氣流流型在無(wú)菌藥品生產(chǎn)中的法規(guī)遵循與測(cè)試實(shí)踐

氣流流型在無(wú)菌藥品生產(chǎn)中扮演著至關(guān)重要的角色，它不僅影響潔凈區(qū)的環(huán)境質(zhì)量，還直接關(guān)系到產(chǎn)品的安全性和生產(chǎn)過(guò)程的合規(guī)性。本文基于相關(guān)法規(guī)指南及測(cè)試要求，整合了氣流流型在無(wú)菌藥品生產(chǎn)中的應(yīng)用與測(cè)試實(shí)踐，旨在提供一個(gè)系統(tǒng)性、專(zhuān)業(yè)性的指導(dǎo)框架。

法規(guī)遵循

01

中國(guó)GMP無(wú)菌附錄（征求意見(jiàn)稿）

?人員、設(shè)備與物料進(jìn)入?：無(wú)菌藥品生產(chǎn)的人員、設(shè)備和物料應(yīng)通過(guò)氣鎖間進(jìn)入潔凈區(qū)，采用機(jī)械連續(xù)傳輸物料的，應(yīng)使用正壓氣流保護(hù)并監(jiān)測(cè)壓差。

?潔凈區(qū)氣流要求?：在任何運(yùn)行狀態(tài)下，潔凈區(qū)應(yīng)確保對(duì)周?chē)图?jí)別區(qū)域的正壓，維持良好的氣流方向，并證明所用氣流方式不會(huì)導(dǎo)致污染風(fēng)險(xiǎn)。

02

歐盟GMP附錄1（202208）

?潔凈室等級(jí)與氣流?：無(wú)菌產(chǎn)品的生產(chǎn)環(huán)境分為四個(gè)等級(jí)，A級(jí)區(qū)域需保持單向流，并通過(guò)可視化研究證明氣流的有效性。

?氣流流型可視化?：氣流流型應(yīng)可視化，以證明無(wú)氣流從低級(jí)別區(qū)域侵入高級(jí)別區(qū)域，研究應(yīng)在靜態(tài)和動(dòng)態(tài)條件下進(jìn)行，并保留視頻記錄。

03

WHO TR961附錄6

?單向流系統(tǒng)要求?：A級(jí)區(qū)域應(yīng)使用單向流操作臺(tái)，風(fēng)速在0.36-0.54m/s范圍內(nèi)，且需通過(guò)氣流可視化試驗(yàn)證明其均勻性和有效性。

04

FDA無(wú)菌指南（2004）

?關(guān)鍵區(qū)域氣流控制?：關(guān)鍵區(qū)域的HEPA過(guò)濾空氣應(yīng)維持單向流，風(fēng)速參數(shù)需合理設(shè)置，并定期進(jìn)行氣流流型研究以評(píng)估動(dòng)態(tài)環(huán)境下的氣流模式。

無(wú)菌制藥潔凈環(huán)境氣流流型優(yōu)化設(shè)計(jì)規(guī)范與技術(shù)要點(diǎn)

一、氣流組織設(shè)計(jì)基本原則
1.污染置換效能優(yōu)化
潔凈送風(fēng)系統(tǒng)需實(shí)現(xiàn)污染空氣的高效置換，通過(guò)抑制紊流生成消除氣流停滯區(qū)，有效縮短環(huán)境自?xún)糁芷凇Ｋ惋L(fēng)氣流應(yīng)均勻分布于作業(yè)區(qū)域，建立穩(wěn)定的濃度梯度差，確保污染物快速稀釋與定向排出。

2.環(huán)境穩(wěn)定性控制
在維持污染控制效率的前提下，需同步保障溫濕度梯度、新鮮空氣補(bǔ)給以及人體工學(xué)參數(shù)的穩(wěn)定，構(gòu)建符合制藥工藝需求的復(fù)合型潔凈環(huán)境。

二、關(guān)鍵設(shè)計(jì)影響因素解析
1.空間布局要素

• 送/回風(fēng)裝置定位策略
• 熱源分布特征
• 建筑幾何參數(shù)
• 工藝設(shè)備配置
• 功能區(qū)域與風(fēng)口的空間關(guān)系
• 空氣置換效率

三、質(zhì)量源于設(shè)計(jì)(QbD)指導(dǎo)下的氣流規(guī)劃
1.空氣處理裝置布局規(guī)范
在制藥潔凈空間規(guī)劃中，應(yīng)將高效送風(fēng)口優(yōu)先配置于潔凈度核心控制區(qū)，采用中心對(duì)稱(chēng)分布模式。對(duì)應(yīng)地，回風(fēng)口應(yīng)貼近潛在污染源區(qū)域。針對(duì)大跨度潔凈廠(chǎng)房，建議采用頂部送風(fēng)結(jié)合雙側(cè)回風(fēng)系統(tǒng)，保持氣流路徑與粒子沉降規(guī)律協(xié)同。

