1?項(xiàng)目簡介

該項(xiàng)目為蘭州生物制品研究所多糖及多糖結(jié)合疫苗產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目（L501），為生物制藥廠房。在該項(xiàng)目一層的4條分裝線的A級區(qū)，安裝粒子在線監(jiān)測系統(tǒng)，進(jìn)行潔凈室環(huán)境的連續(xù)監(jiān)測，需要通過我國GMP（2010?修訂）的認(rèn)證。

2?懸浮粒子在線監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展史

1999年ISO 14644-1中對懸浮粒子在線監(jiān)測只字未提。

2000年ISO 14644-2?中說明裝備了懸浮粒子在線監(jiān)測系統(tǒng)的潔凈室可以延長再認(rèn)證時(shí)間。

2002年EU GMP Annex 1以及FDA指導(dǎo)中規(guī)定A?級操作區(qū)（核心區(qū)）必須安裝懸浮粒子在線監(jiān)測系統(tǒng)。

2010年中國?GMP?附錄1中規(guī)定，要對A級區(qū)進(jìn)行懸浮粒子的動(dòng)態(tài)監(jiān)測。

目前，中國的懸浮粒子在線監(jiān)測系統(tǒng)大約有30~40套，全世界現(xiàn)在大約安裝300~320套左右。

3?潔凈室指標(biāo)

按照中國《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》（2010修訂）附錄1?的要求，無菌藥品的生產(chǎn)必須符合潔凈室分類等級的指導(dǎo)規(guī)則。

GMP?對各級別空氣懸浮粒子的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定見表1。從表1可以看出，GMP?對0.5μm?和5μm?粒徑的懸浮粒子進(jìn)行控制，0.5μm的懸浮粒子是控制潔凈室塵埃的主要指標(biāo)，5μm的懸浮粒子為控制微生物的主要指標(biāo)，粒子計(jì)數(shù)器的通道選擇為0.5μm和5μm。

GMP將無菌藥品生產(chǎn)所需的潔凈區(qū)分為4個(gè)潔凈級別。A?級為高風(fēng)險(xiǎn)操作區(qū)，如灌裝區(qū)、放置膠塞桶和與無菌制劑直接接觸的敞口包裝容器的區(qū)域及無菌裝配或連接操作的區(qū)域，應(yīng)當(dāng)用單向流操作臺（罩）維持該區(qū)的環(huán)境狀態(tài)。單向流系統(tǒng)在其工作區(qū)域必須均勻送風(fēng)，風(fēng)速為0.36 m/s ~0.54m/s（指導(dǎo)值）。應(yīng)當(dāng)有數(shù)據(jù)證明單向流的狀態(tài)并經(jīng)過驗(yàn)證。在密閉的隔離操作器或手套箱內(nèi)，可使用較低的風(fēng)速。B級指無菌配制和灌裝等高風(fēng)險(xiǎn)操作的A級潔凈區(qū)所處的背景區(qū)域。C級和D級指無菌藥品生產(chǎn)過程中重要程度較低的操作潔凈區(qū)。

在A級區(qū)，無菌藥品、容器以及藥品包裝物裸露在周圍環(huán)境之中，而周圍環(huán)境必須保證維持藥品的無菌性。其臨近的空氣必須具有適當(dāng)?shù)摹傲Ｗ淤|(zhì)量”，即：粒子數(shù)量小于3520/m3，粒徑范圍為0.5μm?以上。粒子測試點(diǎn)應(yīng)具有代表性，通常在其工作區(qū)域，處于氣流中，測試工作應(yīng)在藥品的灌裝?/?密封作業(yè)時(shí)進(jìn)行。上述空氣潔凈度相當(dāng)于“1 00?級（I SO?第?5?級）”。

