潔凈室塵埃粒子多點(diǎn)在線(xiàn)監測分析
四川華銳凈化 2019-04-02 20:37:09 閱讀
摘 要：潔凈室的主要功能，是針對室內污染、空氣中的塵埃等進(jìn)行控制，實(shí)現產(chǎn)品的無(wú)菌生產(chǎn)，潔凈程度與控制污染的持續穩定性，是對潔凈室質(zhì)量進(jìn)行檢測和評估的核心標準。在我國《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規范》（GMP）中，要求做好潔凈室塵埃粒子的在線(xiàn)監測工作，以此來(lái)把握潔凈室的動(dòng)態(tài)。文章結合當前潔凈室檢驗的相關(guān)指標，對其塵埃粒子多點(diǎn)在線(xiàn)監測系統進(jìn)行了分析和討論。
關(guān)鍵詞：潔凈室；塵埃粒子；在線(xiàn)監測
潔凈室也稱(chēng)無(wú)塵室或清凈室，被定義為具有空氣過(guò)濾、分配、優(yōu)化、構造材料和裝置的空間，能夠將一定范圍內的有害物質(zhì)、細菌、微粒子等排除，實(shí)現對室內各項環(huán)境指標，如溫度、濕度、壓力、潔凈度等的有效控制，以滿(mǎn)足一些特殊產(chǎn)品對于生產(chǎn)環(huán)境的要求。在2010年GMP的修訂和實(shí)施，要求對潔凈室進(jìn)行在線(xiàn)監測，尤其是A-B級區的微生物，更是必須進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測，以方便對實(shí)際生產(chǎn)情況的有效評估。在傳統檢測中，采用的多是人工巡檢的方式，但是這種方式存在著(zhù)很大的缺陷和問(wèn)題，因此，對潔凈室塵埃粒子在線(xiàn)監測系統進(jìn)行設計和應用，是非常必要的。
1 潔凈室評估指標
2010年，我國對《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規范》（GMP）進(jìn)行了重新修訂，在其附錄1中明確指出，對于無(wú)菌藥品的生產(chǎn)，必須切實(shí)符合潔凈室分類(lèi)等級的相關(guān)指導規則，見(jiàn)表1。
由上表可以看出，在GMP中，主要是針對0.5 μm和5.0 μm的懸浮粒子進(jìn)行控制，前者是控制潔凈室塵埃的關(guān)鍵指標，后者則是控制微生物的主要指標。一般情況下，粒子計數器選擇的通道即為0.5 μm和5.0 μm。在GMP中，根據不同產(chǎn)品的生產(chǎn)需求或者產(chǎn)品不同生產(chǎn)階段的需求，將潔凈室分為了4個(gè)不同的級別，其中，A級屬于高風(fēng)險操作區，主要包括了無(wú)菌灌裝區、無(wú)菌裝配區等，為單向流操作，系統均勻送風(fēng)。B級為A級區域所處的背景區域，C級和D級則是指藥品無(wú)菌生產(chǎn)過(guò)程中，不太重要的操作區[2]。
2 潔凈室塵埃粒子多點(diǎn)在線(xiàn)監測系統設計
2.1 多點(diǎn)式監測軟件
多點(diǎn)式監測軟件主要是結合了計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、信息處理技術(shù)以及軟件技術(shù)，對潔凈室的相關(guān)指標進(jìn)行動(dòng)態(tài)在線(xiàn)監測，監測到的數據可以在計算機信息管理系統中集中顯示和儲存，同時(shí)自動(dòng)對數據進(jìn)行處理，生成表格，繪制出相應的曲線(xiàn)變化趨勢，通過(guò)直觀(guān)形象的曲線(xiàn)圖形，對潔凈室內塵埃粒子隨時(shí)間的變化情況進(jìn)行反映。該軟件能夠實(shí)現對于多個(gè)點(diǎn)的同時(shí)監控，也能夠同時(shí)、連續地對多個(gè)區域的環(huán)境潔凈等級進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監控。不僅如此，多點(diǎn)式監測軟件具備相應的彩色圖形警報監視功能，能夠對故障狀態(tài)進(jìn)行監測，并做出相應的警報，提醒工作人員注意。
