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藥品生產行業在積極貫徹 GMP 的(de)同(tóng)時,為醫藥工業生產服務的(de)製藥裝備行業相應提出了《製藥裝備符(fú)合藥品生產質量管理規範的(de)通則(zé)》等指導性標準,以配(pèi)合規範的實施。這裏製藥裝備所提出的“符(fú)合”與製藥行業的“貫徹”表達出製造方和使用方兩(liǎng)者有著不“符合”就不能很好的“貫徹”,要“貫徹”就必須“符合”的不(bú)可分割的聯係(xì)。在討論(lùn)分(fèn)離機械(xiè)產品符合(hé) GMP 問題前,先了解一下製藥行業 GMP 的實施情況,再(zài)從製(zhì)藥裝(zhuāng)備產品符合 GMP 角度來探討分離機械符合(hé) GMP 的問題。
製藥行業實施GMP的概況
GMP源自 1962 年美國(guó) FDA 為保證藥品生產質量的管理需要應運(yùn)而生的,1969 年世界衛生組織(WHO)將 GMP 推向了世界,我國在 1988 年公布 GMP 後又先後進行了兩次修訂,GMP 真正得到廣泛重視和強化實(shí)施(shī)是(shì)在 1998 年修(xiū)訂以後。GMP 在製藥行業裏有著很(hěn)強的權威性和約束(shù)性,其強製貫徹的力度之大前(qián)所(suǒ)未有,國家和企業都投入了相當巨大的精力、財力(lì)、物力(lì)和人力,國內(nèi)未取得藥品 GMP 認證的企業(yè)被叫停;通過GMP 認證的藥品生產企業,其設施、設備、工藝技術等被大幅更新,生產環境、生產條件得到了比較徹底的改變,藥(yào)品生(shēng)產安全和藥品質量有了明顯的提高,對藥品生產企業可以說經過的是脫胎換骨的變化。從 GMP 的貫徹情況來看,我國實行的 GMP 是以世界衛生組(zǔ)織 WHO 推薦給各國指導實施的“國際(jì)化”範本(běn)為(wéi)基礎製(zhì)而定的,與美歐等發達國(guó)家實行的 cGMP 又稱動態藥品生產質量管理規範)還有著較大差距(jù),關鍵是靜態過程管理和動態過程管理的(de)區別(bié)。就我國 GMP 的實施水平而言(yán),隻能說明我國藥品的生(shēng)產管(guǎn)理與國際接上了軌,在國際貿易(yì)中我國(guó)的“GMP 認證”還尚缺乏發達國家的認可,所以 cGMP 就成為我國藥品生產管理轉(zhuǎn)向全過程質量控製與更為有效的實施目標。2006 年國內出(chū)現的“欣弗”事件,是某藥企不(bú)嚴格(gé)貫徹滅菌規程的一個典型事例,因此迫(pò)切需要(yào) GMP 朝著“治本”方向深化,國家也正在加大整治力度,2006 年(nián)國家藥品監督專項行動收(shōu)回 86 張 GMP 證書,有些企(qǐ)業受利(lì)益驅使,取證中出現借用設備或儀器應付,過後又停(tíng)用,其危及公眾用藥的安全。國內中藥、獸藥、食品行業也都在采用 GMP的管理方法,據悉(xī)國(guó)家食品藥品監督管理局已有組織製定 cGMP 的考慮。因此,“十一五”期間製藥行業還將麵臨質量管理的再次上台階。
符合GMP是製藥裝備發展的基本原則
藥品的生(shēng)產和生產質量與製藥設備的因素息息相關,GMP 的意義是把影響藥品生產質量的人為差錯減(jiǎn)到最低,防止一切對藥(yào)物的汙染、交叉(chā)汙染和使藥品質量下降的發生,確保藥品安(ān)全和生產質(zhì)量的萬(wàn)無一失(shī),因此(cǐ)決定了製(zhì)藥裝備的發展也必須符合這個(gè)原則。
