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生物醫(yī)藥凈化工程的設(shè)計要點(diǎn)有哪些?

2025-10-29
生物醫(yī)藥凈化工程設(shè)計需圍繞 “無菌保障、污染防控、合規(guī)達(dá)標(biāo)、穩(wěn)定高效” 四大核心,嚴(yán)格遵循 GMP(藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范)、GB 50457《醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房設(shè)計規(guī)范》及 ISO 14644 潔凈室標(biāo)準(zhǔn),覆蓋空間布局、空氣凈化、圍護(hù)結(jié)構(gòu)等多維度,確保適配藥品、生物制品(如疫苗、抗體、細(xì)胞治療產(chǎn)品)的生產(chǎn) / 研發(fā)需求。以下是詳細(xì)設(shè)計要點(diǎn):

一、空間布局設(shè)計:單向流線,杜絕交叉污染

空間布局是污染防控的基礎(chǔ),需按 “功能分區(qū)明確、人 / 物 / 氣流單向流動” 原則設(shè)計,避免不同潔凈等級區(qū)域的交叉污染。
  1. 功能分區(qū)與壓差梯度
    • 嚴(yán)格劃分清潔區(qū)(如原料暫存、內(nèi)包材處理)、半污染區(qū)(如中間產(chǎn)品檢測、設(shè)備清洗)、污染區(qū)(如廢棄物處理、污水消毒) ,通過緩沖間、氣閘室過渡,形成 “清潔區(qū)→半污染區(qū)→污染區(qū)” 的單向壓差梯度(相鄰區(qū)域壓差≥10Pa)。
    • 無菌核心區(qū)(如注射劑灌裝、細(xì)胞培養(yǎng))需單獨(dú)隔離,與周邊區(qū)域壓差≥15Pa;污染區(qū)(如生物安全柜排風(fēng)區(qū))維持負(fù)壓(≤-10Pa),防止污染物擴(kuò)散。
  2. 人 / 物流線設(shè)計
    • 人員動線:需經(jīng) “一更(脫外衣)→二更(穿潔凈服)→消毒(手消毒、風(fēng)淋)” 三級更衣,從清潔區(qū)向污染區(qū)單向移動,禁止折返。
    • 物料動線:通過雙門互鎖傳遞窗(帶紫外線消毒,消毒時長≥30 分鐘)傳遞,原料 / 內(nèi)包材從清潔區(qū)進(jìn)入,廢棄物從污染區(qū)專用通道運(yùn)出,避免與潔凈物料交叉。
  3. 空間冗余與靈活性
    • 核心生產(chǎn)區(qū)預(yù)留 10%-15% 空閑空間,便于后期設(shè)備升級(如新增生物反應(yīng)器、凍干機(jī));墻面預(yù)留可拆卸面板,方便管線檢修。
    • 采用模塊化設(shè)計(如可移動潔凈艙),適配多品種小批量生產(chǎn)需求,減少潔凈區(qū)改造頻率。

二、空氣凈化系統(tǒng)設(shè)計:精準(zhǔn)控制潔凈度與氣流

空氣凈化系統(tǒng)是保障潔凈度的核心,需實現(xiàn) “高效過濾 + 穩(wěn)定氣流 + 精準(zhǔn)循環(huán)”,確保微粒、微生物濃度達(dá)標(biāo)。

1. 過濾體系設(shè)計

  • 三級過濾配置
    1. 初級過濾(G4 級):安裝在新風(fēng)入口,去除≥5μm 大顆粒(如灰塵、毛發(fā)),保護(hù)中效過濾器;
    2. 中效過濾(F8 級):位于空調(diào)機(jī)組內(nèi),攔截≥1μm 顆粒,預(yù)處理空氣,延長高效過濾器壽命;
    3. 末端高效過濾:潔凈區(qū)送風(fēng)口安裝HEPA H14 級過濾器(攔截≥0.3μm 顆粒,效率≥99.995%);無菌核心區(qū)(如灌裝層流罩)需用ULPA U15 級過濾器(效率≥99.9995%),確保局部 ISO 5 級(百級)潔凈度。
  • 過濾器維護(hù)設(shè)計:每個 HEPA 過濾器配備壓差監(jiān)測端口,當(dāng)壓差超過初始值 20% 時提示更換;過濾器框架采用硅膠密封,避免漏風(fēng)(PAO 掃描泄漏率≤0.01%)。

2. 氣流組織設(shè)計

  • 氣流模式選擇
    • 無菌核心區(qū)(如 ISO 5 級):采用 “頂部送風(fēng)、底部回風(fēng)” 的垂直層流,氣流速度 0.3-0.5m/s,確保氣流均勻覆蓋操作面,快速帶走污染物(如藥液濺出產(chǎn)生的微粒);
    • 非核心區(qū)(如 ISO 7/8 級):采用 “側(cè)送側(cè)回” 的亂流,通過足夠風(fēng)量(換氣次數(shù):ISO 7 級≥25 次 /h,ISO 8 級≥15 次 /h)維持潔凈度,避免渦流死角。
  • 排風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計
    生物安全柜、負(fù)壓稱量室需單獨(dú)設(shè)置排風(fēng)系統(tǒng),排風(fēng)口高于屋面 2m 以上,且遠(yuǎn)離新風(fēng)入口(水平距離≥5m);排風(fēng)需經(jīng) HEPA 過濾后排放,防止微生物外泄(如病毒載體、有害氣溶膠)。

3. 溫濕度與壓差控制

  • 溫濕度:通過組合式空調(diào)機(jī)組(帶加熱、制冷、加濕、除濕模塊),將潔凈區(qū)溫度控制在 20-24℃(波動≤±1℃),相對濕度 45-65%(波動≤±5%);無菌生產(chǎn)區(qū)(如凍干車間)需更精準(zhǔn)(溫度 22±2℃,濕度 50±5%),避免影響產(chǎn)品穩(wěn)定性(如粉末吸潮、液體分層)。
  • 壓差控制:采用 “變頻風(fēng)機(jī) + 壓差傳感器” 聯(lián)動,當(dāng)區(qū)域壓差偏離設(shè)定值時,自動調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速;緩沖間、氣閘室設(shè)置電子壓差表,實時顯示內(nèi)外壓差,便于人員監(jiān)控。
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