系統本身可以構建起一個(gè)小型的局域網(wǎng)，實(shí)現不同設備的相互連接和數據共享，也可以方便遠程監測用戶(hù)進(jìn)行數據查詢(xún)、數據分析、數據處理等操作。系統具有多種不同的測量模式，可以進(jìn)行自動(dòng)監測，也可以由工作人員手動(dòng)控制，用戶(hù)可以根據實(shí)際需求，對其測量的時(shí)間間隔和次數進(jìn)行設定。計算機能夠自動(dòng)完成對于數據的采集和處理，相比于傳統人工采集的方式，更加快捷，也更加準確。一旦系統發(fā)現測量到的數據超出預先設定好的限值，則會(huì )立即發(fā)送告警信息，同時(shí)在監測機上顯示出來(lái)，用戶(hù)可以通過(guò)對告警信息的查詢(xún)，制定相應的處理和應對措施。多點(diǎn)式監測軟件能夠在充分滿(mǎn)足無(wú)菌生產(chǎn)的條件下，實(shí)現對于塵埃粒子的在線(xiàn)多點(diǎn)連續監測，在每一個(gè)采樣點(diǎn)都能夠對0.5μm和5.0μm的懸浮粒子進(jìn)行同時(shí)監測，因此符合GMP的相關(guān)規定和要求[3]。
2.2 在線(xiàn)激光塵埃粒子計數器
這種計數器主要是采用了光的散射原理，當空氣中存在的懸浮粒子經(jīng)過(guò)光敏區時(shí)，其所散射出的與自身粒徑成一定比例的光通量，在經(jīng)過(guò)光電轉換、放大調整以及處理后，就能夠得到相應塵埃粒子的粒徑與數量。
2.3 真空泵系統
真空泵系統包括了集中雙真空泵，其所提供的真空抽力能夠滿(mǎn)足所有采樣點(diǎn)的采樣需求。兩個(gè)真空泵為一用一備，當其中一臺正常工作時(shí)，另外一臺會(huì )處于待機狀態(tài)，而一旦工作的真空泵出現故障或者異常，則可以通過(guò)自動(dòng)切換或者手動(dòng)切換的方式，啟動(dòng)備用真空泵，從而保證監測系統的正常運行。
2.4 報警系統
報警系統采用的是傳統的3色聲光報警燈，可以通過(guò)聲音和顏色，向工作人員發(fā)送報警信號?？梢匀我鈱缶療舻念伾盘栠M(jìn)行定義，一般情況下，綠色表示潔凈室內的塵埃粒子數值在正常報警設定值以?xún)?，黃色表示數值接近報警臨界值，紅色則表示數值超出設定值。
2.5 無(wú)菌環(huán)境連續監測
無(wú)菌在線(xiàn)粒子計數器主要由激光傳感器和等動(dòng)力采樣頭兩部分組成，利用真空泵，從空氣中抽取樣本，結合流量傳感器以及進(jìn)氣口，將樣本調節為標準流量，即1立方英尺。粒子計數器的采樣頭應該選擇不銹鋼材料，以防止外在污染，保障其能夠實(shí)現24 h不間斷的監測。
2.6 采樣點(diǎn)布置
對于采樣點(diǎn)的布置，在GPM附錄1中明確提到，根據潔凈室自身的潔凈度級別，以及空氣凈化系統的確認結果，結合相應的風(fēng)險評估，才能夠對采樣點(diǎn)的位置進(jìn)行確定，同時(shí)進(jìn)行日常動(dòng)態(tài)監控。根據國外的相關(guān)標準以及具體實(shí)踐，應該將采樣點(diǎn)設置在最容易出現問(wèn)題的位置，如出入口、操作位置等。所有的采樣點(diǎn)都必須設置在標準工作高度，一般為距離地面0.8 m的高度，水平均勻設置，這樣能夠對暴露在空氣中的無(wú)菌物質(zhì)經(jīng)過(guò)區域的空氣質(zhì)量進(jìn)行有效確定，應該確保監測探頭的位置能夠有效獲取相應的氣體樣本。