製藥設備在作為藥品生產手段的(de)同時,又是不可忽視的汙染因素之一(yī)。美 FDA 曾(céng)針對汙染輸液所至觸目驚心(xīn)的藥難事(shì)件(即發(fā)生在 20 世紀(jì) 60 年代一度頻頻(pín)爆發的敗血症(zhèng)案)展(zhǎn)開調查,得出的結論出乎意料(liào),並非是 企業沒(méi)做無菌(jun1)檢查或違反藥事法規,而是在於無菌檢查本身的局限性、設備或係統(tǒng)設計的缺陷以及生產過程的偏(piān)差,導致(zhì)如:(1)設備上的壓力表及(jí)溫度顯示與實際(jì)部位的需要並不一致而未達到滅菌要求;(2)設備密封缺陷導致藥品再次受汙染等。另外出(chū)現問題還涉及製造設備的材料、所使用的介質、設備的結構(防靜電、防爆、密封、潤滑、清洗結構)、操作方法以至設備排放(散(sàn)塵、散熱、廢氣、廢水)等。由於製藥加工(gōng)設備的設計、製造(zào)、使用等環節都可能存(cún)在引發汙(wū)染和交叉汙染的潛在(zài)危險,FDA 將其(qí)原因歸結為“過程失控”,故提出對藥品生產環節進行管理和對生(shēng)產設備進行(háng)驗證(zhèng)的規定,誕生了GMP,使製藥用設備區別於一般用途(tú)機(jī)械而處在受監控的狀態,這是 GMP 對製藥生產設備的明確觀點(diǎn)。鑒於GMP 有對製藥設備的(de)專(zhuān)門要求,以及製藥設備所涉及的(de)各種藥物(wù)性狀(zhuàng)(熱敏(mǐn)性、黏附性(xìng)、吸濕性、揮發性、反應等)、劑型(膜劑、膏劑、栓劑、氣霧劑、輸液劑、片劑、膠囊微丸劑等)、製藥工藝方法(fǎ)或過(guò)程(反應、結晶、發酵、蒸餾、萃取、分離、濃縮、真空(kōng)及(jí)微波幹燥(zào)、篩分(fèn)、濕熱及幹熱滅菌、粉碎、切製、選別、洗烘、潤炒、藥(yào)用純水及純蒸汽製取)等,使得製藥裝(zhuāng)備成為一個跨學科、融合多領域技術、多(duō)元化(huà)產品的特殊性行業。在製藥企業中都設有(yǒu) GMP 驗證的專門組(zǔ)織或機構,設備驗證已成為製藥企業在設備購置或投用前進行的例行工作,並正在成為對質量更具(jù)說服力的一種市場認可方式,無形中成了(le)使用方選擇、評價製藥機械產品的一種手段。驗證驅使裝備製造企業間的產品競爭更加激烈,使製造方不得不關注自己產品的(de)性(xìng)能和水平,設備的驗證讓企業感受到了產品(pǐn)生產與市場的接(jiē)軌和 ISO 所提出的社會責任標準的(de)內涵。
為引導製藥裝備行業內(nèi) GMP 的開展,行業相繼製定了《製藥裝備符合藥品生產質量(liàng)管理規範的通(tōng)則》、《製藥機械(設備)驗(yàn)證導則》等指導性標準(zhǔn)。隨著 GMP 的發生,產生了 URS(用戶需求標準)、CIP(在(zài)位清洗)、SIP(在(zài)位滅菌)、TTW(穿(chuān)牆隔離技術)、無塵對接傳遞係(xì)統、不(bú)見陽光的結(jié)構等許(xǔ)多新的設計方法和新的行業(yè)術語。GMP 對製藥(yào)設備的要求基本可(kě)歸納有以下方麵(miàn):
(1)淨化、清洗和滅菌方麵:淨化,對設備(bèi)來講包含兩層意思,即設備(bèi)自(zì)身不(bú)對生產環境形成汙染及不對藥物安全構(gòu)成威脅;清洗和滅(miè)菌,設備的在位清洗和在位滅菌技術(指係統或機構在原安裝位置(zhì)不作任何移動和改變(biàn)條件下進行清洗或滅菌的功能)是有效控製交叉(chā)汙(wū)染的(de)方法,但需設備結構上與控製上的(de)技術支持(chí)。
