隨著醫(yī)療技術(shù)的迅速發(fā)展,越來越多針對特殊病癥的特。效。藥在市場上被應(yīng)用,其中一部分特。效。藥具備高活性或高毒性的特征,在藥企生產(chǎn)過程中存在對人體造成危害的風(fēng)險(xiǎn),因此越來越多的藥企對制藥設(shè)備提出的高密閉生產(chǎn)的要求。
行業(yè)內(nèi)一般使用OEL值(Occupational Exposure Limit:職業(yè)接觸限值)來反映藥物在生產(chǎn)過程中,勞動(dòng)者長期反復(fù)接觸,但對機(jī)體不引起急性或慢性有害健康的容許接觸水平,《中國制藥工業(yè)EHS指南(2016版)》將其按危險(xiǎn)類別分為5個(gè)等級(即OEB1-OEB5),以此來界定相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備所需要使用的密閉措施以及應(yīng)達(dá)到的密閉條件。
為保護(hù)操作員工的人身安全,OEB3等級(OEL<100μg/m3)的藥物在生產(chǎn)過程中需要評估是否應(yīng)用高密閉生產(chǎn),而OEB4(OEL<10μg/m3)和OEB5(OEL<1μg/m3)的藥物在生產(chǎn)過程中則必須要應(yīng)用高密閉的生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)。本文將介紹在固體制劑過程中常用的幾種生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)。
一般而言,高密閉產(chǎn)線的制藥配方中對人體無危害的物料占絕大部分,這些物料可以使用無塵投料站直接加到料斗里;而對人體有危害的物料,則需要在隔離器內(nèi)進(jìn)行拆袋、稱量和投料。 隔離器配置有進(jìn)風(fēng)機(jī)和排風(fēng)機(jī),以實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)工作腔室內(nèi)的壓力,在隔離器內(nèi)形成一個(gè)“微負(fù)壓”的狀態(tài),以此與生產(chǎn)環(huán)境保持壓力階梯。隔離器的使用風(fēng)量較小,一般采用潔凈室內(nèi)取風(fēng)/排風(fēng)的方式進(jìn)行空氣交換,所以對過濾器的要求較高,通常會(huì)使用帶“Push-push”結(jié)構(gòu)的高效桶式過濾器。這種結(jié)構(gòu)的過濾器,可以通過簡單的操作在潔凈室內(nèi)更換過濾器,非常適合應(yīng)用于隔離器配料站這種風(fēng)量不大的設(shè)備上。 隔離器的操作面配有一個(gè)或多個(gè)采用氣囊密封的玻璃操作門,并根據(jù)客戶拆包、稱配、投料等要求配置多個(gè)操作手套,便于操作人員在隔離器外對內(nèi)部的設(shè)備和物料進(jìn)行安全操作。隔離器會(huì)在側(cè)面或者底部配置一個(gè)連續(xù)套袋裝置,或配置RTP(Rapid Transfer Ports:快速傳遞接口),用于在操作過程中轉(zhuǎn)移廢料/廢袋。 固體制劑生產(chǎn)中常用料斗周轉(zhuǎn)物料,所以需要在隔離器上配置剖分閥(也稱為SBV,αβ閥等),用于對接料斗,剖分閥通常安裝在隔離器下方。 隔離器技術(shù)不僅可以應(yīng)用在配料和投料上,還經(jīng)常被應(yīng)用于其他在生產(chǎn)過程中需要手動(dòng)介入操作的高密閉設(shè)備上。整粒濕法混合制粒機(jī)、沸騰干燥機(jī)、干式整粒機(jī)
高密閉生產(chǎn)線中的工藝設(shè)備,在保證生產(chǎn)功能完整性的前提下,還需要考慮如何最。大。程。度降低生產(chǎn)全過程中有害物料的暴露量。 在條件允許的情況下,最。理。想的狀態(tài)是在隔離器內(nèi)完成配料后,直接將原料藥投入到濕法制粒機(jī)內(nèi);這種方式對廠房的布局要求很高,所以出于適用性和密閉性的考慮,高密閉生產(chǎn)線上的濕法制粒機(jī)一般采用“料斗重力落料”的方式加料:在濕法制粒機(jī)靠近制粒缸體的側(cè)邊裝有一臺(tái)料斗提升加料機(jī),提升料斗并與濕法制粒機(jī)缸蓋上的剖分閥對接,實(shí)現(xiàn)密閉加料。 濕法制粒機(jī)所有可能與接觸物料的活動(dòng)部件,都需要采取相應(yīng)的密閉措施,例如缸體與缸蓋之間采用氣囊密封,主軸與制粒刀軸采用氣密封等。設(shè)備上的過濾器等需要與外界進(jìn)行空氣交換的部件,則需要連接至相應(yīng)的空氣處理系統(tǒng)(至少H13過濾等級)中,避免對人體有害的粉末暴露到生產(chǎn)環(huán)境中。 在濕法制粒機(jī)的生產(chǎn)過程中,因?yàn)閿嚢柚鬏S和制粒刀軸的氣密封機(jī)構(gòu)需要不斷往缸體內(nèi)通入壓縮空氣,即使有過濾器可以泄壓,缸內(nèi)仍然會(huì)處于一個(gè)相對正壓的狀態(tài),導(dǎo)致物料暴露的風(fēng)險(xiǎn)提高。