當采樣點(diǎn)在5個(gè)以上時(shí)，可以設置在距離地面0.8～1.5 m的范圍內，分層布設，同時(shí)每層的采樣點(diǎn)不低于5個(gè)。最小采樣量見(jiàn)表2，最小采樣點(diǎn)數量見(jiàn)表3。
2.7 系統影響
通過(guò)潔凈室塵埃粒子多點(diǎn)在線(xiàn)監測系統，工作人員能夠實(shí)時(shí)了解潔凈室的動(dòng)態(tài)狀況，對每一臺粒子計數器的讀數、位置、樣品頻率以及報警情況進(jìn)行顯示，同時(shí)對粒徑在0.5μm和5.0μm以上的懸浮粒子進(jìn)行監測，了解懸浮粒子在空氣中的分布情況，能夠對粒子計數器的實(shí)際采樣流量進(jìn)行監測，也能夠對存在故障和問(wèn)題的設備進(jìn)行及時(shí)發(fā)現，保證采樣的連續性和可靠性。
在系統中，必須做好微粒計數器的流速監控，以方便粒子探頭對氣流穩定性進(jìn)行檢測；可以對潔凈區域的塵埃粒子計數器的空氣流速進(jìn)行監測和控制，以確保氣流穩定。
不僅如此，系統中配置的報警系統，能夠使得用戶(hù)及時(shí)了解粒子計數器以及相關(guān)設備中存在的偏差，根據偏差的大小及嚴重性，操作人員需要采取不同的應對措施，以保證系統的正常運行，保證監測結果的準確性和可靠性。系統可以根據最終的監測結果，自動(dòng)生成相應的報告，對潔凈室塵埃粒子監測得到的所有數據進(jìn)行分析和整理，方便工作人員進(jìn)行查詢(xún)。
另外，系統應該具備相應的信息存儲模塊，至少能夠存儲 1 a內的所有監測數據，并對一些重要的數據進(jìn)行備份[4]。
3 結 語(yǔ)
潔凈室在無(wú)菌生產(chǎn)中處于核心地位，其重要性是不言而喻的，如果內部環(huán)境無(wú)法達到相關(guān)標準和規范的要求，則生產(chǎn)出的產(chǎn)品也就屬于不合格產(chǎn)品。因此，應該切實(shí)做好潔凈室內部環(huán)境的監測工作，應用塵埃粒子多點(diǎn)在線(xiàn)監測系統，實(shí)現多點(diǎn)同步監測，隨時(shí)了解潔凈室的動(dòng)態(tài)變化，確保生產(chǎn)的順利開(kāi)展。
關(guān)鍵詞：潔凈室；塵埃粒子；在線(xiàn)監測
潔凈室也稱(chēng)無(wú)塵室或清凈室，被定義為具有空氣過(guò)濾、分配、優(yōu)化、構造材料和裝置的空間，能夠將一定范圍內的有害物質(zhì)、細菌、微粒子等排除，實(shí)現對室內各項環(huán)境指標，如溫度、濕度、壓力、潔凈度等的有效控制，以滿(mǎn)足一些特殊產(chǎn)品對于生產(chǎn)環(huán)境的要求。在2010年GMP的修訂和實(shí)施，要求對潔凈室進(jìn)行在線(xiàn)監測，尤其是A-B級區的微生物，更是必須進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測，以方便對實(shí)際生產(chǎn)情況的有效評估。在傳統檢測中，采用的多是人工巡檢的方式，但是這種方式存在著(zhù)很大的缺陷和問(wèn)題，因此，對潔凈室塵埃粒子在線(xiàn)監測系統進(jìn)行設計和應用，是非常必要的。
1 潔凈室評估指標
2010年，我國對《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規范》（GMP）進(jìn)行了重新修訂，在其附錄1中明確指出，對于無(wú)菌藥品的生產(chǎn)，必須切實(shí)符合潔凈室分類(lèi)等級的相關(guān)指導規則，見(jiàn)表1。