在進(jìn)行懸浮粒子的動(dòng)態(tài)監(jiān)測時(shí)，根據(jù)潔凈度級別和空氣凈化系統(tǒng)確認(rèn)的結(jié)果及風(fēng)險(xiǎn)評估，確定取樣點(diǎn)的位置并進(jìn)行日常動(dòng)態(tài)監(jiān)控。在關(guān)鍵操作的全過程中，包括設(shè)備組裝操作，應(yīng)當(dāng)對A級潔凈區(qū)進(jìn)行懸浮粒子監(jiān)測。生產(chǎn)過程中的污染（如活生物、放射危害）可能損壞塵埃粒子計(jì)數(shù)器時(shí)，應(yīng)當(dāng)在設(shè)備調(diào)試操作和模擬操作期間進(jìn)行測試。A級潔凈區(qū)監(jiān)測的頻率及取樣量，應(yīng)能及時(shí)發(fā)現(xiàn)所有人為干預(yù)、偶發(fā)事件及任何系統(tǒng)的損壞。灌裝或分裝時(shí)，由于產(chǎn)品本身產(chǎn)生粒子或液滴，允許灌裝點(diǎn)≥5.0?μm的懸浮粒子出現(xiàn)不符合標(biāo)準(zhǔn)的情況。在A級潔凈區(qū)和B?級潔凈區(qū)，連續(xù)或有規(guī)律地出現(xiàn)少量≥?5.0?μm?的懸浮粒子時(shí)，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行調(diào)查。應(yīng)當(dāng)根據(jù)產(chǎn)品及操作的性質(zhì)制定溫度、相對濕度等參數(shù)，這些參數(shù)不應(yīng)對規(guī)定的潔凈度造成不良影響。

4?設(shè)計(jì)方案

4.1?采樣模式的選擇

懸浮粒子的在線監(jiān)測共用3種采樣模式：人工采樣，順序采樣（巡檢），持續(xù)采樣。在ISO 14644-1?中沒有提到采樣方式。我國GMP?只提到要進(jìn)行

動(dòng)態(tài)監(jiān)測，對照歐盟?GMP，在其附錄1?中注明對A?區(qū)必須進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測，同時(shí)有幾個(gè)好處

（1）ISO 14644-2?規(guī)定，安裝了粒子連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的第?5?級潔凈室可以每12?個(gè)月進(jìn)行一次驗(yàn)證，而沒有安裝粒子連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的第5級潔凈室則需要每6個(gè)月進(jìn)行一次再確認(rèn)。雖然一次性投資比較大，但可以節(jié)省昂貴的驗(yàn)證費(fèi)用。

下面是?ISO 14644-2?的?4.2.4?條和?4.2.5?條規(guī)則：

4.2.4 Where the installation is equipped with in-strumentation for continuous or frequent monitoring of the airborne particle concentration, and air pressure difference, where applicable, the maximum time inter-val as stated in Table 1 may be extended, provided that the results of continuous or frequent monitoring remain within the specified limit (s).

4.2.5 In those installations that require additional tests, and where the installation is equipped with instru-mentation for continuous or frequent monitoring of the test parameter applicable, the maximum time interval(s) as stated in Table 2 may be extended, provided that the results of continuous or frequent monitoring remain within the specified limit (s).

（2）FDA?行業(yè)指南中注明：用遠(yuǎn)程遙控計(jì)數(shù)系統(tǒng)監(jiān)測非生物顆粒通常比使用便攜式計(jì)數(shù)裝置對系統(tǒng)的干涉更少（意思是安裝持續(xù)采樣系統(tǒng)更能得到?FDA?的認(rèn)可）。

4.2?采樣點(diǎn)數(shù)量

中國、歐盟?EU GMP?和?FDA?法規(guī)中沒有關(guān)于連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)和指導(dǎo)性文件中很少提及采樣數(shù)量。只有依據(jù)?ISO 14644-1?的數(shù)量計(jì)算公式：

