十万级原料药GMP无尘车间洁净工程

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GMP洁净厂房的真空干燥
真空干燥箱在GMP洁净厂房是如何应用的？
1.基本原理
真空干燥是一种将物料置于负压条件下，并适当通过加热达到负压状态下的沸点或者通过降温使得物料凝固后通过熔点来干燥物料的干燥方式，我们经常将真空干燥方式分为通过沸点和通过熔点两种。真空干燥机使物料内水分在负压状态下的沸点随着真空度的提高而降低，同时辅以真空泵间隙抽湿降低水汽含量，使得物料内水等溶剂获得足够的动能脱离物料表面。如采用冷凝器，物料中的溶剂可通过冷凝器加以回收。
真空干燥过程受供热方式、加热温度、真空度、冷却剂温度、物料的种类和初始温度及所受压紧力大小等因素的影响，通常供热有热传导(如蒸汽、热水)、热和两者结合三种方式。热传导(如蒸汽、热水等)是常用的加热方式，随着技术的不断发展，也有带微波功能的或直接电加热功能的真空干燥箱。
2.生产使用现状
真空干燥箱为较传统的干燥装置，主要用于浸膏以及原料中热敏性物料的干燥，传统的干燥箱内被盘管或加热板分成若干层。盘管或加热板中通入热水或低压蒸汽作为加热介质，将铺有待干燥品的料盘放在盘管或加热板上，关闭箱门，箱内用真空泵抽成真空；盘管或加热板在加热介质的循环流动中将其加热到温度，水分即开始蒸发并随抽真空逐渐抽走；此设备易于控制，可冷凝回收被蒸发的溶媒，干燥过程中不易被污染。缺点是干燥速度慢，工人劳动强度大，不易对料盘进行在线清洗和在线灭菌，干燥均一性不易控制，而且还需增加后道工序。
3. GMP洁净厂房的真空干燥箱典型的操作方法
(1)准备阶段
①真空泵空载运转要求工作正常，冷却水保持畅通。②干燥箱上设有真空表和温度计，还设有灭菌口，用于对物料干燥前或干燥中后期的灭菌和保护。灭菌气体和保护气体由用户自己选择，灭菌过程中须关闭真空泵与真空阀门，灭菌结束关闭灭菌口后，才能开启真空泵打开真空阀门抽真空。如需无菌操作，应配备蒸汽过滤器(用于灭菌口)及空气过滤器(用于放空阀口)，考虑到灭菌口输入蒸气压过高，干燥箱上装有安全阀(≤24MPa)用于保护。干燥箱上部有一个蒸汽进口，下部设有一个蒸汽出口和排污口。③全系统空载试车，不得渗漏，真空度以及温度达到所需的要求。仪器、仪表、各类泵、阀门应工作正常，各种管道出水、液、气应畅通。中净环球净化可提供GMP车间、洁净厂房的咨询、规划、设计、施工、安装改造等配套服务。
(2)工作阶段
①干燥箱、烘盘须经清洁处理，然后放入装有物料的烘盘，关上密封门旋紧手轮。②关紧箱门，放气阀，箱门上有旋紧手轮，可使箱门与硅胶密封条紧密结合。③烘架通入蒸汽，加热至所需干燥温度。④将真空泵与真空阀连接，开启真空阀，抽真空使系统达到与所选用的真空泵相适应的真空度，此时物料进行干燥。由于在真空条件下，气体分子运动十分不活跃，真空干燥器上的温度计不能显示物料的真实温度，只能表示物料的相对温度，要正确测量物料温度，可选用玻璃棒留点温度计或铂热电阻片测温。⑤抽完真空后，先将真空阀门关闭，如果真空阀门关不紧，请更换，然后再将真空泵电源关闭或移除，防止倒吸现象产生。⑥物料的干燥周期，每隔一段时间观察一下压力表、 温度表和箱体内的变化来处理，如果压力表指数下降，则可能存在漏气现象，可再进行抽气操作。⑦干燥完成后，先将放气阀打开，放出里面气体，再打开真空干燥箱箱门，取出物料。
(3)整理阶段
