药品包装厂房的设计要点

2023-12-12陈立新

流程工业 2023年10期

文/陈立新

本文作者系苏州佰睿梅生物科技有限公司顾问。

在药品制造过程环节中，包装是非常重要且必不可少的一环——包装环节会涉及到厂房设施、包装设备、过程检测以及控制和过程管理文件等诸多事项。对于这些，法规和GMP（药品生产质量管理规范）都列出了明确的要求。一些行业的指导性文件也就如何实施这些要求阐明了具体的实践指南。本文将主要针对厂房设施进行展开阐述，探讨实际设计过程中的要点，以供有关专业人员在进行相关设计交底和设计审核时参考。

如何在新建工厂或现有厂房的升级改造过程中对包装设施进行全面的合理设计，以期最大限度地降低或杜绝厂房设施在产品、人员和设备方面的风险，避免质量的偏差和潜在的法规监管的缺陷，并遵循国际和国家在建筑、消防和职业健康与安全法规方面的要求？这些都是制药企业进行药品包装厂房设计时会面临的实际问题，针对这些问题，本文将针对药品包装厂房设施的设计进行论述。

本文所讨论的药品包装厂房设施涉及：人流与物流；物料的交接与在包装过程中的暂存；包装区的布局；包装区对墙面、天花板和地面材料的要求；公用设施，主要是压缩空气、纯化水和弱电设施的考虑重点；人员的更衣要求；产品交叉污染防控，印刷性包装材料的混淆防控；HVAC（供热、通风及空气调节）和健康、安全和环保上的考虑。

厂房设施设计要点分析

人流与物流

包装区的物流绝对不能影响到待包装物料的质量。在外包装区，必须为每条包装线设计提供待使用物料的暂存区。在包装区，必须为已经包装完成、等待质量检验释放的产品设计专门的产品待检区，这个区域可以设计在包装线的旁边，也可以设计在成品仓库内。一个物料的交接区必须能够提供内包装材料与外包装材料的隔离暂存；可以进行物料清洁或进行垫仓板的更换等是这个交接区必须要具备的条件。

包装区的人流绝对不能影响到待包装物料的质量。内包装区必须设计提供物理上隔离的人员与物料的进出包装线的房间，外包装区必须设计供人员与物料进出包装线的隔离通道。

物料的交接区和暂存区

对于物料交接区和暂存区，必须为其设计足够的面积，这样才可以从容地存放物料以避免发生污染和混淆，同时也不妨碍区域的清洁和开展物料的检查等操作。在外包装区，每个包装线指定的材料暂存区必须用2 m 左右高的材料进行物理的分隔。另外，在外包装区还必须为包装所需要的设备、材料（小盒、标签、说明书、运送箱等）设计提供至少可供一个垫仓板安全舒适地进出的空间。

包装区的布局

进行包装区的布局设计时必须合理考虑各功能在区域的活动，以便恰当地对需要在包装时暴露的产品提供合适的保护。同时，方便操作人员对包装线设备进行安全的操作（包括对包装线的清洁维护）。所以进入包装区必须通过安全和受控的通道进入，在包装区内包装与外包装区必须分别设计在独立的房间区域内。如果没有特别的要求，内包装和外包装地面与天花板的净高应设计为4 m 左右。外包装线可以设计在同一区域里，但相邻的两个包装线必须用高2 m 左右的材料进行隔离。

墙面、天花板及地面

包装区（内包和外包）的墙面、天花板和地面材料必须选择表面平整、光滑，硬度合适，可以清洁的材料。对于内包装区的材料还要考虑其耐腐蚀和可消毒性。内包装和外包装区域的表面要最大限度地减少凸起、接缝，并且没有难接近和清洁的死角，这点尤其要关注与包装设备和产品接触靠近的地方。

对于包装区的表面装饰，需要考虑发生意外暴露的情况，确保各种紧固和嵌缝能够抵抗药品化学品成分、其他化学品和清洁消毒剂对其的腐蚀和降解。应当将可能暴露的表面均考虑为包装区的内部装饰工程，如紧固连接，垫圈，通风隔栅，电器固定装置，在包装区内安装在墙面、天花板的仪器仪表，以及需要在这些区域安装的设备等。必须对设备的支架和底座进行适当的设计：要设计安装成不易积尘，容易清洁的结构。此外，装饰的表面必须设计成能够容纳固定装置和其他配件（如消防喷淋、广播、无线信号装置和应急淋浴等）的集成的样式。

地面与墙面必须选用坚韧的材料，使其能够承受频繁操作和高负荷的长期物流或设备维护的运送而不至于发生损坏、产生颗粒。在那些物流和容器等频繁移动的区域，不宜将没有保护的环氧漆石膏板作为墙壁或天花板的首选材料。因为在意外撞击时墙面容易产生裂缝，如果水汽通过这些撞击产生的裂缝进入材料的内部，便会对材料造成腐蚀或引起微生物的滋生。如果涂漆的石膏板是唯一可选的材料，则必须确保这些板材得到了充分的保护，使它具有一定的抗物理冲撞的能力，并且具有一定的防潮性能，还必须确保其可以抵抗微生物或霉菌的生长。

此外，进行包装区的设计时，还需考虑特殊情况：必须考虑托盘运输车、推车、储罐、叉车或其他设备在本区域进行移动时可能会发生操作人员操作不当而使设备失去控制，进而造成墙体损坏的情况。所以在这些地方必须设置防撞的保险杠或墙裙，以保护墙体免受意外的撞击损毁。如果在这些区域的建筑装修工程中采用不锈钢材料（主要用于护套、墙面、防撞保险杠等），那么必须选择304 或更高级别型号的不锈钢，以避免因清洁剂产生斑点锈蚀。这些不锈钢材料的表面光洁度必须与该区域所需的外观和谐一致。

