過程中微生物污染溯源分析的有效方法具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。
材料與方法
材料
培養(yǎng)基
硫乙醇酸鹽液體培養(yǎng)基、改良馬丁液體培養(yǎng)基、胰酪胨大豆肉湯液體培養(yǎng)基、營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)皿、玫瑰紅鈉瓊脂培養(yǎng)皿、胰酪大豆胨瓊脂(TSA)培養(yǎng)皿、TSA(加中和劑)接觸碟， 來源于成都生物制品研究所有限責(zé)任公司培養(yǎng)基室。
陽性對(duì)照
試驗(yàn)菌株[CMCC(B)26003]金葡萄球菌。
儀器
默克MAS100 NT浮游菌檢測(cè)儀，Millipore Microfil微生物限度儀，無菌檢查電腦集菌儀，B×41光學(xué)成像顯微鏡，VITEK2 Compact全自動(dòng)微生物鑒定儀，電熱恒溫培養(yǎng)箱，生物安全柜。
主要試劑及耗材
滅菌0.1%蛋白胨溶液、pH7.0無菌氯化鈉-蛋白胨緩沖液，自配；革蘭染色液，法國生物梅里埃公司；GN 鑒定卡、GP鑒定卡、BCL 鑒定卡、YST 鑒定卡，法國生物梅里埃公司。
方法
潔凈室環(huán)境及人員監(jiān)測(cè)
對(duì)乙型腦炎減毒活疫苗生產(chǎn)操作潔凈室進(jìn)行浮游菌、沉降菌和設(shè)施設(shè)備及人員表面微生物動(dòng)態(tài)檢測(cè)，C級(jí)(含局部層流) 每周一次，D級(jí)每月一次。表面微生物測(cè)試: 采用接觸碟法，即TSA(加中和劑)培養(yǎng)基充滿碟子并形成圓弧頂，取樣面積為 25 cm2，取樣時(shí)打開碟蓋，無菌培養(yǎng)基表面與取樣面直接接觸，均勻按壓接觸碟底板10s左右，確保培養(yǎng)基表面與取樣點(diǎn)表面均勻充分接觸，再蓋上碟蓋。然后將采樣后平皿先倒置于20～25℃恒溫培養(yǎng)箱(室)中培養(yǎng)3d進(jìn)行菌落計(jì)數(shù)，再倒置于30～35℃恒溫培養(yǎng)箱(室)中培養(yǎng)2～3d進(jìn)行菌落計(jì)數(shù)并判定結(jié)果。
微生物限度
對(duì)乙型腦炎減毒活疫苗生產(chǎn)車間注射用水和純化水系統(tǒng)水點(diǎn)每周取樣一次，并使用 Millipore Microfil微生物限度儀進(jìn)行檢測(cè)。
無菌檢查
對(duì)2012年度生產(chǎn)的乙型腦炎減毒活疫苗所有批次中間產(chǎn)品使用薄膜過濾法進(jìn)行無菌檢查。
菌型分析
采用菌落形態(tài)特征觀察、革蘭染色鏡檢以及使用VITEK2 Compact全自動(dòng)微生物鑒定儀對(duì) 2012 年度以上3項(xiàng)所獲的微生物進(jìn)行鑒定分析。
結(jié)果
潔凈室環(huán)境及人員
2012年1月至12月潔凈區(qū)環(huán)境微生物檢測(cè)包括浮游菌、沉降菌、設(shè)施設(shè)備及人員表面微生物檢測(cè)，

一個(gè)制藥工廠的建設(shè)，整個(gè)建設(shè)過程中涉及很多的專業(yè)技術(shù)、工程規(guī)范、組織管理、過程控制、項(xiàng)目管理、政企關(guān)系……等方方面面的問題?？傊岩粋€(gè)制藥工程項(xiàng)目做好，真的很難！
針對(duì)上述問題，國際制藥項(xiàng)目管理協(xié)會(huì)（IPPM）和PharmLink傾情設(shè)計(jì)了“從一塊土地到一個(gè)現(xiàn)代化藥廠”的系列課程，廣州、南京、濟(jì)南、西安班，以一個(gè)個(gè)成功/失敗的實(shí)例講解了制藥工廠/中藥提取/口服藥品項(xiàng)目建造的關(guān)鍵流程，并解答了大量實(shí)際項(xiàng)目中的各種疑難問題，數(shù)十家知名藥企、高校、設(shè)計(jì)院的中高層工程、技術(shù)、管理人員參加了培訓(xùn)。
11月18－19日，IPPM和PharmLink擬在長(zhǎng)春舉辦，并對(duì)課程進(jìn)行了微調(diào)“從一塊土地到一個(gè)現(xiàn)代化藥廠”系列之二－中藥提取車間及非無菌藥品設(shè)計(jì)與建設(shè)流程實(shí)例詳解。
結(jié)合實(shí)際案例及大量圖紙?jiān)斀?、長(zhǎng)時(shí)間互動(dòng)答疑討論，將是本次課程的一大特色。歡迎帶上您的圖紙、工藝流程，現(xiàn)場(chǎng)點(diǎn)評(píng)。
課題1 中藥提取車間建造實(shí)例詳解
