試析無菌生產(chǎn)中人員與塵埃粒子變化的控制

王 磊 馬 超 張 華 凌春勤

（成都生物制品研究所有限責(zé)任公司，四川 成都 610023）

0 前言

非最終滅菌產(chǎn)品的無菌生產(chǎn)需要在相應(yīng)潔凈度要求的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行，企業(yè)根據(jù)產(chǎn)品在不同狀態(tài)下的操作、轉(zhuǎn)運(yùn)、過濾和配制，直接接觸藥品的包裝材料和器具的清洗、裝配、滅菌、轉(zhuǎn)運(yùn)和存放等進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，劃分生產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)[2]。懸浮粒子檢測(cè)系統(tǒng)以及粒子和微生物監(jiān)控點(diǎn)位置、頻率以及采樣高度主要參考相關(guān)GMP法規(guī)的要求、基于正式的分析評(píng)估研究以及在驗(yàn)證過程中獲得的數(shù)據(jù)，目的是為了更好地達(dá)到無菌生產(chǎn)最真實(shí)的現(xiàn)場(chǎng)情況，用收集的數(shù)據(jù)分析影響無菌分裝的因素，控制無菌生產(chǎn)的環(huán)境。測(cè)定點(diǎn)位A1受層流和機(jī)罩保護(hù)高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，生產(chǎn)中人員操作多（灌裝點(diǎn)）。點(diǎn)位A2受層流和機(jī)罩保護(hù)高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，生產(chǎn)中人員操作少（轉(zhuǎn)盤點(diǎn)）。點(diǎn)位B1受層流和無機(jī)罩保護(hù)中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，生產(chǎn)中人員操作多（凍干柜點(diǎn)）。點(diǎn)位B2受層流和無機(jī)罩保護(hù)中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，生產(chǎn)中人員操作少（高壓存放間）。

1 材料與方法

1.1 設(shè)備及材料

BOSCH FLC3080 分裝機(jī)，廠家為德國(guó)博士公司；2 mL中硼硅玻璃管制注射劑瓶，廠家為寧波正力藥品包裝有限責(zé)任公司。13 mm 注射用鹵化丁基膠塞，廠家為盛州醫(yī)藥包裝材料科技（中國(guó)）有限責(zé)任公司。LYO-10 真空冷凍干燥機(jī)，廠家為上海東富龍科技有限公司。Remote 3102 多點(diǎn)在線激光塵埃粒子計(jì)數(shù)器，廠家為蘇州蘇凈儀器自控設(shè)備有限公司。25S 無油真空泵，廠家為意大利BGS GENERAL 公司。

1.2 塵埃粒子檢測(cè)方法

分裝過程可以分3 個(gè)階段：準(zhǔn)備階段、正式分裝階段和清場(chǎng)階段。其中準(zhǔn)備階段又可以細(xì)分為前清場(chǎng)、自凈、組裝工具、試運(yùn)行和抽量等。利用在線粒子實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)觀測(cè)顆粒粒徑為0.5 μm 數(shù)據(jù)、外接溫濕度、壓差和風(fēng)速傳感器。收集無菌分裝過程中環(huán)境參數(shù)對(duì)潔凈室的可變因素，通過監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析。

1.2.1 方法一

通過在線懸浮粒子監(jiān)測(cè)，在一定溫度、壓差、濕度和風(fēng)數(shù)控制下，分析同一批生產(chǎn)點(diǎn)位A1、A2、B1和B2懸浮粒子變動(dòng)趨勢(shì)。統(tǒng)計(jì)多批生產(chǎn)同一點(diǎn)位的懸浮粒子變動(dòng)趨勢(shì)，分析原因。

1.2.2 方法二

通過在線懸浮粒子監(jiān)測(cè)，在一定溫度、壓差、濕度和風(fēng)數(shù)控制下，比較多批生產(chǎn)中1 人在機(jī)罩內(nèi)組裝工具和2 人同時(shí)在機(jī)罩內(nèi)組裝工具時(shí)，在每10 min 內(nèi)統(tǒng)計(jì)懸浮粒子的最大粒子數(shù)，分析懸浮粒子變動(dòng)趨勢(shì)。

