新版GMP對藥廠風量、藥理控制的影響

濟南潔凈實驗室公司新版?GMP?對凈化空調系統提出的新要求主要體現在以下方面[1]：

1）對凈化空調不論是級別、系統、氣流和檢測都提出了比過去更高的要求。

2）對懸浮粒子進行動態監測。

3）對高風險操作區的背景環境，提出了比過去高 100 倍的潔凈度要求。

4）對層流區工作臺截面風速提出了 1998 版G M P 未提的要求，且是比常規潔凈室都高的要求。

5）對亂流潔凈室換氣次數提出了一種新要求。

6）對無菌藥品的凈化空調系統提出了系統運行的要求。

7）對氣流的作用提出了超乎專業的要求。

8）第一次提出隔離操作的要求。

9）提出了表面染菌量指標。

10）對照明和溫濕度僅提出了要有適當要求，而未給出不適當的數字。

11）對相鄰通而不同級別房間的壓差提出了不小于 10 Pa 的高要求，同級別的相鄰房間也應有適當的壓差。

2 潔凈室風量及靜壓差控制

GMP 對影響藥品質量的參數如截面風速、換氣次數、靜壓差、溫濕度、照度、噪聲和新風量等要素都有具體的控制要求。

2.1 風量控制

對于潔凈室凈化空調系統，潔凈室的送風量是一個很重要的參數，決定了潔凈室的換氣次數和自凈換氣次數，從一定的角度上來說，保證了室內的風量恒定，也就是保證了室內潔凈度的參數的穩定。因此，在潔凈室凈化空調系統設計和運作過程中，如何保持潔凈室內風量恒定，是一個值得研究的問題。首先在選擇過濾器的時候，設計人員選擇過濾器實際風量均小于它本身的額定風量，阻力不平衡通過安裝調節閥來實現，從而同一潔凈區內的高效空氣過濾器的阻力不很接近，給風量調節帶來麻煩。其次在凈化空調系統的實際運行過程中，由于高效、中效、初效過濾器阻力的不斷變化，表冷器在干、濕工況下的阻力變化，都會導致風管管網的總阻力變化，從而引起風機工作工況的變化，這對于要求風量恒定的潔凈室來說，是十分不利的。

2.2 靜壓差控制

理論上說，靜壓差應具有兩個作用：在門、窗關閉情況下，防止潔凈室外的污染由縫隙滲入室內；在門開啟時，保證有足夠的氣流向外流動，盡量削減由開門動作和人的進入的瞬時帶進來的氣流量，并在以后門開啟狀態下，保證氣流方向是向外的，以便把帶入的污染減小到最低程度[2]。保證藥品質量的重要環節是生產方法，其優劣是由生產技術和生產環境所決定的，藥廠生產環境控制的主要目的是防止因污染或交叉污染等危及產品質量的情況發生。因此對一些關鍵生產工藝操作間，在減少房間內污染的同時，保證其相對于相鄰房間的壓差，就成為保證潔凈度從而保證藥品質量的重要因素。

新版 GMP 對壓差的控制有了新的要求：對相鄰相通而不同級別房間的壓差提出了不小于 10 Pa的高要求，同級別的相鄰房間也應由適當的壓差。我國 GMP 及相關規范對壓差的規定見表 1[1，3]：

2.3 靜壓差控制方法[4]

目前藥廠生產環境的靜壓差控制方法主要有：定風量控制。定風量控制主要分有手動控制和定風量閥控制兩種方法。

死循環控制。常采用直接壓力控制，即以室內壓差的維持控制新風或回風或排風作為變量。主要有以室內正壓的維持控制新風作為變量、以室內壓差的維持控制回風作變量、以室內壓差的維持控制排風作變量、獨立正壓送風壓差控制四種方法。

余壓閥控制。當凈化房內氣壓超過標準氣壓時，減壓閥門自動打開，當低于標準氣壓時，閥門恢復關閉狀態，從而起到平衡氣壓的作用。

余風量控制。潔凈室的送風量與排風量之間保持一定的風量差（稱為余風量），必然會導致潔凈室產生一定的壓差。余風量（氣流追蹤）控制即控制系統實時測量風量（送風和排風量）變化，通過調節送風量或排風量，動態的達到相應的風量平衡，使送風量和排風量之間保持恒定的風量差，從而維持恒定的壓差。

