制藥行業(yè)
藥品生產(chǎn)行業(yè)在積極貫徹GMP的同時,為醫(yī)藥工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)的制藥裝備行業(yè)相應(yīng)提出了《制藥裝備符合藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范的通則》等指導(dǎo)性標(biāo)準(zhǔn),以配合規(guī)范的實施。這里制藥裝備所提出的“符合”與制藥行業(yè)的“貫徹”表達出制造方和使用方兩者有著不“符合”就不能很好的“貫徹”,要“貫徹”就必須“符合”的不可分割的聯(lián)系。在討論分離機械產(chǎn)品符合GMP問題前,先了解一下制藥行業(yè)GMP的實施情況,再從制藥裝備產(chǎn)品符合GMP角度來探討分離機械符合GMP的問題。
制藥行業(yè)實施GMP的概況
GMP源自1962年美國FDA為保證藥品生產(chǎn)質(zhì)量的管理需要應(yīng)運而生的,1969年世界衛(wèi)生組織(WHO)將GMP推向了世界,我國在1988年公布GMP后又先后進行了兩次修訂,GMP真正得到廣泛重視和強化實施是在1998年修訂以后。GMP在制藥行業(yè)里有著很強的權(quán)威性和約束性,其強制貫徹的力度之大前所未有,國家和企業(yè)都投入了相當(dāng)巨大的精力、財力、物力和人力,國內(nèi)未取得藥品GMP認(rèn)證的企業(yè)被叫停;通過GMP認(rèn)證的藥品生產(chǎn)企業(yè),其設(shè)施、設(shè)備、工藝技術(shù)等被大幅更新,生產(chǎn)環(huán)境、生產(chǎn)條件得到了比較徹底的改變,藥品生產(chǎn)安全和藥品質(zhì)量有了明顯的提高,對藥品生產(chǎn)企業(yè)可以說經(jīng)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(wèi)生組織WHO推薦給各國指導(dǎo)實施的“國際化”范本為基礎(chǔ)制而定的,與美歐等發(fā)達國家實行的cGMP又稱動態(tài)藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范)還有著較大差距,關(guān)鍵是靜態(tài)過程管理和動態(tài)過程管理的區(qū)別。就我國GMP的實施水平而言,只能說明我國藥品的生產(chǎn)管理與國際接上了軌,在國際貿(mào)易中我國的“GMP認(rèn)證”還尚缺乏發(fā)達國家的認(rèn)可,所以cGMP就成為我國藥品生產(chǎn)管理轉(zhuǎn)向全過程質(zhì)量控制與更為有效的實施目標(biāo)。 2006年國內(nèi)出現(xiàn)的“欣弗”事件,是某藥企不嚴(yán)格貫徹滅菌規(guī)程的一個典型事例,因此迫切需要GMP朝著“治本”方向深化,國家也正在加大整治力度,2006年國家藥品監(jiān)督專項行動收回86張GMP證書,有些企業(yè)受利益驅(qū)使,取證中出現(xiàn)借用設(shè)備或儀器應(yīng)付,過后又停用,其危及公眾用藥的安全。國內(nèi)中藥、獸藥、食品行業(yè)也都在采用GMP的管理方法,據(jù)悉國家食品藥品監(jiān)督管理局已有組織制定cGMP的考慮。因此,“十一五”期間制藥行業(yè)還將面臨質(zhì)量管理的再次上臺階。
符合GMP是制藥裝備發(fā)展的基本原則