公用设施

公用系统如压缩空气、纯化水、照明、数据通信、管道及配电柜必须要与该区域的使用相匹配并且要考虑适当的冗余和将来变化的灵活性。如果工厂没有设计动力中心或动力中心的空间受限制，那么在包装区要根据包装所需的使用能力设计提供相应的公用房间，用来安排压缩空气制备或分配、纯化水制备或分配、数据搜集和交换等。同样，要考虑配备电气房间为包装区提供必要和足够的电力供应。在内包装和外包装区域，公用设施的管道或槽架应优先考虑采用不锈钢材料。选择其他材料时，要考虑这些材料的耐清洁剂的性能和表面光洁度要与使用的区域要求一致。在内包装线和外包装线上沿，运送带的公用介质和其他的弱电线必须被安装在封闭的管道或槽架中，并与上游的公用介质以及其他的弱电线相连接。

包装区要设计与区域操作人员相适应的更衣储物间、卫生间、员工休息间、会议培训间以及一定数量的管理人员办公室。这些房间要与包装区域进行适当的隔离。在这些房间中最好还可以观察到包装线的状况，这种设计更为合理。包装区还必须设计提供工作服更换的房间或方便通向丢放或获得已经清洁工作服的通道。如果没有集中的工作服清洗房间，也不考虑委托第三方进行工作服清洁服务，那么在设计工作服清洗房间时就需要注意房间必须与包装线隔离。

进行包装区的设计时，要将一些其他辅助功能设施也纳入考虑。这些辅助功能设施房间必须与包装线隔离。例如，包装设备的维修房间和与维修房间相连的通道要合理布局。对于维修间的大小，要充分考虑是否足够存放包装线的备品备件、维修工具、维修工作台以及简单的起重设备；不仅如此，还应考虑维修人员的办公休息空间。此外，在包装区内应设计进入非包装控制的清洁房间的通道。这个清洁房间主要用来存放清洁剂、清洁工具，并且为清洁工的清洁工作提供足够的空间和必要的公用设施，如压缩空气、水源供应等。内包装区域灌装间的进出通道必须设计成洁净和非洁净的通道，并相互隔离。在内包装区的设备清洗房间也必须设计为洁净和非洁净的单向流，这是为了保证待清洗的物品与已经清洁的物品不发生在运送上的交叉。在外包装区必须设计提供至少一个共用的储存房间，主要用来存放更换设备的部件、清洁的模具以及一些便携移动的设备。

在设计中贯彻GMP 要求

应当防止交叉污染以及药品或包装材料等发生混淆，这点必须在进行人流、物流和设备的布局设计安装时进行贯彻。上文中对这点其实已有所阐述。

操作人员的更衣间必须与物流的运送通道隔离。对于外包装区域，人员进出必须要有更衣和脱工作服程序，因此要相应地设计这些步骤的房间和通道。对于内包装区域，人员进出必须通过单独更衣和脱工作服房间，因此也要相应地设计这些步骤的房间和通道。对于包装区域，必须设计一个受控的通道，主要用于人员进入接收、处理及储存标签和包装的印刷性材料的房间。

标签和印刷性材料必须存放在上锁或采取其他防止打开措施的柜子和笼子中。在标签和印刷性材料运送到包装线的过程中，运送的容器也应上锁或采取其他防止打开的措施。

在口服固体药品包装厂房设施中，如果待包装的产品在某些房间会发生暴露或有潜在暴露的可能，那么这些房间或区域的HVAC 就一定要按ISO 8 的要求设计。外包装区域的HVAC 设计要符合在该区域进行包装产品的要求。

对于虫害控制的要求，也必须在进行包装厂房设施设计时予以落实。要防止昆虫、动物对房间、包装设备、产品、容器、包装材料的污染与破坏。除了应急通道外，其他必要的通道与非包装区的通道都需要采取双门互锁的缓冲方式。

在设计中考虑EHS 要求

所有厂房建筑的设计都必须符合国家关于消防安全、职业健康、工业卫生和环境保护的要求，包装厂房设施的设计也不例外。在进行设计时必须参考最新的法律法规、国家与行业现行的要求进行设计。基本的安全设施如紧急逃生通道、应急照明、消防喷淋、生命逃生广播、必要的监控系统等要同步进行设计。

具体来说，设计时要考虑区域的照明要求，要根据不同的操作区提供不同照明强度的光源；要注意包装线在运行时的噪音控制；包装设备的安装要考虑人体功能的需求进行设计。

除此之外，在包装区必须考虑为包装过程中产生的废弃物设计处理与暂存房间。这个功能房间不仅要符合环境保护与安全生产的要求，也要符合GMP 对包装过程中产生的废药品和标签、印刷性包装材料的处理要求。这个房间必须与包装线隔离，进出该房间也必须受控。这个房间要有足够的空间为废药品和标签、印刷性包装材料在运出第三方处理前进行预处理操作。如果包装的产品是液体产品，要考虑废液的受控排放。如果包装的产品是高活性化合物还要考虑为高活性化合物的处理设计提供相应的设施条件，要考虑提供必要的公用系统给这个房间，如水、压缩空气、紧急通信等。由于这个房间连接了包装区与厂房外，相应的门必须设计为互锁。

图1 与图2 示意了一个非常简单的药品包装的布局示范，在实际的设计中还要结合项目的情况进行优化和调整，要结合其他现有建筑物的情况或按照药品包装的要求合理布局包装设施或调整其他的布局。