混合控制。就是壓差控制和余風量控制串連的控制。把余風量作為基本控制方式，同時加入壓差傳感器對余風量進行再設定。

3 智能文丘里閥

由于當前手動控制在生物制藥潔凈室中應用廣泛，然而這種方式存在許多問題：系統運行時，各個高效過濾器的堵塞程度或阻力變化不均勻，采用變頻風機的話可以解決送風量問題，但是必須經常調節閥門以達到風量平衡；系統動態和靜態時，房間的壓差變化很大，帶來許多問題；系統的抗干擾能力比較弱，當室外風壓變化時，或者管道阻力變化時，各個房間的送風量重新分配，壓力也隨之變化；有局部排風時為保持送風、回風、排風的恒定，排風與送風機需同開同停，浪費能量。因此在此提出使用智能文丘里閥來逐漸代替手動控制閥。控制方法如圖 1。

3.1 智能文丘里閥的特點和原理

智能文丘里閥是在傳統的文丘里空氣流量控制閥的基礎上，提供了精確風量測量回路。從而改變傳統文丘里閥依賴回饋電路提供“不真實”流量的狀況，更加提供了文丘里空氣流量控制閥的安全性和精確性。智能文丘里控制閥是高精度、高速反應的壓力無關性風量控制設備。具有不受管道內靜壓變化影響，精確維持設定風量的自調式機械結構。它可以提供精確的真實風量回饋，普遍應用于化學實驗室、生物安全實驗室、潔凈室、動物飼養設施、壓力房間、一員手術室等需要對氣流進行精確控制的場合。智能文丘里閥通過閥芯位置的改變來保持一個恒定的空氣流量。每個文丘里閥門都有一個閥芯組件，它帶有一個內置的不銹鋼彈簧，當風管靜壓較低時，作用在閥芯上的壓力變小，閥芯中彈簧張開，低壓力與大的流通面積的組合提供理想的流量；當出現高靜壓時，作用在閥芯上的壓力增大，彈簧壓縮并且閥芯前移，減小了流通面積，保持高壓力與較小開度的結合，維持流量的穩定。

3.2 智能文丘里閥控制方法的優點

風量始終保持恒定。采用了定風量文丘里閥，會對高效過濾器的堵塞而做出自行調整保持送風量恒定風管壓力變化，而不會造成文丘利里閥所控風量的變化。

房間壓力得到保證。回風同樣是定風量文丘里閥，采用余風量法保證室內壓力穩定，進一步的方案是采用變風量文丘里閥，以便在調試時能方便快捷。

節約能耗。送風量得到量化的控制，根據潔凈標準確定合適的送風量。

4 智能文丘里閥門在某藥廠的應用

針對上海某已建藥廠環境控制問題，采用智能文丘里閥的改進措施，如圖1所示。主要是在原有的送風系統和回風系統中安裝智能文丘里閥并且配置了相應的控制元件，并對整個系統進行了綜合調試與測試。圖 2 為文丘里閥安裝軸線圖。

表2給出了部分房間采用智能文丘里閥前后實驗室的送風量及靜壓差的狀況。圖3是對文丘里閥使用前后的實驗室送風量的實驗結果。

由表 2 和圖 3 可以看出：安裝智能文丘里閥前，各個房間的送風量與設計的送風量相差很大，初測風量與設計風量的比值的算術平均值為 1.34，結果造成靜壓差的分布不均勻，一些房間相對臨近低級別潔凈室的靜壓差很大，而另一些則很小，甚至出現負壓；安裝智能文丘里閥之后，各個房間的送風量均比較接近設計的送風量，調試后風量與設計風量的比值的算術平均值為1.02，房間相對臨近低級別潔凈室的靜壓差趨于穩定。

5 結論

新版 GMP 的施行使我國藥品生產環境與國際接軌，帶來了機遇和挑戰。對廠房和凈化設備的要求更高，對潔凈室的分級更加合理，對潔凈室控制的要求也更加嚴格，藥廠相應的設備更新或改進是必須的。而潔凈室的控制，包括風量和靜壓差控制是達到潔凈度，滿足生產，適應新版GMP的很重要的方面。本文提出的采用智能文丘里閥來穩定潔凈室的風量是潔凈室環境控制的一種有效的方法，值得進一步的探討、改進和應用。