文/ Joachim Zipp

通用設(shè)備

防止交叉污染的保障

文/ Joachim Zipp

適用于移動(dòng)式壓力容器壓力檢測(cè)的、帶有膜片監(jiān)控的機(jī)械式壓力檢測(cè)儀表

藥品生產(chǎn)過(guò)程中的壓力檢測(cè)保證了殺菌消毒極限值的要求——它控制著制藥生產(chǎn)過(guò)程中的壓力，可用于發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的泄漏，能夠完成對(duì)流程泵、過(guò)濾器和衛(wèi)生清潔過(guò)程以及充填量的監(jiān)控。制藥工業(yè)領(lǐng)域中的壓力檢測(cè)儀要完成多種多樣的任務(wù)。同時(shí)，它也像其他的檢測(cè)儀器一樣有著最高的安全可靠性標(biāo)準(zhǔn)要求：檢測(cè)儀和它的安裝位置都不能對(duì)最終消費(fèi)者帶來(lái)任何危險(xiǎn)。因此，在藥品生產(chǎn)的任何階段中都必須保證殺菌消毒的極限值要求。

在藥品生產(chǎn)過(guò)程的重要環(huán)節(jié)中要把危險(xiǎn)因素“人”的危險(xiǎn)降低到最低的程度，因此在電子儀器設(shè)備和系統(tǒng)的控制下，藥品生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化程度會(huì)不斷地提高。以壓力檢測(cè)為例，藥品生產(chǎn)過(guò)程中的壓力檢測(cè)就涉及到了檢測(cè)轉(zhuǎn)換器、可編程序控制的變送器和開(kāi)關(guān)。

除了可靠的采集和處理檢測(cè)數(shù)據(jù)之外，還要求制藥生產(chǎn)過(guò)程中所使用的檢測(cè)儀是免維護(hù)、少維護(hù)的，是非常堅(jiān)固耐用和易于操作使用的。它的這些性能也給予藥品生產(chǎn)過(guò)程極大的支持和幫助。對(duì)大多數(shù)檢測(cè)儀表故障后導(dǎo)致藥品交叉污染的調(diào)查分析表明：錯(cuò)誤的操作使用是導(dǎo)致檢測(cè)儀表出現(xiàn)故障的主要原因。而使用操作錯(cuò)誤導(dǎo)致檢測(cè)儀表出現(xiàn)故障的第二大罪魁禍?zhǔn)?，則是腐蝕或者是無(wú)法預(yù)測(cè)的偶然事件，例如過(guò)高的壓力沖擊。

藥品生產(chǎn)企業(yè)要對(duì)自己使用的壓力介質(zhì)解決方案給予極高的關(guān)注。藥品工業(yè)企業(yè)所使用的壓力介質(zhì)系統(tǒng)是由內(nèi)置鉻鎳鋼膜片，或者特殊材料制造檢測(cè)膜片的檢測(cè)儀，以及符合GMP藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理指南要求的、傳遞壓力的

本文作者系Wika公司的藥品和食品領(lǐng)域的全球市場(chǎng)經(jīng)理。甘油或者石蠟油等液體介質(zhì)組成的。膜片的任務(wù)是承受壓力，并把承受的壓力經(jīng)液體介質(zhì)傳遞給檢測(cè)轉(zhuǎn)換器、變送器或者壓力開(kāi)關(guān)。這就保證了壓力檢測(cè)儀永久性與制藥生產(chǎn)過(guò)程是相互隔離的，避免了制藥生產(chǎn)過(guò)程受到外界的作用和影響，也能夠提供所需精度的壓力檢測(cè)結(jié)果了。

壓力檢測(cè)儀有著很高的使用靈活性。幾乎所有種類(lèi)型號(hào)的壓力檢測(cè)儀都符合藥品生產(chǎn)的衛(wèi)生要求，可以在制藥生產(chǎn)過(guò)程中使用。這也就保證了所有的壓力檢測(cè)任務(wù)都有合適的壓力檢測(cè)儀可供使用。與陶瓷壓力傳感器相比較，這也是壓力檢測(cè)儀的一大優(yōu)點(diǎn)：因?yàn)樘沾蓧毫鞲衅鞒３Ｖ荒苡糜诟呔鹊膲毫z測(cè)，不能在所有的壓力檢測(cè)中利用傳送器來(lái)傳輸檢測(cè)到的壓力數(shù)據(jù)。