NL=A0.5

采樣最少數(shù)量等于面積的平方根（見圖1），四舍五入后取整數(shù)。

式中：NL為最小采用點(diǎn)數(shù)；A為潔凈室或潔凈區(qū)面積（?m2）。該項(xiàng)目每條灌裝線?A?級區(qū)面積大約為63m2，按計(jì)算公式：N = =7.94?個(gè)，取整數(shù)8?點(diǎn)。因采樣點(diǎn)數(shù)量在大于1?且小于等9情況下，需計(jì)算95%?置信上限（UCL），因計(jì)算比較復(fù)雜，我們只列出總均值的?95%?置信上限?UCL?計(jì)算公式：95%UCL=?X+ t×（S / N0.5）

式中：X為潔凈室的平均粒子濃度的總均值；S?為平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差；N為采樣點(diǎn)的總數(shù)；t?為分布系數(shù)。

如果在室內(nèi)95%UCL平均濃度統(tǒng)計(jì)值≤級別上限，每?m3空氣內(nèi)，0.5?μm，小于?3500?個(gè)，5?μm，小于1個(gè)落菌數(shù)，則潔凈室或潔凈區(qū)被認(rèn)為是達(dá)到了規(guī)定的空氣潔凈度等級。（www.gxshunjiang.com）

如果是由于測量差錯(cuò)或異常低的離子濃度，而產(chǎn)生單個(gè)的、非隨機(jī)性的“界外值”，影響95%UCL的計(jì)算結(jié)果而不能滿足規(guī)定的空氣潔凈度等級，在符合條件的情況下，可以把該“界外值”排除，但最多只有一個(gè)測量值排除在外。

4.3?采樣點(diǎn)布置

在布置采樣點(diǎn)之前我們先討論一下生產(chǎn)設(shè)備的布局和藥品流程。

A．設(shè)備布局和藥品流程（見圖2）

無菌原液經(jīng)過配制后，轉(zhuǎn)移到分裝線，灌裝加塞，送入凍干機(jī)。從凍干機(jī)取出來的粉劑運(yùn)到軋蓋機(jī)軋蓋后，變成成品運(yùn)出車間。

B.?采樣點(diǎn)布置

關(guān)于采樣的具體布置方面，中國?GMP?在附錄1中提到“根據(jù)潔凈度級別和空氣凈化系統(tǒng)確認(rèn)的結(jié)果及風(fēng)險(xiǎn)評估，確定取樣點(diǎn)的位置并進(jìn)行日常動(dòng)態(tài)監(jiān)控”。而歐盟EU GMP和FDA指導(dǎo)都沒有具體硬性規(guī)定，EU GMP Annex1?和?FDA?指導(dǎo)說明：建議在一些可能發(fā)生問題的點(diǎn)上，在最容易對裸露的藥品、容器和包裝物產(chǎn)生沾染的地點(diǎn)進(jìn)行，如入口、出口和操作位置等。因?yàn)椴僮魅藛T及由于其運(yùn)動(dòng)對空氣流動(dòng)造成的干涉是最有可能導(dǎo)致污染的，對這些干涉點(diǎn)應(yīng)該加以監(jiān)測；在靠近門口處選取一個(gè)針對整個(gè)車間的監(jiān)測點(diǎn)將會(huì)以B級及其附近區(qū)域作為參照點(diǎn)，以及在污染物即將進(jìn)入房間的時(shí)候可以進(jìn)行預(yù)警。所有的采樣點(diǎn)都必須設(shè)在工作高度，以便有效地確定暴露在空氣中的無菌物質(zhì)經(jīng)過的某一區(qū)域的空氣質(zhì)量。監(jiān)測探頭的放置位置必須使其能夠獲取有效的氣體樣品，具體點(diǎn)位分布見圖3。

4.4?設(shè)備選型

粒子計(jì)數(shù)器包括：等動(dòng)力取樣頭、采樣管、激光分析儀。

A）粒子通道尺寸選擇

理瓶?1#；灌裝頭?2#；壓塞?3#；2?臺凍干機(jī)4~ 5#?。

按GMP要求選擇0.5μm?和5μm二種粒子通道。0.5μm?主要是用來控制潔凈度；5μm主要是用來控制菌落數(shù)。

B）流量選擇

1）按?ISO 14644-1?標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算，必須同時(shí)滿足下面規(guī)定：