2.熱源管理技術(shù)方案
高熱設(shè)備周邊易形成空氣回流區(qū)導(dǎo)致微粒沉積，須將回風(fēng)口精準(zhǔn)布局于熱源聚集區(qū)域，顯著降低懸浮粒子的局部富集風(fēng)險(xiǎn)。

3.空間參數(shù)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則
建筑空間維度直接影響設(shè)備與風(fēng)口的布置可行性。在工藝規(guī)劃初期需統(tǒng)籌考慮設(shè)備操作空間與氣流組織特性，通過(guò)專(zhuān)業(yè)模擬評(píng)估避免出現(xiàn)不可逆的設(shè)計(jì)缺陷。

4.空氣置換效率優(yōu)化
當(dāng)換氣頻率不足時(shí)，送風(fēng)動(dòng)能難以抵消熱源產(chǎn)生的上升氣流，易誘發(fā)漩渦效應(yīng)。合理提高換氣次數(shù)可增強(qiáng)氣流穩(wěn)定性，通過(guò)流體動(dòng)力學(xué)優(yōu)化顯著改善微粒分布特征。該參數(shù)應(yīng)作為潔凈環(huán)境設(shè)計(jì)的關(guān)鍵控制指標(biāo)。

5.壓差控制策略
壓力梯度作為空氣流動(dòng)的驅(qū)動(dòng)核心，實(shí)證研究顯示鼠洞位點(diǎn)風(fēng)速對(duì)流型的影響優(yōu)于常規(guī)送風(fēng)參數(shù)。通過(guò)精準(zhǔn)控制壓力差實(shí)現(xiàn)洞口區(qū)域流態(tài)優(yōu)化，是維持潔凈分區(qū)完整性的技術(shù)關(guān)鍵。

四、O-RABS系統(tǒng)氣流組織特性分析
1.側(cè)板開(kāi)孔式進(jìn)風(fēng)結(jié)構(gòu)
此設(shè)計(jì)方案將層流裝置側(cè)板改造為多孔導(dǎo)流結(jié)構(gòu)（如圖1）。技術(shù)分析表明，該配置易導(dǎo)致B級(jí)背景區(qū)氣流短路，削弱環(huán)境自?xún)粜埽赡艹霈F(xiàn)局部微粒濃度異常現(xiàn)象，難以滿(mǎn)足現(xiàn)行潔凈標(biāo)準(zhǔn)。

2.底部回風(fēng)優(yōu)化方案
采用下置回風(fēng)通道設(shè)計(jì)（如圖2），該方案與空調(diào)系統(tǒng)形成協(xié)同凈化機(jī)制。工程驗(yàn)證顯示既可避免送風(fēng)短路問(wèn)題，又能提升環(huán)境凈化效率，顯著縮短空間自?xún)糁芷冢犀F(xiàn)行GMP動(dòng)態(tài)環(huán)境控制要求。

氣流流型測(cè)試方案核心要素

1. 測(cè)試目的
驗(yàn)證潔凈區(qū)空調(diào)系統(tǒng)/層流設(shè)施的氣流組織是否符合法規(guī)要求、設(shè)計(jì)規(guī)范及用戶(hù)需求，為生產(chǎn)工藝操作、環(huán)境監(jiān)測(cè)計(jì)劃及污染控制策略提供數(shù)據(jù)支持。

2. 測(cè)試范圍界定
? 建立完整的測(cè)試對(duì)象清單（房間/系統(tǒng)/設(shè)施）
? 基于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估確定關(guān)鍵測(cè)試點(diǎn)位

3. 儀器管理要求
? 明確記錄儀器型號(hào)及技術(shù)參數(shù)
? 制定預(yù)防性維護(hù)計(jì)劃（重點(diǎn)控制水霧發(fā)生器的穩(wěn)定性）
? 實(shí)施測(cè)試前校準(zhǔn)確認(rèn)

4. 標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試方法
4.1 發(fā)煙規(guī)范

• 位置策略：固定點(diǎn)/移動(dòng)點(diǎn)/混合式
• 高度要求：標(biāo)注于測(cè)試平面圖
  4.2 設(shè)備參數(shù)控制
• 流量/流速監(jiān)控范圍
• 純化水液位警戒值（如適用）
  4.3 影像采集標(biāo)準(zhǔn)
• 雙視角拍攝（縱向+橫向）
• 圖示化標(biāo)注：發(fā)煙點(diǎn)/模擬人員位/攝像機(jī)位
• 背景增強(qiáng)方案（建議使用黑幕）
  4.4 動(dòng)態(tài)模擬
• 操作時(shí)序控制（含起止時(shí)間節(jié)點(diǎn)）
• GMP合規(guī)動(dòng)作規(guī)范