①切断电源。②清洗真空干燥箱、缓冲罐内部排空积水，检查空气过滤器和蒸汽过滤器介质。③关闭系统所有阀门。④关闭设备与维护的注意事项：真空干燥系统如长期不使用，应将所有容器、阀门及夹缝中的残存物排出；干燥箱密封门铰链处加入复合钙基润滑油，干燥箱上的密封橡胶条，请用抹布擦净污垢，为防止密封橡胶条老化，严禁用香蕉水、汽油等擦洗，密封橡胶条应经常涂抹滑石粉加以保护，以防密封橡胶条脱落；真空表、温度计及安全阀应定期检验，每年至少一次；定期维护真空泵及其他运转设备，定期检查电气设备，系统接地电阻应≤10Ω；操作过程中，对任何阀门开启和关闭用力要均匀适当，并需注意各仪表的示值，应按物料干燥工艺进行控制和调节；当干燥箱处于正压和负压状态下严禁打开密封门。

1.原料药工艺流程概述
原料药的生产即通过化学合成、培养或发酵提取、**资源回收，或通过以上工艺的结合而得到目标成分，按照制备工艺分为化学合成原料药、发酵类原料约和动植物提取类原料药,按照产品特性分为无菌原料药和非无菌原料药。
a.化学合成原料药的生产工艺
化学合成是原料药生产的主要方式之一，通常是起始物料与其他化合物通过若干步骤的化学反应得到特定化学结构的目标产物，如缩合、取代、酰化、氧化还原等;然后再经过一步或几步的精制，如脱色、过滤、重结晶、干燥等，得到终的原料药产品。
化学合成类原料药中间体和粗品在无洁净级别生产区生产，而终成品的精制、干燥和包装工序通常在D级洁净区进行。
b.发酵类原料药生产工艺
发酵也是原料药生产工艺的主要方式之一，尤其是抗生素类原料约，如青类、类等，通常是通过发酵和化学合成的半合成方式得到的。此类生严工艺先通过生物发酵得到目标化合物的主要结构，例如青的β-内酰胺结构，然后再进行结构修饰，得到终目标化合物,再经过精制如重结晶得到终原料药。发酵过程一般需要经过菌种接种、发酵培养、过滤、反应、精制等步骤。
c. 动植物提取类原料药生产工艺
自然界是**的化合物宝库,动物或植物通过新陈代谢，产生了许多仅靠目前的合成手段无法实现却对疾病有重大意义的化合物，因此动植物提取是获取目标化合物的重要方式，也是生产原料药的主要方式之一。如疟疾的，从动物内脏中提**到的用于心血管疾病的肝素等。
近年来，通过从动植物组织中提**到生产原料药的中间体,再通过一定的化学合成和结构优化，终得到目标化合物，这样不仅能大幅提高其疗放，还能进一步地减少其毒。例如药物喜树碱，通过进一步的结构修饰,得到选择性较好，毒较小的盐酸伊立替康、拓扑替康等药物。
一般来说，动植物提取类原料药的生产工艺分为4个部分，即原材料的前处理、提取、结构修饰和精制。
d. 无菌原料药生产工艺
按产品的微生物水平和目标剂刑,原料药分为非无菌原料药和无菌原料药。无菌原料药又分为终灭菌的无菌原料药和非终灭菌的无菌原料药，但由于原料药大多对高温高热、高湿高压、等敏感，采用终灭菌的无菌原料药很少。目前非终灭菌的无菌原料药通常是将产品一步精制成盐或与除菌工艺相结合，采用预过滤加两级0.22μm 的除菌过滤实现终产品无菌的。经过除菌过滤后的药液通常采用结晶、冷冻或喷雾干燥的方式得到终的无菌原料药产品。
无菌原料药前段生产工艺根据活性成分获取来源，在上述a、b、c分别进行了介绍，以下将从粗品处理开始介绍无菌原料药生产工艺。在传统的无菌原料药生产中，粗品的溶解、脱色在C级洁净区进行，除菌过滤、结晶、离心/过滤、干燥粉碎、混合、分装是在B级洁净区加A级层流环境下进行。目前，无菌原料药越来越多地采用密闭系统装备，降低了无菌操作过程污染风险的同时降低了生产过程对外界环境洁净级别的要求。

生产工艺设计
1.前处理工艺
由于原材料的性，保证材质量的稳定性是十分必要的，需建立符合良好终止管理规范的种植基地，规范炮制方法。材和饮片的储存、运输应符合中国GMP(2010年修订）附录5*17条至23条以及*28条的要求和其他要求。
中国 GMP （2010年修订）附录5规定:
