一、实验室总体规划与设计理念
固体制剂检验检测实验室的规划与设计,需要系统性思维和前瞻性布局。设计方案应遵循"一个原则、四个原理、八大系统"的总体框架。实用性是实验室设计的核心原则,确保质量检测工作能正常有效开展。四个基本原理包括功能性理念、安全性理念、经济性理念和扩展性理念,它们共同构成了实验室设计的基础哲学。
在功能性方面,应根据检验项目的不同对检验设备进行分类,形成可同时开展不同检验项目的多个区域,使每个区域具备独立完成特定功能的能力。安全性设计则要求根据检验项目的危险程度进行区域划分,对强酸、强碱、有毒、易燃物质及高压装置设置在高危险带,远离办公区
。经济性要求充分考虑设备设施的使用频次,避免面积和空间浪费。扩展性理念则要求实验室建设具有前瞻性,为未来发展预留空间。
二、功能分区与空间布局
固体制剂实验室应采用科学合理的分区布局,确保各功能区域相互独立又衔接顺畅。主要功能区域包括中心实验室、仪器分析区、微生物实验区和辅助功能间。
中心实验室作为主要分析检测场所,占地面积较大,用于样品处理、试剂配制、滴定分析、清洗器具等综合工作。此区域应与干燥室、天平室、仪器室等邻近设置,提高工作效率。仪器分析区包括天平室、光谱室、色谱室等,应远离振源和高温,同时靠近中心实验室。放置色谱、光谱、质谱等大型仪器的实验室面积应在20平方米左右。
微生物实验区需要严格分区,包括无菌检查室、微生物限度检查室和抗生素微生物检定室。无菌检查室和微生物限度检查室应为无菌洁净室,净化级别不低于万级,操作区应设置局部百级单向流装置。
辅助功能间包括干燥室、消毒室、试剂存放间、玻璃仪器存放间等,也是不可或缺的组成部分。
在固体制剂GMP车间洁净区内设置走廊时,应保证通道直接到达每一个生产岗位、中间站或内包材存放间,不能把其他岗位操作间作为物料和操作人员进入本岗位的通道。洁净区内应设置与生产规模相适应的原物料、半成品存放区,减少人为差错。
三、环境参数与洁净度控制
固体制剂实验室的环境参数控制至关重要。根据《医药工业洁净厂房设计标准》(GB50457-2019),医药洁净室应以微粒和微生物为主要控制对象,同时控制温度、湿度、压差、照度、噪声等参数。
空气洁净度级别分为A、B、C、D四级,固体制剂实验室通常需要达到D级或以上标准。温度应控制在18-26℃,相对湿度控制在45%-65%。不同洁净度区域之间应保持适当的压差,一般相差10-15帕斯卡,以防止低洁净度区域的污染物进入高洁净度区域。
对于发尘量大的粉碎、过筛、制粒、干燥、整粒、总混、压片等岗位,如不能做到全封闭操作,除了设计必要的补尘、除尘装置外,还应设计操作前室,前室一般保持相对负压,避免对邻室或走道造成污染。
四、关键系统设计要点
1. 通风与空气净化系统
通风系统是实验室设计的核心之一,需要确保足够的通风量来处理和排放实验室所产生的烟尘、异味。设置通风设备的重点区域是药品库、样品库及检测区域
。净化空气调节系统应保证医药洁净室的空气洁净度、温湿度、压差等参数符合要求,系统设计应考虑节能和运行的可靠性。
对于可能产生有害气体的区域,应安装局部通风设备,如通风柜、生物安全柜等。通风柜的排风系统应独立设置,不得与空调回风系统串联。高效空气过滤器应在额定风量下对MPPS粒子的捕集效率在99.95%以上。
2. 供排水系统
供排水系统的设置需充分考虑实验室的实际需求,科学设计管道安装走向,尽量避免管道从不需要供排水的房间穿墙而过。生活用水与检测用水的取水口必须分开,保证生活用水与检测用水管道的相对独立。
含有有毒、强酸、强碱、易燃易爆物质的废水应有无害化处理措施或装置,确保废水达标排放。实验室应建立完善的废水处理系统,实现废水的分类处理和循环利用。
3. 电气与控制系统
实验室应配置完善的弱电系统,包括照明、各检测区域配电及通讯系统。照明系统应保证工作面的照度充足,一般区域不低于300勒克斯,精密操作区域不低于500勒克斯。
高压供电系统需充分考虑与环境的兼容性,高压电源应远离供排水管网和高压供气装置,并设置安全保护装置。对于使用高温炉等大功率设备的区域,应单独回路供电,并设置过载和短路保护。
4. 洁净室与密闭技术
根据GB/Z 42540-2023《制药装备密闭性技术指南 固体制剂》,针对不同职业接触等级(OEB)的产品,需要采取相应的密闭技术。对于高活性物质(OEB4-5级),应优先采用全程密闭化设备设施,设计密闭化工艺生产路径,可选用隔离器、手套箱密闭操作等技术。
固体制剂实验室的净化车间出入口应有防止昆虫、鸟类、鼠类进入车间的设施。参观走廊不仅是人物流通道,还起到消防安全通道的作用,同时对洁净区与外界也能起到缓冲作用。
五、设备配置与选型
固体制剂实验室需配备先进的仪器设备,包括高效湿法制粒机、压片机、包衣机等工艺设备,以及高效液相色谱仪、气相色谱仪等分析仪器。
设备选型应综合考虑生产效率、产品质量稳定性、安全环保等因素。
微生物检测区应配备生物安全柜、培养箱、显微镜、高压灭菌器等设备。中心实验室还需配置电子天平、pH计、溶出度测定仪、崩解仪等通用设备。
所有设备应建立完善的校准、维护和管理制度,确保其始终处于良好状态。
六、安全与环保设计
实验室安全设计至关重要,必须符合国家相关法规标准。规范的消防系统应覆盖每个功能区域,重点保障热工和高压供电区域的安全。可能的情况下,实验室应配置火灾报警装置,并确保紧急疏散通道畅通。
环保方面,实验室应设置相应的设施对废水进行无害化处理,对烟尘进行过滤排放,对有害固体废弃物分类管理与回收。废弃物处理应符合GB 37823《制药工业大气污染物排放标准》的要求。
对于危险化学品的管理,应建立严格的制度,对易燃、易爆、易制毒、易制爆、剧毒等危险化学品进行专门管理,确保使用和储存符合相关要求。
七、施工与验收要点
实验室建设完成后,必须进行系统验证和验收。根据GB50457-2019,医药工业洁净厂房的设计应为施工安装、系统设施验证、维护管理、检修测试和安全运行创造必要条件。
验收内容包括洁净室的泄漏率检测、颗粒密封性能测试、环境参数验证等。密闭系统安装、调试完成后以及重新生产前,应经过泄漏率检测,满足条件后方可进入生产环节。
实验室还应建立完善的文件体系,包括设计文件、工艺文件和检验文件等,确保所有过程有据可查。人员培训和管理也是确保实验室正常运行的重要环节。
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