藥品的生產(chǎn)和生產(chǎn)質(zhì)量與制藥設(shè)備的因素息息相關(guān),GMP的意義是把影響藥品生產(chǎn)質(zhì)量的人為差錯減到最低,防止一切對藥物的污染、交叉污染和使藥品質(zhì)量下降的發(fā)生,確保藥品安全和生產(chǎn)質(zhì)量的萬無一失,因此決定了制藥裝備的發(fā)展也必須符合這個原則。 制藥設(shè)備在作為藥品生產(chǎn)手段的同時,又是不可忽視的污染因素之一。美FDA曾針對污染輸液所至觸目驚心的藥難事件(即發(fā)生在20世紀(jì)60年代一度頻頻爆發(fā)的敗血癥案)展開調(diào)查,得出的結(jié)論出乎意料,并非是企業(yè)沒做無菌檢查或違反藥事法規(guī),而是在于無菌檢查本身的局限性、設(shè)備或系統(tǒng)設(shè)計的缺陷以及生產(chǎn)過程的偏差,導(dǎo)致如:(1)設(shè)備上的壓力表及溫度顯示與實際部位的需要并不一致而未達到滅菌要求;(2)設(shè)備密封缺陷導(dǎo)致藥品再次受污染等。 另外出現(xiàn)問題還涉及制造設(shè)備的材料、所使用的介質(zhì)、設(shè)備的結(jié)構(gòu)(防靜電、防爆、密封、潤滑、清洗結(jié)構(gòu))、操作方法以至設(shè)備排放(散塵、散熱、廢氣、廢水)等。由于制藥加工設(shè)備的設(shè)計、制造、使用等環(huán)節(jié)都可能存在引發(fā)污染和交叉污染的潛在危險,F(xiàn)DA將其原因歸結(jié)為“過程失控”,故提出對藥品生產(chǎn)環(huán)節(jié)進行管理和對生產(chǎn)設(shè)備進行驗證的規(guī)定,誕生了GMP,使制藥用設(shè)備區(qū)別于一般用途機械而處在受監(jiān)控的狀態(tài),這是GMP對制藥生產(chǎn)設(shè)備的明確觀點。
鑒于GMP有對制藥設(shè)備的專門要求,以及制藥設(shè)備所涉及的各種藥物性狀(熱敏性、黏附性、吸濕性、揮發(fā)性、反應(yīng)等)、劑型(膜劑、膏劑、栓劑、氣霧劑、輸液劑、片劑、膠囊微丸劑等)、制藥工藝方法或過程(反應(yīng)、結(jié)晶、發(fā)酵、蒸餾、萃取、分離、濃縮、真空及微波干燥、篩分、濕熱及干熱滅菌、粉碎、切制、選別、洗烘、潤炒、藥用純水及純蒸汽制取)等,使得制藥裝備成為一個跨學(xué)科、融合多領(lǐng)域技術(shù)、多元化產(chǎn)品的特殊性行業(yè)。 在制藥企業(yè)中都設(shè)有GMP驗證的專門組織或機構(gòu),設(shè)備驗證已成為制藥企業(yè)在設(shè)備購置或投用前進行的例行工作,并正在成為對質(zhì)量更具說服力的一種市場認(rèn)可方式,無形中成了使用方選擇、評價制藥機械產(chǎn)品的一種手段。驗證驅(qū)使裝備制造企業(yè)間的產(chǎn)品競爭更加激烈,使制造方不得不關(guān)注自己產(chǎn)品的性能和水平,設(shè)備的驗證讓企業(yè)感受到了產(chǎn)品生產(chǎn)與市場的接軌和ISO所提出的社會責(zé)任標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)涵。
為引導(dǎo)制藥裝備行業(yè)內(nèi)GMP的開展,行業(yè)相繼制定了《制藥裝備符合藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范的通則》、《制藥機械(設(shè)備)驗證導(dǎo)則》等指導(dǎo)性標(biāo)準(zhǔn)。隨著GMP的發(fā)生,產(chǎn)生了URS(用戶需求標(biāo)準(zhǔn))、CIP(在位清洗)、SIP(在位滅菌)、TTW(穿墻隔離技術(shù))、無塵對接傳遞系統(tǒng)、不見陽光的結(jié)構(gòu)等許多新的設(shè)計方法和新的行業(yè)術(shù)語。GMP對制藥設(shè)備的要求基本可歸納有以下方面: 1.凈化、清洗和滅菌方面:凈化,對設(shè)備來講包含兩層意思,即設(shè)備自身不對生產(chǎn)環(huán)境形成污染及不對藥物安全構(gòu)成威脅;清洗和滅菌,設(shè)備的在位清洗和在位滅菌技術(shù)(指系統(tǒng)或機構(gòu)在原安裝位置不作任何移動和改變條件下進行清洗或滅菌的功能)是有效控制交叉污染的方法,但需設(shè)備結(jié)構(gòu)上與控制上的技術(shù)支持。