1.2.3 方法三

通過在線懸浮粒子監(jiān)測(cè)，在一定壓差和風(fēng)數(shù)控制下，溫度波動(dòng)，分析懸浮粒子變動(dòng)趨勢(shì)。

1.3 可接受標(biāo)準(zhǔn)

潔凈度級(jí)別對(duì)懸浮粒子的規(guī)定見表1[3]。

表1 潔凈度級(jí)別對(duì)懸浮粒子的規(guī)定

根據(jù)法規(guī)可接受標(biāo)準(zhǔn)制定潔凈級(jí)別0.5 μm 動(dòng)態(tài)A 級(jí)：警戒線1 750 個(gè)/m3，糾偏限度3 500 個(gè)/m3。0.5 μm 動(dòng)態(tài)B級(jí)：警戒線175 000 個(gè)/m3，糾偏限度350 000 個(gè)/m3。

2 結(jié)果

2.1 一批多點(diǎn)位和多批同點(diǎn)位懸浮粒子變動(dòng)趨勢(shì)

通過在線懸浮粒子監(jiān)測(cè)，在一定溫度、壓差、濕度和風(fēng)數(shù)控制下，分析同一批生產(chǎn)點(diǎn)位A1、A2、B1和B2懸浮粒子變動(dòng)趨勢(shì)。統(tǒng)計(jì)多批生產(chǎn)同一點(diǎn)位A1的懸浮粒子變動(dòng)趨勢(shì)，分析原因。

從圖1 可以看出，同一批次中A 級(jí)區(qū)域點(diǎn)位A1處的粒子數(shù)從11：24 開始出現(xiàn)較大波動(dòng)，最大粒子數(shù)為562 個(gè)/m3，此時(shí)為前清場(chǎng)階段；13：00 開啟分裝后，粒子數(shù)下降，最大粒子數(shù)為68 個(gè)/m3。A2處的粒子數(shù)，從11：22 開始，A2粒子數(shù)開始增加，最大粒子數(shù)46 個(gè)/m3；從13：00 開始粒子數(shù)下降，到分裝結(jié)束最大粒子數(shù)為12 個(gè)/m3，符合動(dòng)態(tài)A 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。從圖2 可以看出，同一批次B 級(jí)區(qū)域點(diǎn)位B1處的粒子從13：25 開始波動(dòng)比較大，呈現(xiàn)出每隔10 min 左右的一個(gè)入柜動(dòng)作規(guī)律波動(dòng)，都處于警戒線下，其中最大粒子數(shù)在13：25 的開柜門為15 029 個(gè)/m3。B2粒子變化從生產(chǎn)開始到結(jié)束，都有少量的粒子變化，其中最大的為5 145 個(gè)/m3，這與人員出入擾亂氣流和清潔有關(guān)，如消毒液擦拭墻壁消毒后，是否用無菌注射用水擦去消毒液產(chǎn)生的顆粒，粒子數(shù)符合動(dòng)態(tài)B 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

圖1 同一批點(diǎn)位A1 與A2 處0．5 μm 粒子數(shù)

從表2 看出，分析的21 個(gè)批次中相同點(diǎn)位粒子數(shù)最大值發(fā)生階段——人員前清場(chǎng)12 批、人員組裝工具7 批、人員處理故障1 批和正常分裝過程1 批，都符合相應(yīng)級(jí)別標(biāo)準(zhǔn)。21個(gè)批次中最小值都為0，且平均值都較小，說明操作室的清潔維護(hù)較好，最大值相差很大，這與不同人操作有關(guān)，也與操作時(shí)動(dòng)作幅度相關(guān)。

