通過濕度控制實現(xiàn)GMP合規(guī)生產(chǎn)
藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范(GMP)要求,對于在藥品的質(zhì)量和安全性有直接影響的所有工藝、人員、環(huán)境或設(shè)備,必須在限制范圍內(nèi)操作。這些限定范圍應(yīng)當由生產(chǎn)團隊直接控制,并且要有解決問題的對策。此外,對于藥品質(zhì)量和安全存在間接影響的生產(chǎn)或存儲工藝中的任何其它部分,也必須經(jīng)過可能的風險影響評估。
濕度貌似不是引發(fā)問題的明顯原因,或者不可能導(dǎo)致生產(chǎn)不合規(guī),但事實上,濕度的確會造成這些后果。很多過程受到相對濕度水平的影響,導(dǎo)致生產(chǎn)工藝效率降低,可預(yù)測性降低,更容易生產(chǎn)出不合格產(chǎn)品。
濕度控制不當造成的一些常見問題有:
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下圖顯示了相對濕度變化對于各種物料存儲的影響。注意,存儲不限于倉儲,還適用于在某個固定場所長期靜置存放的任何物料、物品或設(shè)備。所以要在制藥廠的設(shè)備和存儲環(huán)境下對此進行考慮。
圖1 相對濕度對靜置存放物料的影響。
要注意相對濕度(RH%)和溫度之間的關(guān)系,溫度變化也會影響相對濕度。比如,大幅降溫會造成水蒸氣凝結(jié)?;蛘哒f,如果表面溫度低于周圍空氣的露點溫度,低溫的表面便會冷凝。
各個生產(chǎn)區(qū)的濕度
若從另一個角度來看,需考慮固體藥劑生產(chǎn)相關(guān)區(qū)域的以下常見條件:
生產(chǎn)區(qū) |
溫度 |
濕度 |
稱重、混合 |
20-22°C° |
? 35-40% RH |
壓片 |
20℃ |
25-35% RH |
包衣鍋 |
? 12-95°C |
10-70% |
充填和包裝 |
20℃ |
? 10-35%RH |
存儲 |
? 20-25°C |
? 45% RH |
依據(jù)上表,若指定工藝和周圍區(qū)域保持在正確的相對濕度,那么正在生產(chǎn)的物料或者生產(chǎn)設(shè)備便不會存在濕度相關(guān)問題。
當然,特定工藝實際所需的相對濕度值取決于多種因素:
- 使用的物料及其等溫吸附線、吸濕性和水敏性。
- 生產(chǎn)空間本身:體積、建筑保溫隔熱、氣流控制、門、窗口或傳遞口數(shù)量、地理位置、氣候等。
- 標準操作程序和操作者行為:清潔周期、物料轉(zhuǎn)移程序等。
- 可能受到其它因素影響的GMP限制值。
因此,在所有生產(chǎn)區(qū)域,應(yīng)始終認真考慮濕度問題,不僅要符合正在生產(chǎn)的物料要求,而且要考慮到由于超出預(yù)期的相對濕度引起的、可能發(fā)生且使生產(chǎn)中斷的任何其它影響。
因此,藥品生產(chǎn)商需要自查的問題有:
- 我的設(shè)備中的相對濕度水平在所有環(huán)節(jié)超出GMP限制值了嗎?
- 如果超出了,持續(xù)了多長時間?恢復(fù)到限制值需要多長時間?
- 與限制值的偏差會造成什么影響,我需要對此采取應(yīng)對措施嗎?
- 恢復(fù)時間是固定的還是可變的?比如,采取有效的濕度控制,在干燥的冬季恢復(fù)較快,在潮濕時期恢復(fù)時間較長。
謹記上述幾點,如果您的生產(chǎn)區(qū)正遭遇濕度相關(guān)生產(chǎn)或質(zhì)量問題,請花時間自我發(fā)問。
- 可能原料藥(API)和制劑的產(chǎn)量沒有達到預(yù)期水平,流量過快或過緩,這取決于水分對物料的影響。
- 粉末或粗糙成粒樣品的休止角不是預(yù)期值,如果添加少量水能夠縮小粒料之間的間隙,那么水對于表面的靜電吸引會改變休止角,另一個跡象是流動特性可能已經(jīng)改變。
- 稱重一批原材料或成品時,可能導(dǎo)致水分含量變化而引起的重量變化嗎?這點可以通過參考稱重物料的等溫吸附線來判定。
- 是否有堵塞、結(jié)塊或其它的料倉、料箱、管道和工藝設(shè)備障礙跡象嗎?氣動輸送時間比預(yù)期長?是否有其他可能會造成堵塞的噪音和振動。 還要記住,氣動輸送系統(tǒng)的氣壓增加會影響系統(tǒng)中空氣的露點,而且溫度高于預(yù)期時,可能也會發(fā)生冷凝。
- 使用透濕容器包裝(塑料袋和半硬質(zhì)低密度聚乙烯(LDPE)自立袋包裝大容量注射液(LVP),以及低密度聚乙烯安瓶、藥瓶和藥水瓶)時,務(wù)必考慮較高濕度條件下成分的穩(wěn)定性。
- 水分可能會對化學品的穩(wěn)定性(比如一些抗生素可能會發(fā)生水解作用)和物理穩(wěn)定性(比如,溶解率可能改變)造成不良影響。含酯、酰胺、內(nèi)酯或內(nèi)酰胺等官能團的藥品,可能容易發(fā)生水解降解,這是一種常見的藥品降解現(xiàn)象。PLA和PLG聚酯等容易發(fā)生水解作用的很多聚合物,會在聚合物設(shè)備運轉(zhuǎn)中同時發(fā)生的隨機水解作用下降解。