由于陶瓷壓力傳感器有著很高的檢測(cè)精度，因此它主要應(yīng)用于有殺菌消毒要求的制藥工藝過(guò)程中。它的壓力檢測(cè)是由端面的電容式傳感器直接檢測(cè)的，沒(méi)有經(jīng)過(guò)液體介質(zhì)來(lái)傳遞壓力信號(hào)，也就不存在出現(xiàn)故障時(shí)傳遞壓力信號(hào)的液體介質(zhì)泄露到藥品生產(chǎn)過(guò)程中的可能性。與金屬的膜片式壓力檢測(cè)儀相比較，陶瓷傳感器具有很好的抵抗剪切力和腐蝕的能力。當(dāng)傳感器受損時(shí)，用戶(hù)可以從失去壓力檢測(cè)信號(hào)這一現(xiàn)象中直接判斷出來(lái),而在金屬膜片的壓力檢測(cè)系統(tǒng)中，但膜片受損時(shí)壓力檢測(cè)過(guò)程仍然繼續(xù)進(jìn)行著。

但是，陶瓷壓力檢測(cè)傳感器也不能避免出現(xiàn)損壞。例如在制藥生產(chǎn)過(guò)程中遇到強(qiáng)烈的水擊和蒸汽沖擊時(shí)或者像在殺菌消毒過(guò)程中遇到的突然變冷、變熱時(shí)。當(dāng)陶瓷傳感器接觸到空氣和異物時(shí)引起的陶瓷材料碎裂也會(huì)造成制藥生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)交叉污染。而在使用金屬膜片的壓力檢測(cè)儀表時(shí)，金屬膜片遇到上述情況時(shí)仍然保持密封狀態(tài)，從而也保證了衛(wèi)生消毒的要求。

帶有膜片監(jiān)控的、可編程控制的壓力變送器

避免交叉污染出現(xiàn)

在封閉的制藥工藝過(guò)程中也可能出現(xiàn)藥品的交叉污染。由于測(cè)量精度的原因，壓力膜片的厚度是有限制的。因此，壓力檢測(cè)器長(zhǎng)期的在檢測(cè)過(guò)程中超負(fù)荷工作就會(huì)導(dǎo)致金屬膜的變形、形成死角空腔。在這死角空腔內(nèi)就會(huì)聚集一些產(chǎn)品的顆粒物，成為微生物繁殖生長(zhǎng)的家園。類(lèi)似的情況在陶瓷壓力傳感器中也是無(wú)法避免的。陶瓷壓力傳感器的薄弱環(huán)節(jié)就是傳感器與金屬導(dǎo)管之間的密封。一方面，藥物成分可以滲透到密封件的縫隙之中，在下一制藥生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)入密封縫隙的前一種藥物成分又被“釋放”出來(lái)了。另一方面，在很高的動(dòng)態(tài)溫度變化中密封件可能疲勞過(guò)度，從而在金屬管中打開(kāi)一條縫隙，即其他物質(zhì)聚集的場(chǎng)地。一般來(lái)講，這樣的交叉污染常常都會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，高達(dá)百萬(wàn)歐元。

因此，在藥品生產(chǎn)企業(yè)中就要避免這樣的損傷。例如在高敏感度的生產(chǎn)過(guò)程中就要在每一批次藥品生產(chǎn)之后都要拆下壓力檢測(cè)儀表檢查其有無(wú)損傷。這一工作帶來(lái)的成本費(fèi)用以及人工檢查的不準(zhǔn)確性等問(wèn)題可以利用Wika公司開(kāi)發(fā)的解決方案來(lái)解決。雙膜片的壓力檢測(cè)系統(tǒng)以及膜片監(jiān)控技術(shù)就能避免上面所描述的種種風(fēng)險(xiǎn)，避免一連串的經(jīng)濟(jì)損失。在這一申請(qǐng)了專(zhuān)利保護(hù)的壓力檢測(cè)系統(tǒng)中兩個(gè)膜片腔都被抽成了真空，并利用檢測(cè)儀對(duì)真空情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

根據(jù)藥品生產(chǎn)工藝過(guò)程的重要程度可以單獨(dú)地調(diào)整、設(shè)置真空腔的變形量監(jiān)控。在定期的現(xiàn)場(chǎng)檢查時(shí)，可以用像只有紅-綠顯示的壓力計(jì)進(jìn)行檢查；在其他情況下可以用光學(xué)和聲學(xué)報(bào)警信號(hào)的檢測(cè)儀進(jìn)行檢驗(yàn)。當(dāng)被測(cè)壓力介質(zhì)有著很高的潛在風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，用戶(hù)可以利用一個(gè)壓力開(kāi)關(guān)在壓力檢測(cè)儀表出現(xiàn)故障后迅速切斷整個(gè)藥品生產(chǎn)過(guò)程。