為此,需要通過空氣處理系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì),使缸體內(nèi)在生產(chǎn)過程中保持“負(fù)壓”狀態(tài),從而降低暴露風(fēng)險(xiǎn)。 在保證生產(chǎn)過程中的高密閉性之外,還需要考慮清潔與維護(hù)時(shí)的安全性。為此,濕法制粒機(jī)內(nèi)部需提供足夠的清洗覆蓋面積,對設(shè)備內(nèi)與物料接觸的表面進(jìn)行在位清洗,難以完。全實(shí)現(xiàn)在位清洗的地方也需要保證完。全潤濕,為人工清洗提供安全的環(huán)境。 從濕法制粒機(jī)到沸騰干燥機(jī)的物料轉(zhuǎn)移通過真空密閉上料的方式進(jìn)行,這是一種便捷又可靠的做法。 沸騰干燥機(jī)主機(jī)的各處需要在生產(chǎn)過程中保持密閉,各缸之間的密封方式建議采用“充氣密封”,配置相應(yīng)的監(jiān)測和報(bào)警系統(tǒng),確保干燥過程的密封性。排風(fēng)系統(tǒng)需配備帶高效過濾器的除塵器,并應(yīng)用BIBO(Bag in bag out:袋進(jìn)袋出)技術(shù),提供相對安全的維護(hù)和檢修環(huán)境。沸騰干燥機(jī)在生產(chǎn)過程中可能需要取樣,因此還要配備一個(gè)“密閉取樣裝置”,在取樣過程中也需要防止粉塵泄漏。與其他設(shè)備一樣,沸騰干燥機(jī)也需要配置可以覆蓋所有物料接觸面的在位清洗結(jié)構(gòu)。 高活性藥物通常具有較高的價(jià)值,在生產(chǎn)車間空間允許的情況下,沸騰干燥機(jī)可以配置“翻板出料”功能,以提高物料收得率。 因?yàn)椴荒茉谏a(chǎn)過程中移出沸騰干燥機(jī)的物料倉,干燥完成的物料,可用真空上料機(jī)或耐負(fù)壓緩沖罐方式轉(zhuǎn)移到整粒機(jī)中。 整粒機(jī)的出料口需配置主動(dòng)剖分閥,以與混合料斗上的被動(dòng)剖分閥連接,物料經(jīng)過整粒后直接落入混合料斗。 整粒機(jī)上需要配置在位清洗系統(tǒng),并且清洗系統(tǒng)需要保證不影響整粒過程;為保證排水過程的密閉性,整粒機(jī)需要額外配置一個(gè)適用于主動(dòng)剖分閥的“排水裝置”,將清洗后的污水引至指。定的地漏中。 在高活性固體制劑過程中,需要最。大。程。度地減少物料在不同設(shè)備或容器內(nèi)的轉(zhuǎn)移過程,以盡可能減少粉塵暴露的環(huán)節(jié)。所以可以更換料斗的“料斗混合機(jī)”是最。適。合的混合機(jī)類型。 混合料斗需要配置1個(gè)(或2個(gè))被動(dòng)剖分閥,以實(shí)現(xiàn)與工藝設(shè)備的密閉對接和物料轉(zhuǎn)運(yùn)。配置1個(gè)剖分閥(進(jìn)/出料共用)在使用過程中需要頻繁翻轉(zhuǎn)料斗以接料或者出料;配置2個(gè)剖分閥(進(jìn)/出料各配1個(gè))的方式,操作更方便,但成本會(huì)有所上升。 應(yīng)用在高密閉生產(chǎn)線上的包衣機(jī)主要有幾個(gè)難點(diǎn):設(shè)備高密閉、噴槍調(diào)節(jié)系統(tǒng)和在線取樣功能。 為保證生產(chǎn)過程的密閉性,包衣機(jī)的進(jìn)/出料系統(tǒng)需要考慮使用剖分閥;包衣機(jī)的所有視窗、檢修門和操作門,以及其他內(nèi)外連接部位均需要采取有效的密封措施;除此之外,相應(yīng)的安全檢測和連鎖報(bào)警等功能也需要完整配置,以增加設(shè)備的安全性。 包衣過程中的進(jìn)、排風(fēng)系統(tǒng)需要經(jīng)過高效過濾器處理,使最終排放的氣體不至于暴露過量的有害粉塵。在生產(chǎn)過程中不能打開包衣機(jī)的操作門,因此噴槍的霧化、高度和角度等參數(shù)都需要自動(dòng)或遠(yuǎn)程調(diào)節(jié);或者額外給包衣機(jī)配置一個(gè)隔離器,但這種方式操作仍然有不便,特別是應(yīng)用在大型包衣機(jī)上時(shí)。因?yàn)橥瑯拥脑?,包衣機(jī)也需要配置一個(gè)“密閉取樣裝置”,以應(yīng)對生產(chǎn)過程中的取樣要求。 包衣機(jī)內(nèi)與物料接觸的零部件多、面積大,因此與常規(guī)包衣機(jī)相比,應(yīng)用于高密閉生產(chǎn)線的包衣機(jī)需要增加更多的清洗點(diǎn),以使得清洗范圍可以覆蓋到任何一個(gè)物料可能殘留的部位。 對于小規(guī)格的實(shí)驗(yàn)型固體制劑線,還可以將所有工藝設(shè)備集成到一個(gè)大型隔離器內(nèi),通過隔離器的密閉性和可操作性,實(shí)現(xiàn)高活性藥物的高密閉生產(chǎn)。 由于隔離器的空間、結(jié)構(gòu)和操作限制,隔離器內(nèi)的設(shè)備無法像普通的設(shè)備一樣使用,在設(shè)計(jì)這種類型的設(shè)備時(shí),需要更多地考慮設(shè)備之間的關(guān)聯(lián)性、布局的有效性和操作的便捷性,這就需要制藥裝備生產(chǎn)商對各種設(shè)備有深入的研究和探索。