5. 可接受標(biāo)準(zhǔn)體系

類(lèi)別具體要求氣流特性預(yù)判流型圖（單向/亂流）、動(dòng)靜態(tài)差異標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試過(guò)程方法合規(guī)性驗(yàn)證清單影像質(zhì)量時(shí)長(zhǎng)≥X分鐘、全域覆蓋、清晰度要求環(huán)境條件溫濕度/壓差等背景參數(shù)容許范圍

6. 結(jié)果處理流程
① 逐項(xiàng)對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)核查
② 視頻資料編碼存檔（存儲(chǔ)介質(zhì)規(guī)格要求）
③ 生成帶附件的正式報(bào)告

7. 結(jié)論框架
? 整體合規(guī)性聲明
? 關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)提示（如渦流區(qū)、死角等）
? 日常監(jiān)控建議

氣流流型執(zhí)行

1. 靜態(tài)氣流模式記錄在僅啟動(dòng)送風(fēng)裝置的情況下完成全景拍攝，確保各區(qū)域影像素材的時(shí)間線(xiàn)對(duì)齊。拍攝前需關(guān)閉非必要設(shè)備，通過(guò)整體取景為后續(xù)分段拍攝建立基準(zhǔn)參照。
2. 動(dòng)態(tài)模擬預(yù)演方案實(shí)施試拍確保霧流軌跡與操作動(dòng)線(xiàn)同步，重點(diǎn)捕捉關(guān)鍵工序節(jié)點(diǎn)。采用分鏡預(yù)演技術(shù)確定最優(yōu)拍攝機(jī)位，每個(gè)操作單元需單獨(dú)設(shè)計(jì)展示方案。測(cè)試區(qū)域僅保留操作組（含霧化員）、質(zhì)控員及攝像師，其余人員須撤離并保持靜默。
3. 正式拍攝管理規(guī)范執(zhí)行階段非直接參與人員應(yīng)移步監(jiān)控區(qū)，由項(xiàng)目主管統(tǒng)一調(diào)度拍攝時(shí)序。未經(jīng)授權(quán)不得中斷錄制流程，異常情況須在拍攝間隙由負(fù)責(zé)人組織復(fù)盤(pán)。發(fā)現(xiàn)瑕疵時(shí)分類(lèi)處置：操作失誤類(lèi)問(wèn)題可現(xiàn)場(chǎng)修正后補(bǔ)拍，系統(tǒng)設(shè)計(jì)缺陷則需工程整改后重啟拍攝。
4. 影像管理標(biāo)準(zhǔn)所有模擬動(dòng)作需在場(chǎng)記板標(biāo)注工序名稱(chēng)及區(qū)位坐標(biāo)，瑕疵素材須即時(shí)添加標(biāo)識(shí)以避免后期混淆。

層流罩氣流流型測(cè)試

• 1、靜態(tài)測(cè)試，發(fā)煙方向垂直于氣流方向，覆蓋整個(gè)送風(fēng)區(qū)域(安裝有均流膜的送風(fēng)氣流流型效果較好，無(wú)均流膜的照明燈處或高效連接邊框處氣流流型效果較差);
• 2、垂簾或開(kāi)關(guān)門(mén)處(外界氣流不會(huì)進(jìn)入層流罩內(nèi)部);
• 3、動(dòng)態(tài)測(cè)試，人員操作、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)等不會(huì)對(duì)氣流流型造成影響。

生物安全柜氣流流型測(cè)試

• 1、下降氣流測(cè)試，在工作區(qū)域的中心線(xiàn)，高于前窗下邊沿10cm處，從左向右注入煙霧;
• 2、前窗氣流測(cè)試:在前窗后2.5cm，高于前窗下沿15cm處，從左向右注入煙霧;
• 3、前窗操作口邊緣氣流測(cè)試:在生物安全柜外3.8cm處，沿整個(gè)前窗操作口周邊注入煙霧;
• 4、前窗密閉性測(cè)試:在工作面上30cm，距工作窗內(nèi)壁5cm到柜后側(cè)內(nèi)壁整個(gè)水平面上發(fā)煙:
• 5、下降氣流動(dòng)態(tài)測(cè)試:擺放操作器材或其他物品，以及人員操作時(shí)，在物品或人員正上方300mm高度處注入煙霧。

報(bào)告示例

如果您有氣流流型檢測(cè)驗(yàn)證方面的問(wèn)題或者需求，可以直接與北京中邦興業(yè)專(zhuān)業(yè)工程師團(tuán)隊(duì)交流咨詢(xún)，為您提供一對(duì)一專(zhuān)業(yè)解答。