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配料系统防爆电子秤空间设计和操作2020-02-11
防爆电子秤空间是来自仓库的物料进入处理区的切入点和过渡点。谨慎的设计、布局和操作是必不可少的。
每一个药品生产厂都有一个特定的区域,在那里原材料被称重并转移到干净的反应罐中。这个区域有不同的名称,包括配料空间、防爆电子秤空间、中心防爆电子秤室、药剂室、药房、配药室、分装空间。不管它叫什么,它的设计是必不可少的。液体灌装机概述了这些领域的设计、布局和操作的一些最佳做法。
任何医药防爆电子地磅空间的设计都应该遵循下面三个基本原则:
◆ 物料和人员的单向流动;
◆ 区分危险和非危险物料;
◆ 储存和生产物品以及空空间的分离。
在过去,为了方便,防爆电子地磅空间一般都位于物料储存的仓库附近。现在,防爆地磅空间被认为是来自仓库的物料进入处理区的切入点和过渡点。因此,具体标准将决定最佳位置。
典型的防爆电子秤空间由三部分组成:原材料暂存区,防爆电子地磅室和制品区。
防爆电子秤空间的设计取决于生产区域中正在进行的工艺过程。制造业务包括:活性药物成分(API)、固体剂型(SDF)、液体、软膏和乳膏(LOC)、无菌注射剂(SI)和生物制品(细胞培养和发酵)。
原材料发放
原材料发放区和制品区应该是直接与防爆电子秤空间相邻,从而减少对于过渡空空间的要求。当称重完成后,混合釜内可能仍然有从客户端收到的物料残留。大宗的物料会被返回到仓库,但少量,特别是那些将很快再次使用的材料,可以存储在托盘上或搁置在原材料分发区。
许多成分需要特殊的储存条件,如温度和湿度控制。如果该材料要在这个地方储存任意时空间,应采取适当措施。
大宗配料
对于活性药物成分、固体制剂和软膏和乳膏来说,量大的物料可以称到容量达2000公升大小的中型散装计量釜(IBC)。例如片剂和胶囊等固体制剂,辅料通常在原材料中所占的比例最大。这些惰性成分,如玉米淀粉和乳糖,可以作为片剂和胶囊剂中的灌装剂,用于片剂的成型和胶囊的灌装。
在这些房空间的防爆电子秤自动液体灌装机通常是最小尺寸为48×48英寸嵌入式防爆电子地磅或在支架或起重机后安装电池。在这两种情况下,粉末应通过重力或真空转移。
小批量和中空间批配料
其余操作的情况下,少量的材料将被称出,并放置在干净的托盘上,以创建“物料包”。该物料包通常包含一批所有需要的材料。
操作者在这些套空间里进行手工称重,使用勺和反应釜倾斜装置。配色罐称重配料系统的大小取决于负载能力和符合操作者人体工程学的能力。使用手推车可以在防爆电子地磅上称重配料系统50到100kg的东西,并将之转移到塑料或者不锈钢桶或管中。防爆电子地磅也可用于10到50公斤范围的桶装或塑料袋装物料。对于从0到1公斤重量的材料,目前有一或两种典型的防爆电子地磅,第一种可用于1-10公斤的数量,第二种精度更高。
称重自动灌装机清洗和制备
所有与物料直接接触的自动灌装机必须被清洁以减少来自前面所称重物料以及空气悬浮粒子交叉污染的风险。小件物品,如铲子、小涂料罐和取样勺等可以在一个专门设计的清洗空间内或防爆电子秤空间内清洗。
大型液体自动灌装机,如桶、反应锅和小中型散货箱(容量少于100升),在返回到防爆电子秤空间前通常在是循环利用的。大中型散货箱,尤其是那些超过1000升的,通常使用在线清洗配料系统,在顶部的开口处插入喷雾球。一个更复杂的计量罐称重配料系统,涉及到一个完全自动化的巨型清洗机。散货箱被放置在清洗机内,门是密封的。清洗机将打开箱顶部和底部的接入端口,对内外表面进行清洗。这种配料罐自动配料系统对于清洗处理烈性化合物的自动灌装机特别有益,因为它大大降低了操作人员的暴露。
特定的套空间-烈性化合物
如果操作者接触烈性化合物达到职业接触限值(OEL),那将是有害的。每个化合物的职业接触限值由制造商制定,该数值基于正常患者剂量与操作者接触的时空间和重量平均值之比。对于包装发酵罐种类的一般描述如下:
I类 : >100 mcg/m3
在这个水平上,正常的cGMP条件可以对操作者起到足够的保护。这应包括头发和鞋套,以及要求改变成统一清洗或更换的服装。
II类 : 20 ~100 mcg/m3
这一类需要使用特殊防爆自动灌装机以在操作者和要处理的物料空间创建一个额外的分离区。在II类水平,一般可以使用层流罩来达到所需要的效果。
III类: 1~20 mcg/m3
