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模块化自动化 可移动GMP洁净室
模块化自动化 可移动GMP洁净室
录入时间:2019/10/9 17:37:13

模块化自动化 可移动GMP洁净室

目前国内生物制药处于高速发展期,预计2020年后有较多单克隆生物药上市——越来越多的生物制药项目在厂房建设中采用了自动化,预制模块化可移动洁净室以适应生物制药厂商的快速建厂,小批次,多产品,生产灵活性的需求。模块化不仅可针对设备的标准化模块化也针对厂房设施的模块化。

模块化有助于一个单元操作或工序在模块洁净室中独立完成且容易复制以增加产能。模块化洁净室的设计、建造、组装符合cGMP 要求。

移动概念指该洁净室可移动至洁净厂房的其他位置甚至整体搬迁到新的厂区而无需重建洁净室本身,或者有改造需要的单个模块移出生产区域进行,而不影响其他模块的生产。当然洁净室确认还要重新做。

目前的移动洁净室没有达到智能化的标准,因此只能称为自动化。模块化移动洁净室的内部装饰cGMP符合性要求与传统洁净室一致,模块化洁净室环境对于微粒、换气次数、压差、微生物水平、温湿度、照度、噪音、门互锁、HEPA 完整性、房间密闭性、清洁消毒要求以及人员舒适性也与传统洁净室一致。

2010版GMP对洁净室内部装饰提出了以下两条要求:第四十九条要求,洁净区的内表面(墙壁、地面、天棚)应当平整光滑、无裂缝、接口严密、无颗粒物脱落,避免积尘,便于有效清洁,必要时应当进行消毒。第五十条要求各种管道、照明设施、风口和其他公用设施的设计和安装应当避免出现不易清洁的部位,应当尽可能在生产区外部对其进行维护。

 

KUBIO方法洁净室

KUBio是一种具有完备功能的即用型生物加工设施,专用于满足cGMP要求,同时优化制造灵活性和生产力。目前国内的该模块化设施针对单克隆抗体的生产进行配置。交付时配有一套完整的,可立即使用的生产线。

KUBio™按标准化的设计制造模块化的工厂组件,然后运送到指定场地进行组装搭建,并配合一系列培训、质量控制管理,以高效率高品质建成先进的制药工厂,成为了生物制药企业全新的整体解决方案。目前武汉和杭州的KUBio模块化制药工厂已建成,并投入使用。

KUBio洁净模块的墙体结构本身是厂房建筑本体,其内表面为洁净板即厂房的主体结构与内部装饰界面一体化,厂房建造犹如搭积木, 就是在建设过程中采用多项目并列进行的建设模式,包括外部的钢架结构,内部的暖通空调设施等,组成标准化的模块后运往工厂进行组装。现场会有较多的管道连接工作。当然为了使KUBio洁净模块的外观与工厂的其他建筑在外观上整体协调,KUBio也需要配上建筑外立面及屋面,这使得整体建筑的防水保温及屋面强度的性能达到了标准,毕竟积木之间也还是有间隙的。KUBio产品在德国制造,一个单抗工厂约需要七十多个模块拼装组成。共分二层,建筑面积约三千多平方米。一层为生产区域,二层主要为更衣及配套公用工程,电气的机房。KUBio模块为预制钢框架结构,框架系统内部填入钢构件楼板及防火性能满足洁净室及配套机房的要求。模块由几种尺寸组成,高度为4m,洁净墙体的厚度为50~100mm,表面为喷涂钢板。墙体有足够的强度和稳定性,接缝处由硅胶密封,具有良好的气密性。

POD方法洁净室

POD在建筑平面设计上将各个不同工序的POD分布于一个大洁净区域,不同的POD之间完全物理隔离,彼此空调独立运行,又是密闭系统,不易产生交叉污染。大洁净区域等于是所有POD的连接走廊, 目前的POD与KUBio不同,不能从一个模块直接进入另一个模块。由于没必要为每个POD都提供一更及二更,所以在大洁净区域进口处设置总更,这样此大洁净区域必须设计为D级。很难设计成CNC走廊与洁净走廊的结合。当然参观人员也必须进行一次洁净更衣才能进入这一大洁净区域。

POD洁净生产模块在美国预制后,通过集装箱运到中国,直接值入到洁净生产车间,适用于已有外墙的厂房。工厂设计以洁净模块为中心,把生产上的要求(制药用水、洁净气体、EMS、电以及通信接口等)和生产模块整合起来。POD 不带AHU系统,只有FFU风机过滤单元及其控制器用于调节风速。POD的风阀安装于POD的吊顶上,自身吊顶空间非常局限(如采用手动阀),调节风阀开度较不方便,建议采用自动风阀。

 

POD重约13 t,长为12.8 m,宽5.18 m,高度为3.51 m或4.11 m,包含POD自身顶部技术夹层。两种高度的POD可满足不同设备及操作时对洁净室高度的需求。施工期间可从POD吊顶的检修口(每个HEPA口均可推开作为检修口进入夹层)进入POD技术夹层,即下检修。生产期间可从POD技术夹层上部进入,即上检修,以保护POD内部洁净环境。当然施工期间高效过滤器均被保护以防污染。POD前部设计为人流物流气闸,中间段为主要操作区域,后部也是维护技术区用于FFU 控制器,预制WFI 管路及换热器,洁净气体管路,消防管道,公用工程面板,电气线缆等接入。后部也是维护技术区与POD洁净空间完全分隔,维修门均面向CNC区域是最合理的,这样可以减少对洁净走廊的污染,也比较安全。

POD内部装饰及材质与传统洁净室一致,吊顶可上人检修,地面完全可承重2000 L混合罐,POD墙板,顶板可耐受VHP消毒。细节上POD的视窗在POD内侧与墙面是齐平的,但是外侧没有,容易积尘,这是可以改进的。

结束语

KUBio方法, POD方法或采用传统洁净室是根据产品,工艺及对未来的规划决定的。

KUBio的建设周期为18个月。方案包含全部的GMP相关工艺设备和公用系统,全部使用一次性工艺技术。KUBio目前为欧洲制造。包含厂房主体结构。适用于新建厂房。同时设计时已配备了专用生产线,当然这种模式也限制了用户对生产设备的选择,生产耗材也较为固定。

POD目前在美国制造,其本身不含外墙主体结构,可以直接搬入厂房主体结构。较适用于已有厂房。当然也可以边建厂房主体,边进行JPOD制造,同步进行以加快新厂建设。单个POD的改造可以将该POD移出生产区进行,而不影响其他POD的正常生产。

传统洁净室的造价较模块化洁净室低很多。整个项目周期较模块化工厂要长。洁净室的面积可根据需求灵活设计,设备甚至可以穿越楼板,较适合大规模,单一品种的生物药生产。

当然不久的将来相似的模块化产品也会在国内生产。模块化洁净室制造单克隆抗体药物目前在国外并不多见,说明也是有一定局限性的,国外偏重于做大规模的单一产品,本身模块化洁净室面积也不大,不适合大规模生产,连续生产的模式目前也不成熟。全部一次性生物制造的成本也较高。


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