在指定的空氣潔凈度等級下被考慮粒徑的最大濃度限值時(shí)，在每個(gè)采樣點(diǎn)要采集能保證檢測出至少20個(gè)粒子的空氣量。

每次采樣量必須大于2L。

采樣時(shí)間最少為1 min。

每個(gè)采用點(diǎn)的每次采樣量公式：

VS=（20/Cn?m）×1000

式中：VS為每個(gè)采用點(diǎn)的每次采樣量（L）；Cn?m為被測潔凈室空氣潔凈度等級被考慮粒徑的最大濃度（個(gè)/ m3）；

（1）計(jì)算0.5μm?最大濃度限值3500個(gè)VS=（20/3500）×1000 = 5.71 L

（2）計(jì)算5μm?最大濃度限值1個(gè)（EU GMP的分類標(biāo)準(zhǔn)，ISO 14644-1?的計(jì)算公式）。

VS=（20/1）×?1000 = 20000 L

2）按?GMP?規(guī)定進(jìn)行計(jì)算

20000 L?這個(gè)數(shù)字相差巨大，為了解決矛盾，在?2003?年?EC GMP Annex 1?要求，在日常監(jiān)測中每次計(jì)算采樣量必須大于?1 m3；我國?2010?版?GMP也規(guī)定，在確認(rèn)A級潔凈區(qū)的級別時(shí)，每個(gè)采樣點(diǎn)的采樣量不得少于1 m3；而不是按1999年ISO14644-1計(jì)算的20000 L。

如選用2.83 L/min?流量粒子計(jì)數(shù)器，采樣時(shí)間T=1000/2.83L=353（min）。

如果采用?28.3 L/min?流量粒子計(jì)數(shù)器，采樣時(shí)間?T=1000/28.3L=35（min）。

基于上述原因，考慮到日常工作前，要確認(rèn)該潔凈室的潔凈級別，如選用2.83L/min小流量檢測儀，顯然在生產(chǎn)前等待353分鐘的采樣驗(yàn)證時(shí)間太長，不符合我們的需求。我們在這個(gè)項(xiàng)目上選用0.5μm+5μm?二通道，28.3 L/min，在線激光粒子計(jì)數(shù)器。

4.5?采樣頭的安裝位置

ISO 14644-1?規(guī)范說明：對于單向流潔凈室，采樣口應(yīng)對著氣流方向；對于非單向流潔凈室，采樣口宜朝上，采樣口處的采樣速度均應(yīng)盡可能接近室內(nèi)氣流速度。

GMP?原則：采樣頭應(yīng)安裝在接近工作高度和產(chǎn)品暴露處。該灌裝車間是采取無菌灌裝，還要求取樣空氣接近產(chǎn)品暴露處12?英寸（30 cm）以內(nèi)，采樣頭宜垂直向上安裝。

同時(shí)為了避免采樣頭安裝位置影響操作和物流通道，我們需要按現(xiàn)場實(shí)際的情況對采樣管進(jìn)行特殊異型加工，安裝的地點(diǎn)和方式既能通過EU GMP驗(yàn)證需求，又不影響生產(chǎn)操作。

4.6?采樣動(dòng)力

由于該項(xiàng)目樓內(nèi)沒有?PV（真空）系統(tǒng)，需要額外配置?PV?泵。我們采用一用一備雙?PV?泵。

4.7?電源動(dòng)力

在二層空調(diào)機(jī)房值班室（粒子計(jì)數(shù)工作站所在地點(diǎn)），安裝一臺給粒子計(jì)數(shù)系統(tǒng)供電的配電箱，所有?PV?泵電源，粒子計(jì)數(shù)器電源均取自此配電箱。PV?泵的起?/?停，由配電箱的開關(guān)手動(dòng)操作。