由上表可以看出，在GMP中，主要是針對0.5 μm和5.0 μm的懸浮粒子進(jìn)行控制，前者是控制潔凈室塵埃的關(guān)鍵指標，后者則是控制微生物的主要指標。一般情況下，粒子計數器選擇的通道即為0.5 μm和5.0 μm。在GMP中，根據不同產(chǎn)品的生產(chǎn)需求或者產(chǎn)品不同生產(chǎn)階段的需求，將潔凈室分為了4個(gè)不同的級別，其中，A級屬于高風(fēng)險操作區，主要包括了無(wú)菌灌裝區、無(wú)菌裝配區等，為單向流操作，系統均勻送風(fēng)。B級為A級區域所處的背景區域，C級和D級則是指藥品無(wú)菌生產(chǎn)過(guò)程中，不太重要的操作區[2]。
2 潔凈室塵埃粒子多點(diǎn)在線(xiàn)監測系統設計
2.1 多點(diǎn)式監測軟件
多點(diǎn)式監測軟件主要是結合了計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、信息處理技術(shù)以及軟件技術(shù)，對潔凈室的相關(guān)指標進(jìn)行動(dòng)態(tài)在線(xiàn)監測，監測到的數據可以在計算機信息管理系統中集中顯示和儲存，同時(shí)自動(dòng)對數據進(jìn)行處理，生成表格，繪制出相應的曲線(xiàn)變化趨勢，通過(guò)直觀(guān)形象的曲線(xiàn)圖形，對潔凈室內塵埃粒子隨時(shí)間的變化情況進(jìn)行反映。該軟件能夠實(shí)現對于多個(gè)點(diǎn)的同時(shí)監控，也能夠同時(shí)、連續地對多個(gè)區域的環(huán)境潔凈等級進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監控。不僅如此，多點(diǎn)式監測軟件具備相應的彩色圖形警報監視功能，能夠對故障狀態(tài)進(jìn)行監測，并做出相應的警報，提醒工作人員注意。
系統本身可以構建起一個(gè)小型的局域網(wǎng)，實(shí)現不同設備的相互連接和數據共享，也可以方便遠程監測用戶(hù)進(jìn)行數據查詢(xún)、數據分析、數據處理等操作。系統具有多種不同的測量模式，可以進(jìn)行自動(dòng)監測，也可以由工作人員手動(dòng)控制，用戶(hù)可以根據實(shí)際需求，對其測量的時(shí)間間隔和次數進(jìn)行設定。計算機能夠自動(dòng)完成對于數據的采集和處理，相比于傳統人工采集的方式，更加快捷，也更加準確。一旦系統發(fā)現測量到的數據超出預先設定好的限值，則會(huì )立即發(fā)送告警信息，同時(shí)在監測機上顯示出來(lái)，用戶(hù)可以通過(guò)對告警信息的查詢(xún)，制定相應的處理和應對措施。多點(diǎn)式監測軟件能夠在充分滿(mǎn)足無(wú)菌生產(chǎn)的條件下，實(shí)現對于塵埃粒子的在線(xiàn)多點(diǎn)連續監測，在每一個(gè)采樣點(diǎn)都能夠對0.5μm和5.0μm的懸浮粒子進(jìn)行同時(shí)監測，因此符合GMP的相關(guān)規定和要求[3]。
2.2 在線(xiàn)激光塵埃粒子計數器
這種計數器主要是采用了光的散射原理，當空氣中存在的懸浮粒子經(jīng)過(guò)光敏區時(shí)，其所散射出的與自身粒徑成一定比例的光通量，在經(jīng)過(guò)光電轉換、放大調整以及處理后，就能夠得到相應塵埃粒子的粒徑與數量。
2.3 真空泵系統
真空泵系統包括了集中雙真空泵，其所提供的真空抽力能夠滿(mǎn)足所有采樣點(diǎn)的采樣需求。兩個(gè)真空泵為一用一備，當其中一臺正常工作時(shí)，另外一臺會(huì )處于待機狀態(tài)，而一旦工作的真空泵出現故障或者異常，則可以通過(guò)自動(dòng)切換或者手動(dòng)切換的方式，啟動(dòng)備用真空泵，從而保證監測系統的正常運行。
2.4 報警系統