1?案例分析：中藥提取車間設(shè)計(jì)規(guī)劃
2?中藥提取車間項(xiàng)目設(shè)計(jì)思考
3、工藝難題與提取車間設(shè)計(jì)瓶頸
4、圖紙案例分析：
1）某四層中藥提取車間平面布局圖
2）某二層中藥前處理車間平面布局圖
5、構(gòu)建GEP與PPM體系，提高項(xiàng)目管理水平
6、提取車間設(shè)備選型與常見問題
7、中藥提取/濃縮/醇沉/干燥模塊設(shè)計(jì)關(guān)鍵
8、中藥提取車間節(jié)能設(shè)計(jì)思考
9、中藥提取自動(dòng)化設(shè)計(jì)路徑與方法要點(diǎn)
10、中藥提取施工過程典型問題與注意事項(xiàng)
11、中藥提取設(shè)備驗(yàn)證與工藝驗(yàn)證
12、中藥典型GMP缺陷項(xiàng)分析
11月19日 09:00-15:30 （周二）
課題2 非無菌藥品設(shè)備工藝/設(shè)計(jì)與建設(shè)流程實(shí)例詳解
1、生產(chǎn)設(shè)備與工藝中的關(guān)鍵控制點(diǎn)
2?研發(fā)向生產(chǎn)轉(zhuǎn)移要點(diǎn)及項(xiàng)目URS
3?制藥工程概念設(shè)計(jì)要點(diǎn)
4?制藥工程廠區(qū)布局要點(diǎn)
5?制藥工程車間布局要點(diǎn)
6?非無菌藥品工藝設(shè)計(jì)要點(diǎn)
7?人物流及洗衣中心設(shè)計(jì)圖紙解析
8?備料及取樣單元設(shè)計(jì)圖紙解析
9?綜合固體制劑車間設(shè)計(jì)案例解析
10?制藥工程項(xiàng)目新改擴(kuò)建工作流程及關(guān)鍵注意點(diǎn)
11?答疑
04
講師介紹
張金巍
蒲公英創(chuàng)始人，碩士，工程師，人力資源管理師，PMP，PPMP專家，天津市“131”創(chuàng)新人才，加拿大制藥工程學(xué)院客座教授、PPM講師，大型醫(yī)藥上市集團(tuán)項(xiàng)目顧問，受邀國內(nèi)外多家協(xié)會(huì)、高校、企業(yè)、GMP檢查員等培訓(xùn)授課，專注中藥提取、制藥工程和項(xiàng)目管理18年。
焦紅江
20多年制藥行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，先后從事制藥企業(yè)設(shè)備管理、生產(chǎn)管理、制藥工程前期設(shè)計(jì)、制藥工程項(xiàng)目管理等工作，具有豐富的GMP實(shí)施、GEP管理、制藥工程設(shè)計(jì)、硬件疑難問題解決、廠房設(shè)施設(shè)備系統(tǒng)的確認(rèn)驗(yàn)證、預(yù)防性維護(hù)、計(jì)量校準(zhǔn)、計(jì)算機(jī)化系統(tǒng)驗(yàn)證……等經(jīng)驗(yàn)，熟悉各種制藥裝備、生產(chǎn)工藝與自動(dòng)化控制。先后參與或負(fù)責(zé)過10多個(gè)車間的GMP改造、多個(gè)FDA、歐盟cGMP認(rèn)證項(xiàng)目，做過上百個(gè)車間的平面圖紙審核、工藝概念設(shè)計(jì)、多家企業(yè)內(nèi)訓(xùn)、現(xiàn)場(chǎng)模擬審計(jì)，現(xiàn)從事制藥項(xiàng)目設(shè)計(jì)咨詢、GMP咨詢、工程項(xiàng)目管理、第三方驗(yàn)證外包服務(wù)。

為便于對(duì)各凈化空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)、各醫(yī)藥潔凈室進(jìn)行風(fēng)量平衡和壓差調(diào)整，不同系統(tǒng)的排風(fēng)應(yīng)分開設(shè)置。
由于散發(fā)粉塵和有害氣體區(qū)域的排風(fēng)與一般排風(fēng)的處置方式不同，同時(shí)又為了避免產(chǎn)生粉塵和有害氣體區(qū)域與一般區(qū)域相串通，故兩者的排風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)分開設(shè)置。
1.2.12 本條為強(qiáng)制性條文。本條款規(guī)定是參照現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50019制定的。
1.2.13 我國藥品GMP(2010年修訂)對(duì)于人員凈化用室的潔凈要求有了新的規(guī)定，本規(guī)范條了相應(yīng)的修改：