*十一条 提取、浓缩、收膏工序宜采用密闭系统进行操作，并在线进行清洁，以防止污染和交叉污染。采用密闭系统生产的，其操作环境可在非洁净区;采用敞口方式生产的,其操作环境应当与其制剂配制操作区的洁净度级别相适应。
*二十九条  在生产过程中应当采取以下措施防止微生物污染:
（一）处理后的材不得直接接触地面,不得露天干燥;
（二）应当使用流动的工艺用水洗涤拣选后的材，用过的水不得用于洗涤其他药材，不同的材不得同时在同一容器中洗涤。
*三十条  毒性材和饮片的操作应当有防止污染和交叉污染的措施。
*三十一条  材洗涤、浸润、提取用水的质量标准不得**饮用水标准，无菌制剂的提取用水应当采用纯化水。
2. 提取、精制、浓缩工艺
提取物是多数制剂的起始原料，提取工艺对于制剂是至关重要的。提取主要受溶剂、温度、时间、pH等因素影响、提取工序多、周期长，且大部分为多味药材混合提取物，提取过程各组分相互反应，提取工艺的影响因素很多，如药材粉碎度、多糖和蛋白质，这些都为微生物繁殖提供了有利条件,所以,在提取过程中应采取措施控制微生物水平。提取后的固液分离方法有自然沉降、过滤、离心等。之后，对分离产物进行浓缩，有真空浓缩、膜蒸发等方法。浓缩液的干燥常用常压干燥、减压干燥、喷雾干燥等方法。因提取物成分复杂、有效组分不明确，现阶段质量手段十分匮乏。检测项仅有相对密度、溶解性、定性指标、定量指标、总固体含量以及微生物限度等。
提取浓缩设备应尽可能洗择带有自控系统的，使用管道连接，材质和内表面光洁度符合工艺要求、易干清洁。提取工艺应该关注药材投料量,药材料碎度、药材湿润度、提取溶剂（浓度、pH等)、提取溶剂量、提取温度、提取罐内压力、提取次数等参数。
常见的精制工艺有:萃取（水提醇沉法和醇提水沉法、**临界萃取法)、膜分离法、柱分离法等。水提醇沉法和醇提水沉法分离效果较差，**临界萃取法（常用CO2)一般用于热敏物质、挥发性物质的提取分离。膜分离是利用两侧的压力差、浓度差、电位差使药液各组分有选择地分离。柱分离法一般使用大孔吸附树脂,吸附药液中各组分，然后使用合适的溶液洗脱，收集相应阶段的洗脱液,达到分离的目的。

结晶
原料药生产常采用的结晶方式有冷却、溶析和蒸发，影响结晶的主要因素是料液的过饱和度、温度和干扰。工艺验证时，产品结品的溶媒配比、溶媒添加速度、降温速度、养晶温度、养晶时间、搅拌速度等参数均基于产品开发和工艺放大、试生产的数据和经验已确定,但由于生产设备、规模及其他公用工程可能存在的变化，加上其他不可控因素的干扰，必须在工艺验证中考察结晶工艺的重现性和稳定性。
对于已确定的结晶工艺，验证过程中应保证这些参数均被有效控制，如物料配比、降温速度、析晶时间和温度、搅拌转速等。判断结晶工艺的重现性和稳定性的标准不仅包括上述参数应在控制范围内，还包括结晶后产品晶型、杂质水平等指标与既定的质量标准相符，情况下还应包括产品的溶媒残留水平，因为有时由于结晶速度过快，造成晶簇内部包裹溶媒，进而使终产品的溶媒残留水平**标。因此在制定验证方法、考察指标和合格标准时应基于对工艺的理解和熟悉，组成由产品开发和生产部门组成的技术团队，对相关的工艺控制措施、取样方法等进行讨论,以确定一个科学有效的验证方法。
另外，在结晶过程中增加对母液中产品含量水平的监测也是结晶工艺验证的一个有效的方法，如产品析晶过程中每隔一定时间取样,过滤后测试母液中产品含量水平的变化，以确认既定结晶时间的有效性，如当母液中产品含量在既定时间范围持续一段时间后不发生变化或变化很小，即可确定结晶时间是有效的。如涉及添加晶种，需确认晶种本身不能对产品质量造成影响,例如引入新的杂质。
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