報警系統采用的是傳統的3色聲光報警燈，可以通過(guò)聲音和顏色，向工作人員發(fā)送報警信號?？梢匀我鈱缶療舻念伾盘栠M(jìn)行定義，一般情況下，綠色表示潔凈室內的塵埃粒子數值在正常報警設定值以?xún)?，黃色表示數值接近報警臨界值，紅色則表示數值超出設定值。
2.5 無(wú)菌環(huán)境連續監測
無(wú)菌在線(xiàn)粒子計數器主要由激光傳感器和等動(dòng)力采樣頭兩部分組成，利用真空泵，從空氣中抽取樣本，結合流量傳感器以及進(jìn)氣口，將樣本調節為標準流量，即1立方英尺。粒子計數器的采樣頭應該選擇不銹鋼材料，以防止外在污染，保障其能夠實(shí)現24 h不間斷的監測。
2.6 采樣點(diǎn)布置
對于采樣點(diǎn)的布置，在GPM附錄1中明確提到，根據潔凈室自身的潔凈度級別，以及空氣凈化系統的確認結果，結合相應的風(fēng)險評估，才能夠對采樣點(diǎn)的位置進(jìn)行確定，同時(shí)進(jìn)行日常動(dòng)態(tài)監控。根據國外的相關(guān)標準以及具體實(shí)踐，應該將采樣點(diǎn)設置在最容易出現問(wèn)題的位置，如出入口、操作位置等。所有的采樣點(diǎn)都必須設置在標準工作高度，一般為距離地面0.8 m的高度，水平均勻設置，這樣能夠對暴露在空氣中的無(wú)菌物質(zhì)經(jīng)過(guò)區域的空氣質(zhì)量進(jìn)行有效確定，應該確保監測探頭的位置能夠有效獲取相應的氣體樣本。
當采樣點(diǎn)在5個(gè)以上時(shí)，可以設置在距離地面0.8～1.5 m的范圍內，分層布設，同時(shí)每層的采樣點(diǎn)不低于5個(gè)。最小采樣量見(jiàn)表2，最小采樣點(diǎn)數量見(jiàn)表3。
2.7 系統影響
通過(guò)潔凈室塵埃粒子多點(diǎn)在線(xiàn)監測系統，工作人員能夠實(shí)時(shí)了解潔凈室的動(dòng)態(tài)狀況，對每一臺粒子計數器的讀數、位置、樣品頻率以及報警情況進(jìn)行顯示，同時(shí)對粒徑在0.5μm和5.0μm以上的懸浮粒子進(jìn)行監測，了解懸浮粒子在空氣中的分布情況，能夠對粒子計數器的實(shí)際采樣流量進(jìn)行監測，也能夠對存在故障和問(wèn)題的設備進(jìn)行及時(shí)發(fā)現，保證采樣的連續性和可靠性。
在系統中，必須做好微粒計數器的流速監控，以方便粒子探頭對氣流穩定性進(jìn)行檢測；可以對潔凈區域的塵埃粒子計數器的空氣流速進(jìn)行監測和控制，以確保氣流穩定。
不僅如此，系統中配置的報警系統，能夠使得用戶(hù)及時(shí)了解粒子計數器以及相關(guān)設備中存在的偏差，根據偏差的大小及嚴重性，操作人員需要采取不同的應對措施，以保證系統的正常運行，保證監測結果的準確性和可靠性。系統可以根據最終的監測結果，自動(dòng)生成相應的報告，對潔凈室塵埃粒子監測得到的所有數據進(jìn)行分析和整理，方便工作人員進(jìn)行查詢(xún)。
另外，系統應該具備相應的信息存儲模塊，至少能夠存儲 1 a內的所有監測數據，并對一些重要的數據進(jìn)行備份[4]。
3 結 語(yǔ)
潔凈室在無(wú)菌生產(chǎn)中處于核心地位，其重要性是不言而喻的，如果內部環(huán)境無(wú)法達到相關(guān)標準和規范的要求，則生產(chǎn)出的產(chǎn)品也就屬于不合格產(chǎn)品。因此，應該切實(shí)做好潔凈室內部環(huán)境的監測工作，應用塵埃粒子多點(diǎn)在線(xiàn)監測系統，實(shí)現多點(diǎn)同步監測，隨時(shí)了解潔凈室的動(dòng)態(tài)變化，確保生產(chǎn)的順利開(kāi)展。
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淺談凈化工程中潔凈室等級百級、千級、萬(wàn)級、十萬(wàn)級的劃分標