2.材質(zhì)、外觀和安全設(shè)計方面:制造設(shè)備的材料不得對藥品性質(zhì)、純度、質(zhì)量產(chǎn)生影響,應(yīng)無毒、耐腐蝕且不與所接觸物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),不產(chǎn)生吸附作用,不產(chǎn)生微粒;外觀的簡潔是達到完全清洗或清潔目的的前提條件;安全保護也包含了兩層意思,一是從藥物安全講,設(shè)備不得使藥物性質(zhì)和質(zhì)量發(fā)生改變;二是設(shè)備操作和運行的安全及保護性能。
3.結(jié)構(gòu)設(shè)計方面:設(shè)備中機械動力構(gòu)件與物料等接觸的情況很多,常常又是結(jié)構(gòu)設(shè)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結(jié)構(gòu)極易形成污染)。此外,還涉及到簡潔和光滑設(shè)計、潤滑結(jié)構(gòu)和潤滑劑的選擇、局部百級空氣層流凈化、設(shè)備使用中自身因素對環(huán)境和藥物的影響與威脅等方面,都是結(jié)構(gòu)設(shè)計須十分注意的。 4.在線檢測、控制和驗證方面:在線檢測、控制是滿足安全和連續(xù)化生產(chǎn)的條件,需要數(shù)顯、分析、記錄、程控、報警等先進技術(shù)的應(yīng)用。驗證是對制藥設(shè)備質(zhì)量進行系統(tǒng)確認(rèn)的有文件證明的活動,其包括設(shè)計確認(rèn)、安裝確認(rèn)、運行確認(rèn)和性能確認(rèn)4個階段,使用方對設(shè)備要經(jīng)過以上驗證,合格后方可投入使用,制藥裝備制造方在研發(fā)階段就必須注重產(chǎn)品設(shè)計要符合GMP。
5.相關(guān)公用工程方面:設(shè)備不是獨立存在的,制藥設(shè)備所用介質(zhì)(水、氣、汽等)和設(shè)備發(fā)散因素對藥品生產(chǎn)的安全也有著不可忽略的影響,同樣,也涉及到與制藥設(shè)備配套設(shè)施、設(shè)備的接口(工藝口、驗證口、取樣口、檢修口等)。 面對GMP,希望制藥設(shè)備設(shè)計滿足藥品安全生產(chǎn)“零缺陷”的要求,有些要求對于機械結(jié)構(gòu)設(shè)計來說近于苛刻。諸如:(1)容器內(nèi)零部件結(jié)構(gòu)應(yīng)無滯留物料的死角;(2)動軸的密封不得向物料一側(cè)滲漏;(3)如何實現(xiàn)CIP與SIP;(4)減少工序暴露;(5)避免工藝上、傳遞上或設(shè)備操作上所產(chǎn)生的交叉污染;(6)實現(xiàn)連續(xù)化、無菌化“不見陽光”的密閉生產(chǎn)系統(tǒng);(7)防止人為差錯。從GMP對制藥設(shè)備的嚴(yán)格要求來講,給了制藥裝備結(jié)構(gòu)與功能上很大的研發(fā)和改進的空間,形成了制藥裝備“十一五”期間以技術(shù)創(chuàng)新和現(xiàn)代技術(shù)應(yīng)用為主的競爭發(fā)展時期。
分離機械如何滿足GMP的討論
分離機械是藥品生產(chǎn)領(lǐng)域中原料藥生產(chǎn)過程的主要工序設(shè)備,制藥生產(chǎn)上使用的最多分離機械為離心機,其設(shè)備有:三足式、螺旋式、管式、碟片式、旁濾式、吊袋式等型式的離心機等。由于使用環(huán)境、料液性質(zhì)和工藝條件的特殊性,作為藥用的離心機就需要在設(shè)計上有更多地考慮,如材料、結(jié)構(gòu)、物料輸入輸出方式、安全性、勞動強度、控制、清洗或消毒滅菌等要適應(yīng)和滿足藥品生產(chǎn)工藝的要求。在實施GMP過程中,制造企業(yè)為適應(yīng)藥品生產(chǎn),曾為減少人工污染和減輕勞動強度研發(fā)了提袋式離心機;為解決藥物的多種腐蝕性和黏附性研制了涂聚苯硫醚離心機;為適于細、粘性物料還研制出旁側(cè)過濾、無濾餅阻力過濾的旁濾式離心機等產(chǎn)品。