(2)材質、外觀和安全設計方麵:製(zhì)造設備的材料不得對藥(yào)品性質、純度、質量產生影(yǐng)響(xiǎng),應無毒(dú)、耐腐蝕且(qiě)不與所接觸物質發生化學反應,不產(chǎn)生吸附作用,不產生微粒;外觀的簡潔(jié)是達到(dào)完全清洗或清潔目的(de)的前提條件;安全保護也包含了兩層(céng)意思,一是從藥物安全講,設備不得使藥(yào)物性質和質量發生改變;二是設備操作和運行的安(ān)全(quán)及保護性能。
(3)結構設計方麵:設備中機械動力構(gòu)件與物料等接觸的情況很多,常常又是(shì)結構(gòu)設計上很難處理的(如粉體混合、動軸密封等與藥物接觸部分的不良(liáng)結構極易形成汙染)。此外,還涉及到簡潔和光滑設計、潤滑結構和潤滑劑的選擇、局部百級空氣(qì)層流淨化、設備使用中自身因(yīn)素(sù)對環境和藥物的(de)影響與威脅等方麵,都是結構設計須十分注意的(de)。
(4)在線檢測、控製和(hé)驗證方麵:在線檢測、控製是滿足(zú)安全和連續化生產的條件,需要數顯、分析、記錄、程控、報警等先(xiān)進(jìn)技術的應用。驗證是對製藥設(shè)備質量進行係統(tǒng)確認的有文件證明的活動,其包(bāo)括設(shè)計確(què)認、安裝確認、運行確認和性能確認 4 個階段,使(shǐ)用方(fāng)對設備(bèi)要經(jīng)過以上驗證,合格後方可投入使用,製藥(yào)裝備製造方在研發階段就必須注重產品設計要符合 GMP。
(5)相(xiàng)關(guān)公用工程方麵(miàn):設備不(bú)是(shì)獨立存在的,製(zhì)藥設備所(suǒ)用介質(水、氣、汽等)和(hé)設備(bèi)發散因素對藥(yào)品生產的安全(quán)也有著不可忽略的影響,同樣,也涉及到與製藥設備配套設施、設備的接(jiē)口(工藝(yì)口、驗證口、取樣(yàng)口、 檢修口等)。
麵對 GMP,希望製藥(yào)設備設計滿足藥品安全(quán)生產“零缺陷”的要求,有些要求對於機械結構設計來說近於苛刻。諸如:(1)容器內零部件結構應(yīng)無滯留物料的死角; (2)動軸(zhóu)的密封(fēng)不得向物料一側滲漏;(3)如何(hé)實(shí)現 CIP與 SIP;(4)減少工序暴露;(5)避免(miǎn)工藝上、傳遞上或設備操作上所(suǒ)產生的交(jiāo)叉汙染;(6)實現連續化(huà)、無菌化“不見陽光”的(de)密閉生產係統(tǒng);(7)防止(zhǐ)人為差錯。從 GMP 對製藥設備的嚴格(gé)要求(qiú)來講,給了製藥裝備結構與功能上很大的研發和改進的空間,形成了製藥裝備“十一(yī)五(wǔ)”期間以技術創新和現代技術應用為主的(de)競爭發展時期。
分離機械(xiè)如何滿足GMP的討論
分離機械是藥品生產領域中原料藥生產過程的主要工序設備,製藥生產上使用的(de)最多分(fèn)離機械為離心機,其設備有:三足式、螺旋式(shì)、管式、碟(dié)片式、旁濾(lǜ)式、吊袋(dài)式等型式(shì)的離心機等。由於使用環境、料液性質和工藝(yì)條件的特殊性(xìng),作為藥用的離(lí)心機就需要在設計上有更多地考慮(lǜ),如材料、結構、物料輸入輸出方式、安全性、勞動強(qiáng)度、控製、清洗或消毒滅菌等要適應和滿足藥品生產(chǎn)工藝的要求。在實施 GMP 過程中,製(zhì)造企(qǐ)業為適應藥品生產,曾為減少人工汙染和減輕勞動強度研發了(le)提袋式離心機;為解決藥物的多種腐(fǔ)蝕性和黏附(fù)性研製了塗聚苯硫醚離心機;為適於細、粘性物料還研製出旁側過濾、無濾餅阻力過濾的旁濾(lǜ)式離心機等(děng)產品。
