最新消息 藥廠無塵室的設計

藥廠無塵室的設計

藥廠無塵室的設計

藥廠(製藥廠)的無塵室(潔淨區)設計與管理規範,與半導體廠有著本質上的不同。半導體廠主要控制「無生命微粒」(塵粒),而藥廠最核心控制的是「有生命微粒」(微生物/細菌/真菌)以及防止「交叉污染」[ISO5]

台灣製藥廠必須嚴格遵循中華民國衛生福利部食品藥物管理署(TFDA)所推行的PIC/SGMP(國際醫藥品稽查協約組織藥品優良製造規範)附則1Annex1)。

PIC/SGMP2022年底發布了大幅度改版的Annex1[ISO5],並於近年全面強制實施。新版規範極度強調「污染控制策略(ContaminationControlStrategy,CCS)」與「主動風險管理(QRM)」。

以下為因應台灣食藥署(TFDA)最新PIC/SGMP要求,所設計的製藥廠無塵室全方位規範內容,共分為七大核心模塊。

 

一、藥廠無塵室分級與標準(AirCleanlinessClassification)

食藥署(PIC/SGMP)將藥廠潔淨區分為ABCD四個等級[ISO5],其微粒標準與ISO14644-1有直接的對應關係。藥廠必須同時監測「靜態」與「動態」下的塵粒數:

1.    懸浮微粒限制標準(每立方公尺最大允許微粒數)

(1).GradeA(高風險作業區):

Ÿ   應用場景:無菌充填、分裝、無菌配製、加塞等核心區域。

Ÿ   標準:不論靜態或動態,0.5μm微粒上限皆為3,520顆;5.0μm微粒上限皆為29顆(等同於ISO5的動態與靜態要求)。

(2).GradeBA級區的背景環境):

Ÿ   應用場景:無菌調配及充填時,A級區周邊的背景區域。

Ÿ   標準:

靜態:0.5μm3,520顆;5.0μm29顆(等同ISO5)。

動態:0.5μm352,000顆;5.0μm2,930顆(等同ISO7)。

(3).GradeC(低風險無菌製造步驟區):

Ÿ   應用場景:栓劑、軟膏、或非無菌藥品調配、無菌製劑過濾前的調配。

Ÿ   標準:

靜態:0.5μm352,000顆;5.0μm2,930顆(等同ISO7)。

動態:0.5μm3,520,000顆;5.0μm29,300顆(等同ISO8)。

(4).GradeD(非無菌製造步驟之背景區):

Ÿ   應用場景:一般口服固體製劑(錠劑、膠囊)的打錠、充填、包裝,以及高壓滅菌前的清洗。

Ÿ   標準:

靜態:0.5μm3,520,000顆;5.0μm29,300顆(等同ISO8)。

動態:未作硬性規定,但企業需自訂合理的動態限值。

2.    微生物監測極限標準(食藥署稽查重點)

這是半導體所沒有的規範。藥廠在動態作業時,必須透過培養皿或空氣採樣器監測微生物,其極限值(容許平均值)如下:

(1).GradeA:浮游菌<1cfu/m³、沉降皿(φ90mm,4小時)<1cfu、表面接觸皿<1cfu、五指手套觸印<1cfu(意即必須接近零檢出)。

(2).GradeB:浮游菌<10cfu/m³、沉降皿<5cfu/4小時、表面接觸皿<5cfu、手套觸印<5cfu

(3).GradeC:浮游菌<100cfu/m³、沉降皿<50cfu/4小時、表面接觸皿<25cfu

(4).GradeD:浮游菌<200cfu/m³、沉降皿<100cfu/4小時、表面接觸皿<50cfu

 

二、空調與氣流控制規範(HVACSystem)

空調系統(HVAC)是藥廠無塵室的命脈,TFDA稽查時會嚴格審查氣流方向與壓差。

1.    氣流型式與換氣次數

(1).A級區(單向流):必須採用垂直層流,風速規範為0.360.54m/s(指導值),且必須證明氣流具有「活塞式」的均勻度,將微粒完全排出。

(2).B/C/D級區(非單向流):採用亂流型式,但必須達到足夠的換氣次數。

Ÿ   GradeB:通常需要40~60/小時。

Ÿ   GradeC:通常需要20~40/小時。

Ÿ   GradeD:通常需要15~20/小時。

2.    嚴格的壓差梯度(PressureDifferential)