4.8?通信線路布置

粒子計(jì)數(shù)器的通信為RS485總線接口，為了方便同工作站通信，我們需要將?RS485?信號轉(zhuǎn)換成RS232?接口。

4.9數(shù)據(jù)采集分析軟件及?G MP驗(yàn)證

支持電子簽名和追溯性。

實(shí)現(xiàn)顯示監(jiān)測數(shù)據(jù)，調(diào)用和瀏覽歷史數(shù)據(jù)，可顯示數(shù)據(jù)圖表，支持報(bào)告生成可實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面：在同一采樣點(diǎn)，連續(xù)的監(jiān)測將會(huì)建立起生產(chǎn)過程中監(jiān)測值典型基線，根據(jù)基線可以經(jīng)驗(yàn)地確定報(bào)警極限和動(dòng)作極限。

可置入用戶的廠房平面圖，立面圖，設(shè)備圖等，支持自動(dòng)驗(yàn)證功能（21CFR PART 11）；可以設(shè)置密碼和用戶登錄權(quán)限可實(shí)現(xiàn)軟硬件報(bào)警功能。

5?結(jié)論

懸浮粒子在線監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用，在我國制藥企業(yè)還屬于新型測試方法，蘭州生物制品研究所多糖及多糖結(jié)合疫苗產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目（L501?項(xiàng)目）雖是首次使用這個(gè)系統(tǒng)，但很明確其建立的目的，是為了定義此檢測系統(tǒng)，記錄所有過程中（包括非生產(chǎn)及生產(chǎn)）關(guān)鍵區(qū)域空氣微粒存在的實(shí)際狀況，監(jiān)測環(huán)境及空調(diào)系統(tǒng)狀態(tài)，并將空氣中塵埃的顆粒和數(shù)量進(jìn)行自動(dòng)連續(xù)的精準(zhǔn)監(jiān)測和記錄，最終以數(shù)據(jù)報(bào)告的形式出現(xiàn)在監(jiān)測人員面前。此系統(tǒng)在明細(xì)簡化報(bào)告的同時(shí)，進(jìn)一步監(jiān)控了生產(chǎn)過程，降低了偏差及產(chǎn)品制品出現(xiàn)變更的概率，更加保證了整個(gè)生產(chǎn)過程的完整性和安全性，增強(qiáng)了環(huán)境監(jiān)測的力度，并促使產(chǎn)品的質(zhì)量大大提高。安裝懸浮粒子在線監(jiān)測系統(tǒng)在初始狀態(tài)時(shí)投資較大，卻可在后期對驗(yàn)證費(fèi)用開源節(jié)流；且用遠(yuǎn)程遙控技術(shù)系統(tǒng)檢測非生物顆粒通常比使用便攜式計(jì)數(shù)裝置對系統(tǒng)的干涉更少，可使其更加符合FDA,EU?及?SFDA?的?GMP?規(guī)定。

如今，在中國、歐盟?EU GMP?和?FDA?法規(guī)中還沒有關(guān)于連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)和指導(dǎo)性文件，因此連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)采樣數(shù)量只有依據(jù)ISO 14644-1?的數(shù)量計(jì)算公式：N=A0.5，采樣最少數(shù)量等于面積的平方根，四舍五入取整數(shù)。而采樣時(shí)則建議在一些可能發(fā)生問題的位置上進(jìn)行布點(diǎn)，如裸露的藥品、容器和包裝物容易產(chǎn)生沾染的地方。粒子通道一般選擇0.5μm?和5.0μm?兩種，流量選擇?28.3 L/min的在線激光粒子計(jì)數(shù)器。

顯然，懸浮粒子在線監(jiān)測系統(tǒng)在蘭州生物制品研究所的應(yīng)用剛剛開始，對于其使用和維護(hù)還處于摸索階段，仍然有很多不足之處還需改進(jìn)。盡管如此，但其性能的強(qiáng)大及使用的必要在經(jīng)過一段時(shí)間的測試后已初見成效，我們還需更進(jìn)一步地研究和拓展其功能，并要對其監(jiān)測的功效進(jìn)行分析，從而在各個(gè)方面確保系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的正常，起到對于制品過程的監(jiān)測作用。