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近年來(lái)，隨著(zhù)GMP認證及復認證工作的進(jìn)行，特別是GMP（2009年4月公示）專(zhuān)家討論版的出臺，進(jìn)一步強調了“藥品質(zhì)量是設計和生產(chǎn)出來(lái)的”，保證藥品質(zhì)量的生產(chǎn)的環(huán)境要求也在提高，潔凈技術(shù)工程受到制藥企業(yè)的普遍關(guān)注。下面將對藥品生產(chǎn)中影響潔凈度的因素進(jìn)行分析，愿有助于大家更深刻了解微生物污染及其控制，以便在實(shí)際應用中有更進(jìn)一步的提高。
藥品生產(chǎn)中的潔凈室是指將一定空間范圍內的空氣中微粒子、有害氣體、細菌等污染物排除，并將室內溫度、潔凈度、室內壓力、氣流速度與氣流分布、噪音振動(dòng)及照明、靜電控制在某一需求范圍內，而所給予特別設計的房間。也就是說(shuō)不論外在空氣條件如何變化，其室內均能具有維持原先所設定要求的潔凈度、溫濕度及壓力等性能特性。根據以上功能按潔凈程度要求不同又分為100級、1萬(wàn)級、10萬(wàn)級、30萬(wàn)級4個(gè)級別（或A、B、C、D4個(gè)級別）。
1 合理選擇潔凈室送（回）風(fēng)方式
1.1 送風(fēng)方式的選擇
1.1.1 亂流式(TurbulentFlow)
空氣由空調箱經(jīng)風(fēng)管與潔凈室內的高效空氣過(guò)濾器(HEPA)進(jìn)入潔凈室，并由潔凈室兩側隔間墻板或高架地板回風(fēng)。氣流非直線(xiàn)型運動(dòng)而呈不規則之亂流或渦流狀態(tài)。
優(yōu)點(diǎn)：構造簡(jiǎn)單、系統建造成本低，潔凈室之擴充比較容易，在某些特殊用途場(chǎng)所，可并用無(wú)塵工作臺，提高潔凈室等級。
1.1.2 層流式(Laminar)
層流式空氣氣流運動(dòng)成一均勻的直線(xiàn)形，空氣由覆蓋率100%的過(guò)濾器進(jìn)入室內，并由高架地板或兩側隔墻板回風(fēng)，此型式適用于潔凈室等級較高的環(huán)境。其型式可分為水平層流式和垂直層流式2種。
(1)水平層流式：水平式空氣自過(guò)濾器單方向吹出，由對邊墻壁的回風(fēng)系統回風(fēng)，塵埃隨風(fēng)向排出室外，一般在下流側污染較嚴重。優(yōu)點(diǎn)：構造簡(jiǎn)單，運轉后短時(shí)間內即可達穩定狀態(tài)。缺點(diǎn)：建造費用比亂流式高，室內空間不易擴充。
(2)垂直層流式：房間天花板完全以ULPA過(guò)濾器覆蓋，空氣由上往下吹，可得較高的潔凈度，在生產(chǎn)中或工作人員所產(chǎn)生的塵�？煽焖倥懦鍪彝舛粫�(huì )影響其他工作區域。優(yōu)點(diǎn)：管理容易，運轉開(kāi)始短時(shí)間內即可達穩定狀態(tài)，不易受作業(yè)狀態(tài)或作業(yè)人員影響。缺點(diǎn)：構造費用較高，彈性運用空間困難，天花板吊架相當占空間，維修更換過(guò)濾器較麻煩。
1.1.3 復合式(MixedType)
所謂復合式即為將亂流式及層流式予以復合或并用，可提供局部超潔凈的空氣。
(1)潔凈隧道(CleanTunnel)，以HEPA或ULPA過(guò)濾器將工作區域100%覆蓋，使潔凈度等級提高至100級以上，可節省安裝運轉費用。此型式需將作業(yè)人員的工作區與產(chǎn)品和機器維修隔離，以避免機器維修時(shí)影響工作及產(chǎn)品品質(zhì)。
潔凈隧道還有彈性擴充容易、維修設備時(shí)可在維修區輕易執行等優(yōu)點(diǎn)。