相鄰不同等級的潔淨室之間,其靜壓差必須維持在10~15Pascals(Pa)(指導值為15Pa,最低不得低於10Pa)。

(1).氣流方向:空氣必須由高潔淨區(AB級)流向低潔淨區(CD級),再流向非潔淨區。

(2).特殊藥品例外(阻絕型壓差):若生產高致敏性、高活性藥品(如青黴素類、細胞毒性抗癌藥、生物製品),製程核心區必須維持相對負壓,並設置「氣鎖室(AirLock)」,防止藥粉洩漏污染廠內其他區域。

3.    濾網配置與自淨時間

(1).終端過濾器必須使用HEPA(H13H14等級),且必須每年進行至少兩次的PAO漏洩掃描測試。

(2).自淨時間(RecoveryTest):當環境受到污染後,空調系統必須能在15~20分鐘內將空氣潔淨度恢復到規定的「靜態」標準。

 

三、隔間內裝與材料規範(FacilityArchitecture)

藥廠無塵室每天都必須進行高強度的化學消毒與擦拭,建材的化學穩定性至關重要。

1.    表面光潔與無縫隙:

Ÿ   牆板與天花板必須使用金屬庫板(通常為鋼板加抗化學腐蝕塗層),表面必須完全平整、無死角、不釋放微粒、不易滋生微生物。

Ÿ   所有牆對牆、牆對天花板、牆對地板的交接處,必須安裝圓弧角(Coving),半徑通常不小於50mm,以利清潔擦拭。

2.    地板系統:

Ÿ   常用PVC地坪(無縫焊接)或環氧樹脂(Epoxy)自流平地坪。

Ÿ   地板必須具備耐酸鹼、抗化學消毒劑(如過氧化氫、次氯酸鈉)、耐重裝載移動的特性。

3.    全面禁止漏水死角與排水管規範:

Ÿ   A/B級區內絕對禁止設置水槽(Sink)與地板排水口(Drain),以防暗渠內的污水和細菌回流污染環境。

Ÿ   C/D級區若有排水口,必須設計有易於清潔的「水封(U型管)」或斷流水箱,並定期進行消毒。

4.    氣密窗與氣鎖門:

Ÿ   所有窗戶必須與牆面完全平齊(FlushWindow),不可有窗台積塵。

Ÿ   氣鎖室(Personnel/MaterialAirLock)的雙扇門必須具備電子互鎖(Interlocking)系統,嚴禁兩扇門同時開啟。

四、人員進出與更衣規範(Personnel&GowningControl)

人員是製藥過程中最大的生物污染源(脫落的皮屑、唾液、毛髮),食藥署對更衣程序的稽查極為細緻。

[一般區](更鞋/洗手)[D級更衣室:穿戴髮帽/D級服][C級更衣室][B級更衣室:穿無菌連身服/戴無菌手套/護目鏡](氣浴/氣鎖)[A/B級核心區]

1.    三段式更衣流程:更衣室必須設計為氣流分隔的獨立區間,人員進入A/B級背景區前,必須更換為無菌連身無塵服、無菌鞋套、無菌手套、面罩與護目鏡,不得裸露任何皮膚。

2.    手部衛生與消毒:進入潔淨區前必須進行手部清洗與消毒。洗手台只能設在更衣的第一階段(D級區),後續高潔淨階段只能使用酒精或無菌消毒劑噴灑。

3.    行為規範:

Ÿ   嚴禁在潔淨區內大聲喧嘩、急速奔跑或進行不必要的肢體晃動。

Ÿ   進入A/B級區的人員必須定期接受「更衣確效驗證(GownQualification)」,連續三次手套與衣服表面微生物培養合格者方可進入。

 

五、物料進出與防止交叉污染(MaterialHandling)

物料在移動過程中極易帶入外界污染,必須透過嚴格的物理屏障進行阻絕。

1.    傳遞窗(PassBox)與雙扉滅菌櫃:

Ÿ   物料進入高潔淨區(如從C級到B級)必須通過傳遞窗。傳遞窗需有互鎖功能,並配備UV紫外線殺菌燈或VHP(氣態過氧化氫)自淨系統。

Ÿ   進入A/B級區的生產原輔料、工器具,必須盡可能通過雙扉高壓滅菌櫃(Double-doorAutoclave),在非潔淨側放入,滅菌完成後由潔淨側取出。

2.    物料的外包裝剝離:

Ÿ   原物料在跨越不同潔淨等級時,必須逐層剝離外包裝(外箱內袋)。進入C級或B級區前,必須使用75%酒精或異丙醇(IPA)全面噴灑或擦拭外表面。

 

六、清潔、消毒與滅菌規範(Sanitization&Disinfection)

藥廠無塵室必須執行定期的科學消毒,且必須防止微生物產生耐藥性。

1.    消毒劑輪換制度(RotationalDisinfection):嚴禁長期使用單一品牌或單一成分的消毒劑。藥廠必須輪換使用至少兩種不同作用機制的消毒劑(如季銨鹽類與酚類交替),並定期搭配使用孢子殺滅劑(Sporicide)。