- 考慮散裝物料和成品中水分的影響。
即使考慮到這些所有因素,也可能需要考慮采用更為激進的措施。或許您需要溯本求源并自我提問,“生產(chǎn)和存儲工藝的相對濕度水平是如何在研發(fā)階段確定的?”有時候,生產(chǎn)一種新藥品的環(huán)境條件采用的是已經(jīng)在制的類似現(xiàn)有藥品的條件,且基于以下假設(shè):
- 這些條件有效且已經(jīng)過實踐證明,兩種藥品之間不存在顯著的不同點。
- 尤其是在現(xiàn)有生產(chǎn)區(qū)經(jīng)過改造用于一種新藥品生產(chǎn)的情況下,可用的暖通空調(diào)系統(tǒng)可以滿足這些條件。
存儲和倉儲
要盡力使環(huán)境與理想溫度和濕度條件一致,對環(huán)境控制并進行數(shù)據(jù)記錄。然而,溫度和濕度偏差很難避免,但是空調(diào)暖通自動控制和濕度控制系統(tǒng)將提高反饋和調(diào)節(jié)的效果,而且能根據(jù)歷史和趨勢數(shù)據(jù),對這些重大偏差進行追蹤。
雖然小偏差可能不會造成顯著的影響,但是,需要考慮溫度或濕度偏差對于存儲的每種物品的影響。這是一項艱巨的任務(wù),對于存放數(shù)百種甚至上千種不同存貨的倉庫來說,這是常見的。值得考慮的還有,將來可能會增加新物品,需要開展一定的評估。影響評估可能是一項龐大的任務(wù)。
使用自動數(shù)據(jù)記錄,更容易確保將溫度和濕度控制在規(guī)定范圍(比如22°C和50% R.H.)內(nèi)。
焓濕圖和濕度控制
可以采用不同的方法控制濕度,更準確地說,是嘗試控制濕度。
使用室外空氣通風——新風氣流的含濕量必須低于建筑內(nèi)空氣中的含濕量才有效,因此,此種方法受天氣變化和季節(jié)性條件的限制非常大。
在大多數(shù)情況下,我們不應(yīng)當使用未經(jīng)處理的室外空氣,因為它具有可變性。我們來看關(guān)于進入建筑或已存在于建筑中空氣的其它處理方式。
加熱——這能降低相對濕度,但不會改變絕對濕度,水蒸氣的量不變,露點也未改變。如果您需要加熱某個區(qū)域以達到舒適效果,這可能是一種合理的濕度控制策略,但是從能源方面講,可能費用相對昂貴。
冷卻——使用冷卻盤管將空氣的干球溫度降到露點溫度以下,再加熱之后,能夠降低相對濕度和絕對濕度。但是當溫度低于10°C時,效率會顯著降低。此外,冷卻盤管上會不可避免地形成冷凝,如果盤管腐蝕,還會導(dǎo)致維護問題。最后,潮濕條件是細菌和霉菌滋生的溫床,這在藥品生產(chǎn)環(huán)境中嚴禁出現(xiàn)。
干燥轉(zhuǎn)輪除濕——這能降低相對濕度和絕對濕度,還能降低露點,同時對溫度不會過度敏感(操作范圍在+40°C至-40°C)。與其它空氣處理方法相比,可以使用較小的風量,以達到節(jié)能效果。這種濕度控制方式使用非常靈活,可以考慮利用多種能源,比如燃氣、蒸汽、低壓熱水等,也可以利用可用的公用設(shè)施和廢熱。系統(tǒng)運轉(zhuǎn)時是干燥的,就能降低因潮濕條件引起的細菌滋生和維護可能性,進而延長設(shè)備的使用壽命。而且,這種濕度控制方法可以達到-70°C露點(對于某些敏感原料藥)。
結(jié)束語
憑借60多年在制藥行業(yè)和其他領(lǐng)域的生產(chǎn)經(jīng)驗,蒙特可以提供干燥除濕解決方案以及相關(guān)專業(yè)知識和支持,確保您的生產(chǎn)符合GMP規(guī)范。我們能夠提供可擴展系統(tǒng),可以應(yīng)用到研發(fā)、試點工廠和正式量產(chǎn)的生產(chǎn)區(qū)中,確保您從生產(chǎn)測試和試驗直到滿負荷生產(chǎn)過程中對空氣參數(shù)進行控制,所投入的時間和工作能得到充分利用。
蒙特集團公司簡介
瑞典蒙特集團(Munters)是生產(chǎn)空氣處理機組設(shè)備和氣候環(huán)境控制系統(tǒng)的品牌廠家,可為農(nóng)業(yè)、工業(yè)、商業(yè)和實驗室實現(xiàn)溫濕度控制、通風換氣、超低排放和環(huán)境監(jiān)控,適用畜牧養(yǎng)殖、溫室種植、食品飲料、制藥工程、建筑廠房和數(shù)據(jù)中心等行業(yè)。特色空調(diào)系統(tǒng)有:工業(yè)轉(zhuǎn)輪除濕機、濕簾風機和降溫水簾等工業(yè)空氣加濕器、數(shù)據(jù)中心機房冷卻系統(tǒng)、VOCs沸石濃縮轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)和煙氣除霧器。
蒙特集團在瑞典的斯德哥爾摩納斯達克證券交易所上市,事業(yè)部分為空氣處理、農(nóng)業(yè)、數(shù)據(jù)中心和除霧,全球員工3900名,遍布30多個國家地區(qū)。1970年代進入中國市場,1995年獨資成立蒙特空氣處理設(shè)備(北京)有限公司,現(xiàn)在北京、上海、廣州、武漢、江陰、東莞、香港設(shè)有工廠或機構(gòu)。
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