(2)潔凈管道(CleanTube)，將產(chǎn)品流程經(jīng)過(guò)的自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)包圍并凈化處理，將潔凈度等級提至100級以上。因產(chǎn)品和作業(yè)員及發(fā)塵環(huán)境相互隔離，少量送風(fēng)即可得到良好潔凈度，可節省能源，不需人工的自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)最適宜使用。藥品、食品業(yè)界及半導體業(yè)界均適用。
(3)并裝局部潔凈室(CleanSpot)，將潔凈室等級10000～100000之亂流潔凈室內之產(chǎn)品制程區的潔凈度等級提高為10～1000級以上，以為生產(chǎn)之用；潔凈工作臺、潔凈工作棚、潔凈風(fēng)柜即屬此類(lèi)。
根據實(shí)際生產(chǎn)的需要可以選擇不同的送風(fēng)方式來(lái)滿(mǎn)足生產(chǎn)，保證產(chǎn)品質(zhì)量。
1.2 潔凈室內氣流影響潔凈室的潔凈度
1.2.1 潔凈室的氣流方向影響其潔凈度
人、機器間隔、建筑結構等所產(chǎn)生的塵埃移動(dòng)、擴散受到氣流的支配。潔凈室利用高效HEPA過(guò)濾空氣，其塵埃阻隔率達99.97%～99.99995%之多，因此經(jīng)過(guò)此過(guò)濾器過(guò)濾的空氣可以說(shuō)十分干凈。然而潔凈室內除了人以外，尚有機器等發(fā)塵源，這些發(fā)生的塵埃一旦擴散，即無(wú)法保持潔凈空間，因此必須利用氣流將發(fā)生的塵埃迅速排出室外。
1.2.2 氣流速度左右潔凈室潔凈性能
0.3～0.5m/s的氣流速度為一般潔凈室所選擇，此氣流速度屬微風(fēng)區域，易受人、機器等的運動(dòng)引起的干擾而趨于混亂，即使提高風(fēng)速可抑制此影響以保持潔凈度，但提高風(fēng)速，將導致運轉成本增加。所以，應在滿(mǎn)足要求的潔凈度水平下，能以最適宜的風(fēng)速供應，減少能源消耗。
另一方面，欲穩定潔凈室的潔凈度，始終均一氣流為重要因素，均一氣流若無(wú)法保持，表示風(fēng)速有異，特別是在壁面，氣流會(huì )沿著(zhù)壁面發(fā)生渦流作用，此時(shí)要實(shí)現高潔凈度事實(shí)上很困難。
垂直層流式要保持氣流均一必須做到以下幾點(diǎn)：(1)進(jìn)風(fēng)面的風(fēng)速不可差異；(2)地板回風(fēng)板回風(fēng)不可有速度上的差異。速度過(guò)低(＜0.2m／s)或過(guò)高(＞0.7m／s)均有渦流現象發(fā)生，而0.5m／s的速度，氣流則較均一，目前一般潔凈室，其風(fēng)速均取在0.3～0.5m／s之間。
影響潔凈室的氣流因素很多，如生產(chǎn)設備、人員、潔凈室裝材、照明器具工作桌等障礙物，在相接處均會(huì )有渦流現象發(fā)生，其附近的潔凈度將會(huì )較差，同時(shí)對于生產(chǎn)設備上方氣流的分流點(diǎn)，亦應列入考慮因素。
2 理順生產(chǎn)工藝，合理布置空間
2002年實(shí)施的《潔凈廠(chǎng)房設計規范》明確指出，潔凈廠(chǎng)房“工藝平面布置應合理、緊湊。潔凈室或潔凈區內只布置必要的工藝設備以及有空氣潔凈度要求的工序和工作室”。合理布局首先要理順工藝流程，避免迂回往返。工作室的平面空間應合理，既有利于操作，又便于維修，不應預留閑置面積和空間。合理的空間與面積，也有利于合理的分區，防止混雜事故。
潔凈室面積和空間的大小關(guān)系著(zhù)送風(fēng)量的多少，決定著(zhù)空調能耗的大小，影響工程的投資，并非越大越好。
但潔凈室的空間面積太小可能不便于操作、維修。所以，設計合理的空間面積應考慮到設備操作、維修的需要。生產(chǎn)區和儲存區應有與生產(chǎn)規模相適應的空間面積，用以安置設備、物料，便于操作和維修。一般潔凈室高度控制在2.20～2.60m，對個(gè)別較高的設備可在局部加高，而不宜全面提高潔凈區的高度。車(chē)間內部應設有物料的中間站，其面積足以存放物料、中間產(chǎn)品、待驗品和成品，且便于明確分區，以最大限度地減少差錯和交叉污染。