2.2 組裝工具人數(shù)變化

懸浮粒子變動(dòng)趨勢(shì)通過在線懸浮粒子監(jiān)測(cè)，在一定溫度、壓差、濕度和風(fēng)數(shù)控制下，比較多批生產(chǎn)中1 人在機(jī)罩內(nèi)組裝工具和2 人同時(shí)在機(jī)罩內(nèi)組裝工具時(shí)，在每10 min 統(tǒng)計(jì)懸浮粒子的最大粒子數(shù)，分析懸浮粒子數(shù)變動(dòng)趨勢(shì)。

圖2 同一批次點(diǎn)位B1 與B2 處0．5 μm 粒子數(shù)

從圖3 中可以看出，在機(jī)罩內(nèi)組裝工具時(shí)，當(dāng)人數(shù)增多后，懸浮粒子數(shù)有上升趨勢(shì)，同時(shí)隨著連續(xù)工作時(shí)間增長(zhǎng)，粒子數(shù)有一個(gè)上升趨勢(shì)，2 人操作和1 人操作變化更明顯。當(dāng)操作時(shí)間達(dá)到30 min 時(shí)，1 人操作的粒子數(shù)為671 個(gè)/m3，2人操作時(shí)粒子數(shù)為1 069 個(gè)/m3。

2.3 多批生產(chǎn)，溫度波動(dòng)懸浮粒子變動(dòng)趨勢(shì)。

通過在線懸浮粒子監(jiān)測(cè)，在一定壓差和風(fēng)數(shù)控制下，溫度波動(dòng)19 ℃～24 ℃，規(guī)定溫度范圍為18 ℃～25 ℃，分析懸浮粒子數(shù)變動(dòng)趨勢(shì)。

從圖4 中可以看出，隨著溫度波動(dòng)，懸浮粒子也有一定的變化。當(dāng)溫度升高到23 ℃時(shí)，懸浮粒子波動(dòng)加大，當(dāng)天的最多粒子數(shù)增加到2 106 個(gè)/m3，其與溫度升高，人員的操作舒適度減少，人員操作的規(guī)范性變差有關(guān)。操作室內(nèi)在保證產(chǎn)品特性的溫濕度下，還應(yīng)該盡量滿足人員適應(yīng)的溫度。

表2 多批次點(diǎn)位A1 處粒子數(shù)