帶有端面膜片的壓力檢測(cè)儀表為明天個(gè)性化的藥品生產(chǎn)提供的個(gè)性化解決方案

保證可靠性

當(dāng)與被測(cè)介質(zhì)相互接觸的膜片在高負(fù)載或者高腐蝕作用下出現(xiàn)損傷時(shí)，第二個(gè)膜片就會(huì)馬上投入工作，保證了檢測(cè)過(guò)程的可靠性、同時(shí)也像壓力監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，直至故障排除。由于這種壓力檢測(cè)系統(tǒng)能夠直接識(shí)別系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)的膜片損傷并發(fā)出報(bào)警提示，因此不可能有微生物滋生在碎裂的膜片后面。另外，當(dāng)對(duì)這種壓力檢測(cè)儀表進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)或者計(jì)量鑒定時(shí)，若檢測(cè)儀的膜片受到了損傷則會(huì)立即得到“報(bào)警信息”。這也就避免了把受損的檢測(cè)儀表重新安裝到制藥生產(chǎn)設(shè)備中了。壓力檢測(cè)系統(tǒng)的這種自我監(jiān)控功能同時(shí)也對(duì)生產(chǎn)環(huán)境起到了很好的保護(hù)作用：當(dāng)膜片受到損傷時(shí)有害物質(zhì)也不會(huì)泄露到周?chē)h(huán)境中去。

盡管制藥生產(chǎn)過(guò)程有著很高的自動(dòng)化程度，但并不表示所有的檢查點(diǎn)都強(qiáng)制性的必須使用電子式的檢測(cè)儀表。在這種情況下，有著端面測(cè)壓膜片的膜片式壓力計(jì)就是最佳的選擇。這種壓力計(jì)適合于低壓壓力的檢測(cè)，并因其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而有著很高的過(guò)載安全系數(shù)。即便是遇到了壓力沖擊，它也能保證生產(chǎn)過(guò)程始終處是密封的生產(chǎn)過(guò)程。盡管如此用戶(hù)仍然要對(duì)可能出現(xiàn)的膜片損傷準(zhǔn)備好應(yīng)對(duì)措施。Wika公司也為這種壓力檢測(cè)儀表提供了能夠直接識(shí)別和顯示檢測(cè)元件受損的膜片監(jiān)控技術(shù)。

膜片式壓力計(jì)最適合在存儲(chǔ)中間產(chǎn)品和最終產(chǎn)品的移動(dòng)式壓力容器中使用；或者是運(yùn)輸下一步需要處理的原材料、中間產(chǎn)品的壓力容器中使用。例如它能夠?qū)θ萜髦械墓嘌b量和惰性氣體的覆蓋情況進(jìn)行檢測(cè)。自制藥企越來(lái)越多地研發(fā)和生產(chǎn)個(gè)性化的藥劑之后，這類(lèi)容器的容積通常都比較小。越來(lái)越小的藥品生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)批量導(dǎo)致的結(jié)果就是，安裝檢測(cè)儀表的位置和空間也越來(lái)越少。這也更加加劇了膜片式檢測(cè)儀表的應(yīng)用難度，因?yàn)樾枰獧z測(cè)的壓力越低，膜片的直徑就要越大，檢測(cè)儀表連接件的尺寸也就要越大。

為了解決這一難題，Wika公司開(kāi)發(fā)了一種外部尺寸很小的壓力檢測(cè)儀，即PG43SA-C型壓力檢測(cè)儀，它明顯地減小了膜片的尺寸。減小了的連接件尺寸和小膜片的壓力表提供了最好的移動(dòng)式容器壓力檢測(cè)特性，即可蒸煮消毒。企業(yè)可以在不拆下壓力檢測(cè)儀的情況下，將壓力容器和檢測(cè)儀一同在134℃的蒸汽中進(jìn)行殺菌消毒。這就保證了容器和壓力表構(gòu)成的整個(gè)系統(tǒng)在移動(dòng)過(guò)程中都是密封的，從而也保證了藥品生產(chǎn)的質(zhì)量。

不影響殺菌消毒和檢測(cè)精度

所生產(chǎn)的醫(yī)藥產(chǎn)品敏感性越高，例如注射針劑的敏感性越高，則保持恒定無(wú)菌的生產(chǎn)過(guò)程就越重要。避免風(fēng)險(xiǎn)的技術(shù)措施也就對(duì)所使用的檢測(cè)技術(shù)、檢測(cè)儀表的精確度和可靠性都提出了很高的要求。將功能性、技術(shù)性和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特性經(jīng)濟(jì)地結(jié)合到一起、構(gòu)成一個(gè)整體方案是這里的特殊挑戰(zhàn)。因?yàn)?，從市?chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的角度來(lái)看，醫(yī)藥生產(chǎn)過(guò)程要求越來(lái)越高效，而且是在不損害安全可靠性的前提下越來(lái)越高效。