2.    空間滅菌(VHP燻蒸):在無塵室停工維修後、或動態監測發現微生物超標時,必須啟動全室VHP(氣態過氧化氫)燻蒸滅菌。空調系統需具備VHP排氣模式,能快速將過氧化氫濃度降至安全範圍(<1ppm)。

3.    清潔工具規範:無塵室專用拖把、抹布必須由不脫毛的微纖維材質製成。A/B級區使用的清潔工具和消毒液,本身必須經過高壓滅菌處理。

七、電腦化監測與環境確效(ContinuousMonitoring&Validation)

最新PIC/SGMPAnnex1規定,高風險區必須走向全面自動化與連續監測,減少人工採樣對環境的干擾。

1.    線上連續粒子監測系統(EMS)

Ÿ   GradeA充填點等核心位置,必須安裝固定式、全天候的線上微粒子計數器。

Ÿ   在整個生產製程中(動態),系統必須不間斷地記錄0.5μm5.0μm的塵粒數據。一旦超出警戒限(AlertLimit)或行動限(ActionLimit),系統必須立即發出聲光警報,製程需配合暫停或啟動偏差調查。

2.    週期性再確效(Re-validation)

Ÿ   依據食藥署規定,藥廠無塵室每年必須至少進行一次全面的環境再確效測試。

Ÿ   測試項目包含:風速與風量測定、壓差測試、HEPA濾網完整性(漏洩測試)、氣流流型可視化(煙霧測試)、以及最長達35天的連續靜態/動態微生物培養。

 

食藥署對藥廠的檢測方向

在食藥署最新PIC/SGMP的嚴格監管下,藥廠無塵室的規範核心已從「事後檢測」轉變為「事前預防與科學風險評估(QRM)」。企業在規劃、施工到日常維運時,都必須建立完整的質量體系與偏差處理程序(CAPA),確保每一批出廠的藥品都在絕對無菌且無交叉污染的環境中生產。

為符合衛生福利部食品藥物管理署(TFDA對藥廠實施的PIC/SGMP(包括Annex1無菌製劑指引)的查核要求[ISO5],藥廠對無塵室的規範必須將「環境確效檢測」與「日常動態監測」法規標準具體納入內控流程。

食藥署在進行廠查時,會嚴格稽核以下三大核心檢測範疇的數據完整性(DataIntegrity)與檢測頻率:

 

一、食藥署規範之無塵室檢測項目與方法

藥廠無塵室的檢測必須涵蓋物理/空調性能、懸浮微粒以及微生物(環境與人員)三大維度。各項目的檢測標準與方法如下:

1.    物理與空調系統確效檢測(HVACValidation

此類檢測主要依據ISO14644-3方法執行,用以確認硬體系統的功能性:

(1).風速與風量測定(AirflowVelocity&Volume):

Ÿ   方法:使用風速計(Anemometer)或風量罩測定。針對A級單向流區,需檢測濾網下方15~30公分處的均勻風速,指導值為0.36~0.54m/s

(2).高效濾網完整性測試(HEPAFilterLeakTesting/PAO測試):

Ÿ   方法:於上游引入氣膠(如PAOAlpha烯烴),在上游濃度達標後,使用氣膠光度計(Photometer)在濾網下游表面及邊框進行掃描。

Ÿ   食藥署標準:洩漏率不得超過0.01%;若超過即判定該濾網破損,需更換或依法規限制進行局部修補。

(3).靜壓差測試(DifferentialPressure):

Ÿ   方法:使用校正合格的微壓差計,量測相鄰且不同等級房間之間的壓差。

Ÿ   食藥署標準:相鄰不同等級潔淨室間的壓差必須10~15Pa,氣流方向必須由高潔淨區流向低潔淨區。

(4).氣流流型可視化測試(AirflowPatternSmokeTest):

Ÿ   方法:使用純水煙霧發生器(WaterFogger)在現場釋放煙霧,並以錄影記錄。

Ÿ   食藥署標準:必須證明A級區內的氣流為完美的單向垂直流,在操作機台及人員活動干擾下,仍能順暢排除微粒,無死角或回流(亂流)現象。

(5).自淨時間/恢復率測試(RecoveryTest):