圖3 人數(shù)與粒子數(shù)變化趨勢(shì)圖

3 討論

通過在線懸浮粒子的動(dòng)態(tài)監(jiān)控，排除偶發(fā)事件，例如閃電造成的電力故障、系統(tǒng)損壞等可變因素。根據(jù)產(chǎn)品特性，凍干粉制劑為非最終凍干產(chǎn)品，沒有軋蓋之前都屬于半加塞狀態(tài)，未完全密封狀態(tài)。半成品從攪拌罐里通過蠕動(dòng)泵經(jīng)過分液器分裝到西林瓶，震蕩盤半加膠塞，整個(gè)過程在分裝機(jī)保護(hù)罩內(nèi)完成。半加塞制品分盤后轉(zhuǎn)移到層流車，操作人員轉(zhuǎn)移入柜，凍干完成后全加塞，整個(gè)過程都屬于高風(fēng)險(xiǎn)過程，人員操作較頻繁，需要控制好可控的人為因素。從圖1 與圖2 可以看出，在同一批分裝過程中點(diǎn)位A1、A2、B1和B2粒子波動(dòng)，主要原因是在分裝準(zhǔn)備階段進(jìn)行了前清場(chǎng)、自凈、組裝工具（分液器、灌注泵、膠塞鎖、膠塞倉等）、試運(yùn)行和抽量等過程，正式分裝階段轉(zhuǎn)運(yùn)凍干制品，與入柜的動(dòng)作，需要頻繁的人員活動(dòng)，對(duì)氣流方向擾動(dòng)影響較大，就對(duì)粒子數(shù)產(chǎn)生異常影響。入柜處的B1點(diǎn)位懸浮粒子波動(dòng)最大，為產(chǎn)品特性凍干后為蛋糕狀會(huì)產(chǎn)塵、入柜的動(dòng)作和開關(guān)柜門擾亂氣流所導(dǎo)致，因此該處粒子數(shù)產(chǎn)生規(guī)律性的波動(dòng)。多批同一點(diǎn)位和同一批多點(diǎn)位懸浮粒子波動(dòng)的原因相同，都是有人員操作時(shí)段波動(dòng)[4]。每一批懸浮粒子的波動(dòng)范圍有差別，這與不同人的操作關(guān)系很大，例如，不同的操作人員的動(dòng)作幅度不同。圖3 可以看出懸浮粒子數(shù)隨著人員的數(shù)量明顯增多，現(xiàn)潔凈室根據(jù)新風(fēng)量、換氣次數(shù)、房間高度和面積等計(jì)算出潔凈室的最大人數(shù)量，缺少對(duì)在關(guān)鍵點(diǎn)操作時(shí)人數(shù)的控制，以及人數(shù)不同時(shí)操作時(shí)限的控制。根據(jù)實(shí)際操作，建議20 m2左右的灌裝機(jī)關(guān)鍵點(diǎn)操作，例如組裝工具（分液器、灌注泵、膠塞鎖、膠塞倉等）、試運(yùn)行和抽量等過程人數(shù)不超過2 個(gè)人，連續(xù)時(shí)間不超過30 min。除了制定監(jiān)控的警戒糾偏線外來動(dòng)態(tài)監(jiān)控，還要規(guī)范操作人員的動(dòng)作和移動(dòng)，加強(qiáng)人員培訓(xùn)。隨著季節(jié)的變化，溫差變化大，而空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)解能力至關(guān)重要，這些都會(huì)造成潔凈室的溫度、濕度有波動(dòng)。尤其是溫度變化會(huì)產(chǎn)生人員操作不適感，人為原因帶入的顆粒也會(huì)有所增加。潔凈室需要控管的項(xiàng)目包括溫度、濕度、靜壓差、風(fēng)速、微粒、浮游菌和沉降菌等。溫度、濕度、靜壓差和風(fēng)速是預(yù)測(cè)試指標(biāo)，只有這些指標(biāo)都在規(guī)定范圍內(nèi)，后續(xù)3 個(gè)主測(cè)試指標(biāo)的監(jiān)測(cè)才有意義[5]。適宜的溫度和濕度不僅可以防止一些微生物的生長(zhǎng)，還可以增加人員環(huán)境的舒適度，可以避免因環(huán)境不適感引起的情緒波動(dòng)而造成操作行為的不規(guī)范，可以通過增加實(shí)驗(yàn)區(qū)域基本參數(shù)（面積、層流風(fēng)速和人數(shù)）等硬件參數(shù)來提高生產(chǎn)規(guī)范。

圖4 溫度波動(dòng)粒子變化趨勢(shì)圖

無菌藥品的生產(chǎn)必須嚴(yán)格按照工藝來設(shè)計(jì)并依據(jù)經(jīng)驗(yàn)證的方法及規(guī)程進(jìn)行，產(chǎn)品的無菌或其他質(zhì)量特性，決不能只依賴任何形式的最終處理或成品檢驗(yàn)。嚴(yán)格控制生產(chǎn)過程和環(huán)境條件是合格生產(chǎn)的關(guān)鍵之一。由于生產(chǎn)人員的技能、所受的培訓(xùn)及工作態(tài)度是防止微生物和各種微粒污染的關(guān)鍵因素，因此應(yīng)該盡量減少操作人員流動(dòng)所產(chǎn)生的塵粒、規(guī)范物料傳遞、減少設(shè)備保護(hù)罩開啟次數(shù)以及機(jī)器的產(chǎn)塵，提高設(shè)備的密閉程度。嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)章制度，提高管理和操作人員的思想素質(zhì)，職業(yè)道德和技術(shù)素質(zhì)。