藥用離心機有對生產(chǎn)中換批、換品種時有清洗、滅菌要求,而一般用途離心機卻不是主要的。尚具備能夠真正意義上的CIP、SIP功能的離心機幾乎沒有,設(shè)計上缺少清洗、滅菌的裝置和工藝接口、驗證口等,轉(zhuǎn)鼓內(nèi)部不易被完全清洗也是主要問題。較多的離心機多考慮由人工清洗機器內(nèi)部,當(dāng)然不否認(rèn)人工清洗的洗凈效果,但作為藥用設(shè)備應(yīng)從防止各種污染源、避免再次受到污染的角度考慮,CIP、SIP被證實是最有效的方案。在藥品生產(chǎn)中離心機的清洗通常要每班或每批進行,滅菌一般是每幾批確定為一個滅菌周期,每次滅菌要經(jīng)清洗、吹凈、通蒸汽并持續(xù)數(shù)小時完成。按照GMP思路,我們對藥用離心機具有的清洗、滅菌功能和其實際清洗、滅菌的效果不能看作是一回事,其功能的效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物指示劑和熱電偶等組成的驗證系統(tǒng)。 藥用離心機的使用功能需求是制造者最為關(guān)注的問題,就制藥行業(yè)使用的情況看,因藥物的物質(zhì)種類繁多、性狀的差異很大,從藥物制備來說,物料粉碎得細對藥物有效成分析出有利,相應(yīng)提取率會越好,但藥渣黏度相對會越大,造成固液分離難度增大,成為困擾分離效率與卸料的難題,使得一部分離心機不適用。相對而言,刮刀式卸料是一種較有效的方法,但刮刀式離心機在進料的自動控制、有效清除殘渣層和CIP功能上尚需優(yōu)化。
為防止污染可考慮對離心機傳動部分與工作部分隔離安裝不同潔凈室區(qū)的“穿墻”結(jié)構(gòu)的設(shè)計,國外已有全密閉離心干燥機將離心、洗滌、干燥過程和裝料工藝集中設(shè)計在一個設(shè)備中,脈沖氣體100%下料,消除藥物暴露的隱患,主要可用于無菌、高活性等產(chǎn)品,克服了離心機不能徹底干燥的問題,實現(xiàn)了密閉加高效的生產(chǎn)工藝。此外,在努力減輕勞動強度與減少周轉(zhuǎn)上,提袋式、翻袋式和旁濾式離心機是一種效率較高、可保證晶粒完整的機型。在連續(xù)化生產(chǎn)的思路啟發(fā)下,可考慮多工序或多工步合一的設(shè)計,固相沉淀和液相過濾功能合一的分離機械將有利于提高過濾分離效果,也規(guī)避了為提升離心機分離因數(shù)所受材料強度和轉(zhuǎn)速的限制。另外,發(fā)酵是制藥的重要工藝,全發(fā)酵液萃取在國外已進入工業(yè)化,我國仍是空白,實現(xiàn)全發(fā)酵液萃取高效破乳劑及三相分離機是關(guān)鍵。 企業(yè)在經(jīng)歷GMP實施過程后,開始設(shè)法解決離心機操作靠使用者經(jīng)驗為主、物料轉(zhuǎn)移、清洗靠人工等問題,也著眼與相關(guān)系統(tǒng)接口上建立自動控制功能的開發(fā)。
結(jié)語
本文從制藥行業(yè)實施GMP的概況入手,闡述了符合GMP是制藥裝備發(fā)展的基本原則,并以此討論了藥用離心機。對藥用離心機的發(fā)展,筆者認(rèn)為應(yīng)從這些方面努力:(1)了解制藥工藝需求是發(fā)展藥用離心機的前提;(2)應(yīng)著力在程序自動控制、人機隔離操作、易清潔、可消毒滅菌結(jié)構(gòu)、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、污染小、控制高水平、提高無菌化操作水平等方向還是大有“文章”可做的。