Ÿ   方法:刻意在無塵室內製造粉塵污染,使其濃度達到高於原分級100倍以上,隨後開啟空調,記錄空氣微粒濃度恢復到原「靜態」分級標準所需的時間。

Ÿ   食藥署標準:必須在1520分鐘內恢復。

2.    空氣懸浮微粒檢測(AirborneParticleCount

(1).檢測儀器:必須使用經ISO21501-4校驗合格的雷射微粒子計數器(ParticleCounter)。

(2).測試點數計算:依據最版ISO14644-12015規定,根據無塵室的單一面積計算出最少取樣點數,並依網格法均勻佈點。

(3).動態與靜態檢測:

Ÿ   靜態檢測:用於年度確效,證明環境硬體達標。

Ÿ   動態連續監測:A級區在整個生產製程中(如無菌充填)必須進行100%全程線上不間斷微粒監測。

3.    微生物與生物負載檢測(MicrobiologicalMonitoring

這是食藥署查廠最核心的查核項目,目的在確認「無菌保證水平(SAL)」。主要採用四種監測工具:

(1).浮游菌檢測(ActiveAirSampling):使用主動式撞擊空氣採樣器,抽取定量體積(如1000L)的空氣,使空氣中的微生物撞擊在培養皿(如TSA培養基)上。

(2).沉降菌檢測(PassiveAirSampling/SettlePlates):將直徑90mm的培養皿暴露於環境中,利用重力自然沉降,連續暴露時間最長不超過4小時。

(3).表面微生物檢測(SurfaceSampling):

Ÿ   接觸皿法(ContactPlates):使用凸面培養皿直接按壓於牆面、工作檯面或機台表面。

Ÿ   擦拭法(Swab):針對不規則形狀、不平整表面(如閥門縫隙),使用無菌棉簽擦拭後進行培養。

(4).操作人員手套與衣服表面測試(Gown&GlovePrint):人員在執行完核心A級區作業、離開潔淨室前,必須將五指指尖直接按壓在培養皿上,並在衣服特定部位(如手肘、前胸)進行接觸採樣。

 

二、食藥署查廠對檢測週期的法定要求

藥廠不能只在建廠時做檢測,食藥署依據PIC/SGMP規定了嚴格的週期性再驗證(Re-qualification)與日常環境監測(EnvironmentalMonitoring,EM)頻率:

檢測大類

具體檢測項目

等級規範

食藥署要求之最低頻率

空調性能

換氣次數、風速測定

A,B,C,D

12個月至少一次

空調性能

壓差測試

A,B,C,D

連續自動線上監測(或每日手動記錄)

硬體阻絕

HEPA濾網完整性(PAO)

A,B,C,D

12個月至少一次(A/B級區建議每6個月)

懸浮微粒

空氣微粒子分級限制(靜態)

A,B,C,D

12個月至少一次

懸浮微粒

線上懸浮微粒(動態)

GradeA

每批次生產期間,100%全程連續監測

微生物

浮游菌、沉降菌、表面菌

GradeA

每批次生產期間,高風險關鍵點均需監測

微生物

浮游菌、沉降菌、表面菌

GradeB

每日或配合生產頻率監測

微生物

浮游菌、沉降菌、表面菌

GradeC/D

每週或每月定期監測(依環境風險評估)

人員監測

手套觸印、無塵服表面微生物

A,B級作業員

每次離開核心生產區時(每批次)必測

 

三、常見的食藥署(TFDA)環境檢測稽查缺失預防

在實務查廠中,食藥署稽查員常針對環境檢測開出缺失(Findings),設計與操作規範中應特別注意:

1.    警戒限與行動限(Alert&ActionLimits)流於形式:藥廠必須根據至少一年以上的歷史背景數據,以統計學方法制定出比法規更嚴格的「內控警戒限」。若環境數據連續逼近警戒限卻未啟動偏差調查,將被開立缺失。

2.    煙霧測試(SmokeTest)未在「動態」下執行:稽查員常發現藥廠的氣流可視化影片只有靜態畫面。新版規範要求,必須模擬實際生產操作(如人員伸手模擬充填、機台運轉中)的動態氣流,以證明產品暴露點未受污染。

3.    培養基與菌種鑑定(Identification)失效:環境監測所使用的培養皿,必須經過無菌試驗與「促菌生長試驗(GrowthPromotionTest)」,證明其培養能力。且一旦A/B級區檢出任何一氧化微生物(cfu>0),必須提升至基因層級之菌種鑑定,以追溯污染源是來自人體、水系統還是建築。

結語

加入食藥署的檢測規範後,藥廠無塵室的運作形成了一個「設計(設備限制)維運(清潔消毒)檢測(確效與動態EM偏差處理(CAPA)」的閉環質量體系。所有的檢測數據均必須符合ALCOA+原則(可追溯、清晰、同步、原始、正確),才能在食藥署的GMP例行或不定期查廠中順利過關。

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