在这一级水平上,我们已经达到了较低的水平层流技术的能力,但必须应用另一种控制水平以分离操作者和需要被处理的材料。通常采用分体式蝶阀(SBV)以满足这些要求。
IV类: <1 mcg/m3
在低于1 mcg/m3水平的情况下,我们已经达到了分体式蝶阀的保证限,必须寻求隔离技术以满足这种遏制的要求。这包括使用带有快速传输端口(RTP)的手套箱。
低湿度配料室(RH <15%)
容易吸湿的材料受空气中的水分影响比较大,水分容易使物料结块、流动性和可压性变差。例如,胶囊对湿度非常敏感。胶囊被认为是一种原材料,而不是包装材料,因为胶囊已经成为摄入产品不可分割的一部分。这些应予以充分的考虑。
为了保护这种材料,室内环境的湿度可以通过供热通风与空气调节浓缩罐称量配料系统来控制。手套箱隔离技术也可以用于保持室内微环境和控制湿度。限制进入隔离气流的水分含量或使用惰性气体,如氮气,也可以实现相应的控制。
无菌配料(万级)
用于无菌加工的材料需要在无菌状态下接收。在这种情况下,材料的防爆电子秤需要在特定条件下进行。通常情况下,环境应保持与处理套空间相同的条件。
在需要湿度控制的环境中,可以在房空间里使用屏障隔离技术或供热通风与空气调节催乳罐计量配料系统。在后一种情况下,通常在标准为ISO7的房空间使用ISO 5级层流罩。操作人员在更衣空间换上无菌服,通过气闸(airlock)进入操作区。
根据要求,仓库保管员取出需分发的原材料,并将其从仓库运输到防爆电子秤空间的原料暂存区。过程中产生的废料需根据“仓库废弃物处置”一节中所述收集和处理。暂存区可以作为仓库和防爆电子秤空间之空间的第一道气闸。仓库门和防爆电子秤空间的门是互锁的,所以两个门不可以在同一时空间打开。
进入暂存区前,防爆电子秤室人员除去外部包装(如硬纸板、纸张和塑料),人工擦拭物料。仓库操作者会退出气闸。一旦气闸空置,微粒水平会逐渐恢复到稳态。防爆电子秤室人员进入暂存区气闸,取出材料,并转移到临时的货架上。
称重操作者使用不锈钢盘托或机动叉车或者手工从物料气闸中拿起托盘或电动叉车。然后,他将扫描在调漆罐上的条码,将物料运输到配料和储存(D&C)区域。任何未使用的原料,将返回到暂存区或仓库。
在整个操作中,必须对材料进行清楚的鉴定,它们的状态和位置必须定期记录。这可以人工记录到纸质文档中或将相关信息录入计算机终端。越来越多的数据收集正在使用条形码、扫描仪和无线电频率(RF)接口完成。从这些调色罐混合配料系统收集的数据可以自动输入到库存控制调色釜计量配料系统。
典型的防爆电子秤和配料
大宗原材料,如一水乳糖,由操作者从暂存区传递到空气层流罩(LAF)。层流罩装有防爆电子地磅、萃取罐防爆配料系统和防爆电子秤,用于物料分装到不锈钢桶之前的防爆电子秤。此外,在使用中型散货箱的情况下,计量灌装机将包括负载电池和料斗。
桶装物料在防爆电子地磅上混合罐称重配料系统后,通过人工将其转移到SSDs(不锈钢储料罐),贴标签,然后放置在一个干净的塑料托盘转移。袋装材料的托盘将被放置在层流罩的安全区,这些材料将被称重并通过勺子转移到SSDs。
操作者经由纸质文件或电子方式接收物料的批记录和分发数量。每一次称重都要人工进行记录或者将调漆罐称重配料系统的接口连接到批记录醇沉罐搅拌配料系统中称重记录。
当称重完成后,层流罩将被抽真空后干擦。部分润滑油储罐将在配料区被标记、干抹和码垛堆集储存。或返回到仓库。
一批次的所有成分,将整理作为一个“包”,放在托盘或手推车上,伴有适当的文件。物料包将被放置在制品区,方便生产人员取用。
打印机可打印用于所有材料防爆电子秤混合罐的不干胶标签。这些标签可以打印条形码,以更好的实现对物料的跟踪。
危险物料的防爆电子秤
对职业接触限值低达20μg/m3的烈性化合物来说,要符合cGMP并实施有效遏制,层流罩应正确设计以充分保护产品和操作者的安全。
当所处理物料的职业接触限值低于20μg/m3,我们需要使用带分离式蝶阀(SBV)和手套箱的转移瓶。这类操作一般需要单独的房空间。层流罩将在顶部配备第一手套箱隔离器(GBI),下面配备第二手套箱隔离器。手套箱隔离器的配备含有转瓶的分离式蝶阀。同时,手套箱隔离器还将配备桶装和袋装物料的进料口和出料口,端口都装有倾斜装置。废弃物和样本也可以使用“香肠”或连续袋技术去除。
对于职业接触限值低于1μg/m3的物料,配药/分装手套箱的设计应该这样,所有原材料装载,取样和卸载产品的的连接应最小化并且可清洗,以减少污染的风险。手套箱隔离器应配备快速传输端口(RTP)以接受测试袋和瓶。传输瓶也应配备一个快速传输端口。同时,分离器还将配备桶装和袋装物料的进料口和出料口,端口都装有倾斜装置。废弃物和样本也可以使用“香肠”或连续袋技术去除。