藥用離心機有對(duì)生產中換批、換品(pǐn)種時有清洗、滅菌要求(qiú),而一(yī)般用途離心機卻不是主要的。尚具備能夠真正意義上(shàng)的 CIP、SIP 功能的(de)離心機幾乎(hū)沒有,設計上缺少(shǎo)清洗、滅菌的裝置和工(gōng)藝接口、驗證口等,轉鼓內(nèi)部不易被完全清洗也是主要問(wèn)題。較多的離心機多考慮由人工清洗機器內(nèi)部,當然(rán)不否認人工清(qīng)洗的(de)洗淨效果,但作為藥用(yòng)設備應從防止各種汙染源(yuán)、避免再次受到汙染的角度考慮,CIP、SIP 被證實是最有效的方(fāng)案(àn)。在藥(yào)品生產中離心機(jī)的清洗通常要每班或每批進行,滅菌一般是每幾批確定(dìng)為一個滅菌周期,每次滅菌要(yào)經清洗、吹淨(jìng)、通蒸汽並持續數小時完成。按照 GMP 思路(lù),我們對藥用離心機具有的清洗(xǐ)、滅菌功能(néng)和其實際清洗(xǐ)、滅菌的效果不能看作是一(yī)回事,其功能的效(xiào)果必須要通過驗證加以證實,離心機的清洗滅菌需要建立一個由生(shēng)物指示劑和熱電偶等組成的驗證係統。
藥用離心機的使用功能需求是製造者最為關注(zhù)的問題,就製藥行業使(shǐ)用的情況(kuàng)看,因藥物的物質種(zhǒng)類繁多、性狀的差異很大,從藥(yào)物(wù)製備來說,物料粉碎得細對藥物有效成分析出有利,相應提取率會越好,但藥渣黏度(dù)相(xiàng)對會(huì)越大,造成固液分離(lí)難度增大,成為困(kùn)擾分離效(xiào)率與卸料的難題,使得一部分離心機不適用。相對而言,刮(guā)刀式卸料是一種較有效的方法,但刮刀式離心(xīn)機在進料的自動控製、有效清(qīng)除殘渣層和 CIP 功能上尚需優化。為防(fáng)止汙染可考(kǎo)慮對離心機傳動部分與工作部分隔離安(ān)裝不同潔淨室區的“穿牆”結構的(de)設計,國外已有全(quán)密閉離心(xīn)幹燥機將離(lí)心、洗滌(dí)、幹(gàn)燥過程和裝料工藝集中(zhōng)設計在一個(gè)設備(bèi)中,脈衝氣體 100%下料,消除藥物暴露的隱患,主要可(kě)用於無菌、高活性等產品,克服了離心機不能徹(chè)底幹(gàn)燥的問題(tí),實現了密閉加高(gāo)效的生產工(gōng)藝(yì)。此外(wài),在努力減輕勞動(dòng)強度與減少周轉上,提袋式、翻袋(dài)式和旁濾式離心機是一種效率較高、可保(bǎo)證晶粒完整的機型(xíng)。在連續化生產(chǎn)的思路啟發下,可考慮多工序或多工步合一的設計,固相沉澱和液相過濾功能(néng)合一的分離(lí)機(jī)械將有利於提高過濾分離效果(guǒ),也規避了為提升離心機分離因數所受材料強度和轉速的限製。另外,發酵是製藥的重要工藝,全發酵液(yè)萃取在國外已進入工業(yè)化,我國仍是空白,實現全發酵液萃取(qǔ)高效(xiào)破乳劑及三相分離機是關(guān)鍵。
企業在經(jīng)曆 GMP 實施過程後,開(kāi)始設法解決離心機操作靠使用者經驗為主、物料轉移(yí)、清洗靠人工等問題,也著眼與相關係統(tǒng)接口上建立自(zì)動控製(zhì)功能的(de)開發(fā)。
結語
本文從製藥行業(yè)實施 GMP 的概況入手,闡述了符合 GMP 是製藥裝備(bèi)發展的基本原則,並以此(cǐ)討論了藥用離心(xīn)機。對藥用離心機的發展,筆者認為應從(cóng)這些方麵努力:(1)了解製藥工藝需求是發展藥用離心機的前提;(2)應著力在程序自動控製、人機隔離操(cāo)作、易清潔、可消毒滅菌結構、在線分析和不同性狀物料分離方式的研究與改進;(3)在向功能全、汙染小、控製(zhì)高水平、提高無菌化操(cāo)作水平等方向還是大有“文章”可做(zuò)的。