3 控制人流、物流，阻止帶入微生物或微粒雜質(zhì)
潔凈室應設專(zhuān)用的人流、物流通道。人員應按規定的凈化程序進(jìn)入，并應嚴格控制人數。對于物料可在除去浮塵后拆去外包通過(guò)緩沖間或傳遞柜送入。不同潔凈等級的潔凈區物品則通過(guò)傳遞窗傳送。中間站宜設在中心位置，以便縮短運送距離。潔凈區內不設與本崗位無(wú)關(guān)的管道。充分利用上下或周?chē)募夹g(shù)夾層，所有公用管道、工藝管道的主干管均在技術(shù)夾層安裝。穿越地面、隔墻的管道盡可能靠近使用點(diǎn)并敷設套管，套管內的管道不應有焊縫，管道與套管之間應有可靠的密封措施。進(jìn)入潔凈室的管道應為不銹鋼材質(zhì)。
4 完善設備功能，減少污染機會(huì )
設備的材質(zhì)、加工精度、密閉程度以及管理制度都與交叉污染有關(guān)。所以除了合理布局外，提高設備的自動(dòng)化水平和組成聯(lián)動(dòng)的生產(chǎn)線(xiàn)，以減少操作人員，降低人員的活動(dòng)頻率，也是防止交叉污染的必要措施。
產(chǎn)塵量較大的固體制劑車(chē)間，要防止發(fā)生交叉污染。(1)選購的設備應有防護罩及攜帶有除塵裝置；(2)要采取隔離措施，將其分成操作室和前室或操作室和輔機室。前室在平面布置上一般采用單機單室，輔機室可設在非潔凈區，檢修門(mén)設在走廊一側。如壓片、自動(dòng)包衣、膠囊分裝等設備可采用此類(lèi)分隔方法；(3)對于有些不帶除塵輔機設備又不密封的單機，如粉碎機、粉劑或顆粒包裝機，則可把隔離區內的排風(fēng)經(jīng)過(guò)濾后再送回隔離區，即形成自循環(huán)。
在生產(chǎn)過(guò)程中，有些藥品引濕性強，當要求空氣相對濕度低于50％甚至45％時(shí)，冷凍除濕很難達到要求。在許多除濕措施中，氯化鋰轉輪除濕較適用。除濕機可裝在有特殊除濕要求的潔凈室或單獨設置空調送回風(fēng)，以?xún)艋目諝庾鳛樵搷徫坏蜐竦谋Ｗo性空氣，自成一個(gè)循環(huán)系統。
5 科學(xué)設置空調凈化系統
5.1 根據潔凈度等級分設空調凈化系統
對生產(chǎn)β-內酰胺類(lèi)、避孕藥品、激素類(lèi)、強毒微生物及抗腫瘤藥品、放射性藥品等的潔凈室，要單獨設置空調系統，室內要保持正壓，與相鄰房間或區域之間要保持相對負壓，送風(fēng)口和排風(fēng)口均應安裝高效空氣過(guò)濾器，以將這些藥物的污染降至最低限度。其排風(fēng)口與其他藥物凈化空調系統的新風(fēng)口之間應相隔一定的距離。送風(fēng)、回風(fēng)和排風(fēng)的啟閉應有連鎖裝置。
下列情況的空氣凈化系統，如經(jīng)處理仍不能避免交叉污染時(shí)，則不應利用回風(fēng)。應單獨設局部排風(fēng)系統，潔凈室的排風(fēng)口應有防倒灌裝置。(1)固體物料的粉碎、稱(chēng)量、配料、混合、制粒、壓片、包衣、灌裝等工序；(2)固體口服制劑的顆粒、成品干燥設備所使用的凈化空氣；(3)用有機溶媒精制的原料藥精制、干燥工序；(4)凡工藝過(guò)程中產(chǎn)生大量有害物質(zhì)、揮發(fā)性氣體的生產(chǎn)工序。
對面積較大、空氣潔凈度較高，位置集中及消聲、振動(dòng)控制要求嚴格的潔凈室宜采用集中式凈化空調系統。反之，可采用分散式凈化空調系統。根據生產(chǎn)工藝要求設置值班風(fēng)機，并保持室內空氣潔凈度和正壓，防止室內結露。