无菌防爆电子秤
操作者进入无菌称重区必须经由穿衣空间。在穿衣空间,他或她将穿上适当的无菌服装,包括连身衣、鞋套、头套、手套和护目镜。物料传递者将选择的材料传递到装有紫外灭菌灯的传递窗(ISO 7),在那里操作者将接收物料。
操作者在ISO7层流罩下将物料转移到防爆电子秤区,在那里物料将称重并双袋包装。完成后,无菌称重操作人员将手动将制品带到物料气闸,该区的工作人员取走物料并转移到用于生产的物料储存区。
完成后,操作者将对该区域进行消毒。勺子和实验室器具将被放置到在物料气闸便于取用。物料处理工将把称重灌装机移到清洗和准备区。这个过程也可以在手套箱的防爆电子地磅上将物料称到一个RTP传输醇沉罐完成。GBI将配备一个RTP,用于接收测试袋和瓶。同时,还将配备桶装和袋装物料的进料口和出料口,端口都装有倾斜装置。废弃物和样本也可以使用“香肠”或连续袋技术去除。
在称重操作完成后,房空间必须进行消毒。清洁车和拖把手柄应是该房空间专用。消毒液处理车和拖把将足以保证他们所处区域的称量灌装机清洁。拖把头、海绵、抹布和水桶都要进行消毒。水桶可以重复使用,而拖把头、海绵和抹布将作为废弃物处置。
仓库废弃物移动
称重领域产生的非危险固体废物(例如纸、纸箱、塑料等)被收集在塑料箱,通过大型垃圾装卸卡车转移到废物压实垃圾箱。所有受污染的固体废物应当按照有害物质法规弃置。
设施设计布局
设计防爆电子秤设施的关键要素是制造空空间至少必须等于在制造过程区域的条件。这些条件要与产品暴露和接触表面的环境条件相近。
如前所述,防爆电子秤空间应该是物料进入加工区的切入点。比较理想的位置是介于仓库和生产套空间之空间。防爆电子秤空间也是物料从仓库托盘到内部托盘材料的过渡。
一些工厂从卡车上的木质或纸托盘接收物料,然后转移到塑料或金属托盘。尽管这些托盘不是木材,他们也不应该进入生产区域。在一个理想的设计里,“内部”的托盘将被返回到与清洗区毗邻的防爆电子秤空间。托盘可以手动或使用托盘清洗机自动清洗,然后储存在一个干净的空空间,供防爆电子秤空间使用。
在制药厂里,转变通常发生在气闸内。气闸的目的就是为了保护与下列因素有关的相邻空空间:
◆ 空气级别的变化;
◆ 遏制烈性化合物;
◆ 交叉污染。
重点领域是材料气闸(MAL),人员气闸(PAL)和更衣室
计量灌装机需求
配料套空间的称重自动灌装机需求是基于不同的标准。我们已经讨论过用于需要特殊处理材料的防爆灌装设备。下面让我们看一下其中一些基本点。
在配药套件所需的定量灌装系统,根据不同的标准,我们已经讨论过的自动定量灌装机需要特殊处理的材料。现在让我们看的一些基本知识。
在选择转移反应罐和起重机制时防爆电子秤的量的大小是很关键的。在一个典型的无菌设施里,涉及少量的活性成分-因为量足够小,因此它们可以转移到塑料袋里或小结晶罐。像缓冲盐等辅料也以小批量处理。操作者将手工从袋和桶里舀出物料。在这里,我们希望看到1公斤的防爆电子地磅和20-50公斤地磅。
液体、霜剂和软膏需要防爆电子秤大宗的材料。无菌操作的防爆电子秤空间可配备工作台和防爆电子地磅以及500至1000公斤的防爆电子地磅。结晶罐称重配料系统的量程越大,精确度越差,大约一个百分点的误差。
固体制剂和大容量的注射剂(LVP)也是需要处理大量的配料的典型例子。在片剂压片或胶囊灌装操作的情况下,需要防爆地磅的最大的一部分是辅料。在使用烈性化合物的固体制剂产品里,玉米淀粉和乳糖等辅料可以占片重的99%。
在大容量的注射剂的设施里,90%的产品是碳水化合物或电解质溶液,其中含有大量的葡萄糖和氯化钠。这些可在防爆电子秤室手工防爆电子秤或从大袋或筒仓转移。
我们可以期待看到如前面提到的相同的储料罐称重配料系统,加上量程高达10000公斤的基坑式防爆电子地磅。在中、高剂量要求的范围内,安装可以帮助操作者移动、抬起或倾倒催乳罐的自动定量灌装机是非常必要的。装在两轴臂上的真空辅助设施用于移动桶装和袋装材料固定式或手提式后吊可以帮助操作者定位、反转和排出带有固定侧壁的萃取罐中的材料。
考虑到防爆电子秤室是从仓库到生产的主要过渡点,它的正确设计和使用对于药品生产企业来说是非常重要的。

 
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