1 為保證人員凈化用室氣流由高潔凈級(jí)別流向低潔凈級(jí)別，當(dāng)門處于正常關(guān)閉位置時(shí)，毗鄰更衣室之間需保持一定的壓力梯度。各更衣室之間大體可按以下原則確定其壓力梯度：靠近潔凈區(qū)氣鎖門兩側(cè)為5Pa；不同級(jí)別更衣室之間為10Pa；相同級(jí)別更衣室之間為5Pa；換鞋區(qū)與外走道之間為0Pa～5Pa。
上述靠近潔凈區(qū)氣鎖門兩側(cè)壓差為5Pa，是由于考慮到氣鎖潔凈級(jí)別與毗鄰的潔凈室靜態(tài)級(jí)別相同，當(dāng)氣鎖只有一扇門被打開時(shí)，不同級(jí)別更衣室之間仍可保持大于或等于10Pa的壓差。
2 規(guī)定了人員凈化用室后段、前段各房間潔凈級(jí)別的原則。
對(duì)于非無菌潔凈室，人員凈化用室前段為換鞋、更外衣，后段為更潔凈服；對(duì)于無菌潔凈室，前段為換鞋、更換外衣、更換無菌內(nèi)衣，后段為更換無菌外衣。
上述換鞋、更換外衣可設(shè)在有潔凈送風(fēng)的清潔區(qū)。
3 由于更衣室體積較小、更衣時(shí)動(dòng)作幅度偏大、發(fā)塵量較大，所以更衣室的送風(fēng)需要維持其級(jí)別足夠的送風(fēng)量，使其盡快自凈。
4 本條針對(duì)特殊藥品人員凈化用室通道中正壓或負(fù)壓氣鎖，其氣鎖的設(shè)置應(yīng)滿足下列要求：為阻斷生產(chǎn)區(qū)空氣外泄，在更衣進(jìn)入通道中，穿潔凈外衣(無菌外衣)與潔凈生產(chǎn)區(qū)之間設(shè)正壓氣鎖、氣鎖壓力高于兩側(cè)房間；在退出通道中，設(shè)脫潔凈外衣為負(fù)壓氣鎖，空氣壓力低于兩側(cè)房間(兩側(cè)房間的潔凈級(jí)別不得低于負(fù)壓氣鎖)，以此阻斷潔凈生產(chǎn)區(qū)空氣通過人員凈化通道擴(kuò)散。
有關(guān)人員凈化更衣室的布置、潔凈級(jí)別劃分、房間壓力和氣流流向、壓差計(jì)設(shè)置，可以參照《藥品GMP指南——廠房設(shè)施與設(shè)備》“空調(diào)凈化系統(tǒng)”中的5．2．10凈化更衣。
生產(chǎn)廠房的人員總更衣區(qū)不屬潔凈區(qū)，其中的換鞋、存外衣、盥洗、廁所、淋浴等房間會(huì)產(chǎn)生灰塵、臭氣和水汽，所以應(yīng)設(shè)置通風(fēng)措施。具體的做法可送入經(jīng)過濾后的室外空氣，廁所、浴室單獨(dú)設(shè)置排風(fēng)并使保持負(fù)壓。
1.2.15 根據(jù)我國藥品GMP(2010年修訂)附錄1“無菌藥品”中第三十八條的規(guī)定，醫(yī)藥潔凈室空氣凈化系統(tǒng)應(yīng)保持連續(xù)運(yùn)行，維持相應(yīng)的潔凈級(jí)別和對(duì)周圍低級(jí)別區(qū)域的正壓，維持良好的氣流方向。因故停機(jī)再次開啟空氣凈化系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行必要的驗(yàn)證以確認(rèn)其仍能達(dá)到規(guī)定的潔凈級(jí)別。
在非生產(chǎn)時(shí)間，由于潔凈室內(nèi)主要污染源(操作人員)的撤離，室內(nèi)的發(fā)塵量大大降低，為了節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用，在滿足潔凈級(jí)別和正壓的前提條件下，可以采用降低空氣凈化系統(tǒng)風(fēng)量的方法。而降低多少風(fēng)量，需由各生產(chǎn)廠根據(jù)運(yùn)行實(shí)踐中的不同情況予以確定。
圖4為某廠灌封間(B級(jí)潔凈區(qū))從動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)殪o態(tài)恢復(fù)時(shí)間內(nèi)室內(nèi)微粒數(shù)的變化曲線圖(室內(nèi)換氣次數(shù)為55次/h、操作人員6人)。當(dāng)潔凈室由動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)殪o態(tài)時(shí)，室內(nèi)微粒數(shù)迅速降低，若仍維持動(dòng)態(tài)條件下的55次/h換氣次數(shù)，室內(nèi)實(shí)測(cè)對(duì)于大于或等于0．5μm、大于或等于5．0μm的微粒的靜態(tài)限值仍有較大空間(如對(duì)大于或等于0．5μm，靜態(tài)實(shí)測(cè)為27顆／ft3，而B級(jí)的靜態(tài)限值相當(dāng)于100顆／ft3)，可以認(rèn)為在非生產(chǎn)狀態(tài)下減少送風(fēng)量是完全可行的。