風(fēng)管斷面尺寸應考慮對內壁的清潔處理，并在適當位置設清掃口。凈化空氣調節系統的新風(fēng)管、回風(fēng)總管，應設密閉調節閥。送風(fēng)機的吸入口處和需要調節風(fēng)量處，應設調節閥。潔凈室內的排風(fēng)系統，應設置調節閥、止回閥或密閉閥�？傦L(fēng)管穿過(guò)樓板和風(fēng)管穿過(guò)防火墻處，必須設置防火閥。
凈化空氣調節系統的風(fēng)管和調節閥以及高效空氣過(guò)濾器的保護網(wǎng)、孔板和擴攻孔板等附件的制作材料和涂料，應根據輸送空氣的潔凈度要求及其所處的空氣環(huán)境條件確定。在中效和高效的空氣過(guò)濾器前后，應設置測壓孔。在新風(fēng)管和送回風(fēng)總管以及需要調節風(fēng)量的支管上，應設置風(fēng)量測定孔。風(fēng)管以及風(fēng)管的保溫、消聲材料及其粘結劑，應采用非燃燒材料或難燃燒材料。將高效過(guò)濾器設置在圍護結構的進(jìn)風(fēng)口上，其本意是防止污染進(jìn)入生產(chǎn)系統（包括管路與機組）。由于高效過(guò)濾器承擔了阻止微生物向潔凈區滲漏的重責，一旦產(chǎn)生泄漏，就無(wú)法保證產(chǎn)品質(zhì)量。為了防止在長(cháng)期運行過(guò)程中因高效過(guò)濾器表面密封條彈性降低或老化，還要求定期測試，因此對進(jìn)風(fēng)口內高效過(guò)濾器要求泄漏檢查。另外還要強調的是，在更換高效過(guò)濾器時(shí)最好先將管路進(jìn)行消毒。
5.2 選用適宜的空氣過(guò)濾器
空氣過(guò)濾器（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“過(guò)濾器”）的不當使用，也直接關(guān)系到潔凈效果，影響著(zhù)藥品的質(zhì)量。
選擇過(guò)濾器要確定過(guò)濾器效率：終級過(guò)濾器（高效或亞高效）的性能可靠性強，初級過(guò)濾器和中效過(guò)濾器維護方便。過(guò)濾器的過(guò)濾面積大，能容納的粉塵就多，其壽命就長(cháng)。而且過(guò)濾面積大，氣流穿過(guò)材料的速度就低，過(guò)濾器的阻力就小。研究表明，對于同種結構、同樣濾材的過(guò)濾器，當阻力確定時(shí)，過(guò)濾面積增加50%，過(guò)濾器的使用壽命會(huì )延長(cháng)70%～80%；面積增加1倍，過(guò)濾器的使用壽命約增加2倍。增加過(guò)濾面積時(shí)，顯然要考慮過(guò)濾器的結構和現場(chǎng)條件。例如袋式過(guò)濾器，可以通過(guò)增加濾袋的數量和濾袋的長(cháng)度來(lái)增加過(guò)濾面積；對于傳統有隔板過(guò)濾器，可以減小隔板間距以增加濾紙褶數的可能性。
初效濾器的過(guò)濾效率偏低也能影響其使用壽命。因此，應首先根據送風(fēng)的潔凈要求確定末級過(guò)濾器的效率，然后選擇起保護作用的過(guò)濾器（預過(guò)濾器），如果這級過(guò)濾器亦需保護，再在它的上風(fēng)端增設過(guò)濾器。應妥善匹配各級過(guò)濾器的效率，若相鄰兩級的效率相差太大，則前一級起不到保護后一級的作用。
因擋風(fēng)板故障或設計失誤，使風(fēng)機直吹過(guò)濾器，造成過(guò)濾器非正常損壞的事時(shí)有發(fā)生。雖然能殺菌的新濾材不斷推出，但其殺菌功能再強，也難以調動(dòng)過(guò)濾器上的灰塵去殺菌。如果確實(shí)需要消滅混在過(guò)濾器積灰中的微生物，就要采取相應的手段，而對過(guò)濾器本身不應寄予過(guò)高希望。
5.3 過(guò)濾效果也受氣候因素影響
楊柳樹(shù)較多的地區，在空調設計時(shí)就應該采取相應措施，如改變進(jìn)風(fēng)口高度或在進(jìn)風(fēng)口加護網(wǎng)。若措施不當，那就只剩一招：在飄絮的季節勤換過(guò)濾器。
初春的早晨，北方氣溫往往很低，雨水在地面可以結成薄冰。濾材上的雨滴在這時(shí)有可能結冰，并迅速地將過(guò)濾器封堵。由蓬松材料制成的過(guò)濾器（大多數低效率過(guò)濾器）能挺一陣子。當濾材為致密的濾紙時(shí)，1h就足以將過(guò)濾器封死。霧滴是更小、更輕的液態(tài)顆粒物，它在0℃以下的物體表面結成冰晶。過(guò)濾器會(huì )因冰晶附身而透不過(guò)氣來(lái)。如果可能出現冰雨或樹(shù)掛，最好留有一套過(guò)濾器備件，以備應急使用。
霧滴容易與濾材上的積灰混成泥巴。若濾料很蓬松，泥漿會(huì )隨風(fēng)進(jìn)入過(guò)濾器下風(fēng)端，過(guò)濾器還能湊合著(zhù)用；如果濾材致密或吸水變軟，泥巴會(huì )將過(guò)濾器封死。有些過(guò)濾器可能不怕連陰雨，但怕持續的霧天。陰雨天粉塵少，而且稍有措施就能將雨水擋在過(guò)濾器之外。霧天的粉塵可一點(diǎn)也不會(huì )少，更何況，現有各種措施也擋不住與霧接觸。
絕大多數情況下，風(fēng)速越低，過(guò)濾器的使用效果越好。小粒徑粉塵的擴散作用（布朗運動(dòng)）明顯，風(fēng)速低了，氣流在過(guò)濾材料中滯留的時(shí)間就長(cháng)一些，粉塵就有更多的機會(huì )撞擊障礙物，因此過(guò)濾效率就高。經(jīng)驗表明，對于高效過(guò)濾器，風(fēng)速減少50%，粉塵的透過(guò)率會(huì )降低近一個(gè)數量級（效率數值增加一個(gè)9），風(fēng)速增加1倍，透過(guò)率會(huì )增加一個(gè)數量級（效率降低一個(gè)9）。
6 定期消毒滅菌，消滅污染源
工業(yè)潔凈室從來(lái)不會(huì )顧及沉積在系統或室內的沒(méi)有生命的微粒（或稱(chēng)為一次污染），也沒(méi)有考慮由此會(huì )發(fā)生微生物二次污染。事實(shí)上，微生物在不利環(huán)境中會(huì )長(cháng)期潛伏，一旦條件合適就會(huì )大量繁殖。只要整個(gè)系統中存在一次污染就可導致長(cháng)期持續的潛在風(fēng)險。如果我們控制措施不力，就有可能使這種潛在風(fēng)險顯現出來(lái)，從而出現微生物的污染。事實(shí)表明，單純的凈化除菌無(wú)法有效地控制生物污染，單靠過(guò)濾器難以防范，還需要滅菌技術(shù)。
消毒滅菌的方法有物理和化學(xué)兩大方法，有關(guān)書(shū)籍都可查到它們的使用對象、原理和方法，這里只簡(jiǎn)單說(shuō)明一下臭氧消毒方法的注意點(diǎn)。
空氣消毒用臭氧發(fā)生裝置時(shí)要達到閥值濃度，發(fā)生濃度低于閥值濃度，是達不到滅菌效果的，而濃度過(guò)高會(huì )造成運行成本增加，所以應該計算選用合適范圍的發(fā)生濃度的臭氧發(fā)生裝置。臭氧的滅菌效果在濕度為70%～80%條件下最理想，在濕度低于45%時(shí)效果較差，所以一般使用中，特別是制藥車(chē)間無(wú)菌室、病房等使用應注意在環(huán)境中適當增加濕度。
7 結語(yǔ)
通過(guò)強調除菌控制保證送入潔凈無(wú)菌的空氣、強調氣流控制稀釋或排除人員發(fā)菌、壓差控制消除室外污染空氣的滲漏、人物流生產(chǎn)流程區域控制等一系列措施，提供了一個(gè)綜合的保障，實(shí)現了現代無(wú)菌潔凈區（室）。
由此可見(jiàn)，采用綜合措施來(lái)實(shí)施全新的微生物污染控制概念，將除菌的物理性能與殺菌的化學(xué)性能有機地結合在一起，將宏觀(guān)的空氣凈化技術(shù)與微觀(guān)技術(shù)結合起來(lái)，為藥品生產(chǎn)提供了一種切實(shí)可行的潔凈保障體系。
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