陸東亮 張樹(shù)鵬 任天瑞
1上海杜邦農(nóng)化有限公司供應(yīng)鏈 (上海 200137)
2貴州大學(xué)精細(xì)化工研究開(kāi)發(fā)中心 (貴州貴陽(yáng) 550025)
3上海師范大學(xué) (上海 200234)
近年來(lái),隨著我國(guó)農(nóng)藥行業(yè)的快速發(fā)展,農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)在向多品種、多劑型方向發(fā)展的過(guò)程中,面臨著如何避免交叉污染、確保產(chǎn)品安全的問(wèn)題[1-3]。農(nóng)藥制劑工廠中,產(chǎn)品切換所要求的清洗標(biāo)準(zhǔn)限值是評(píng)價(jià)產(chǎn)品轉(zhuǎn)換風(fēng)險(xiǎn)的重要指標(biāo)。完整的清潔程序由以下4個(gè)重要部分組成:(1)正確的清洗標(biāo)準(zhǔn)限值;(2)規(guī)范的清洗程序及清洗方法;(3)清洗結(jié)果分析程序的建立;(4)清洗程序的文件記錄[1]。
設(shè)定生產(chǎn)設(shè)備清洗標(biāo)準(zhǔn)限值的主要目的是:確保設(shè)備被清洗后更換產(chǎn)品時(shí),后續(xù)產(chǎn)品可以安全地使用在登記的作物上,不會(huì)受到前面產(chǎn)品任何殘留雜質(zhì)的影響。所有清洗標(biāo)準(zhǔn)限值的計(jì)算方法都需要以文檔的形式至少保存至該產(chǎn)品整個(gè)生命周期的結(jié)束。清洗標(biāo)準(zhǔn)限值可能會(huì)持續(xù)更新,生效的版本必須是最新的版本。
(1)除草劑的無(wú)可見(jiàn)作用劑量(NOEL)
無(wú)可見(jiàn)作用劑量是在溫室中使用 “劑量/反應(yīng)”的研究方法,通過(guò)觀察作物上是否有可視的損傷獲得的。臨界值設(shè)置在ED0(產(chǎn)生0負(fù)面影響的有效劑量)和ED10(產(chǎn)生10%負(fù)面影響的有效劑量)之間,作為無(wú)可見(jiàn)作用劑量計(jì)算清洗標(biāo)準(zhǔn)限值。ED5(產(chǎn)生5%負(fù)面影響的有效劑量)和ED10經(jīng)常被當(dāng)作清洗標(biāo)準(zhǔn)限值的起始點(diǎn)。
(2) 安全系數(shù)(SF)
在清洗標(biāo)準(zhǔn)限值的計(jì)算中使用安全系數(shù)進(jìn)一步減少可能的交叉污染事件。各企業(yè)根據(jù)自身風(fēng)險(xiǎn)管理政策來(lái)決定安全系數(shù)級(jí)別,通常在2~10之間。
(3) 施用量
施用量是清洗標(biāo)準(zhǔn)限值計(jì)算中的重要部分。制劑在每種作物上的建議施用量是必不可少的,并且需要考慮很多產(chǎn)品在每種作物上的多次使用。在計(jì)算清洗標(biāo)準(zhǔn)限值時(shí),根據(jù)公司特定的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法,使用后續(xù)產(chǎn)品在登記作物上最高單次施用量和最高單季施用量的數(shù)值。
(4)除草劑清洗水平的計(jì)算
以生物學(xué)為基礎(chǔ)的清洗水平用公式(1)計(jì)算。
其中:AR為后續(xù)制劑產(chǎn)品最大施用量,用克制劑/萬(wàn)平方米或者毫升制劑/萬(wàn)平方米來(lái)表示;
NOEL為在后續(xù)產(chǎn)品登記的所有作物中,對(duì)前一個(gè)產(chǎn)品的活性組分最敏感的作物上的無(wú)可見(jiàn)作用劑量,用克活性組分/萬(wàn)平方米表示;
SF為安全系數(shù),從2到10不等。
(5)先前產(chǎn)品包含兩個(gè)或多個(gè)除草劑活性成分的清洗水平的計(jì)算
如果先前的除草劑制劑包含兩個(gè)或多個(gè)活性成分,應(yīng)計(jì)算所有殘留活性組分的清洗水平。
產(chǎn)品轉(zhuǎn)換時(shí),為了確保所有殘留雜質(zhì)達(dá)到清洗標(biāo)準(zhǔn),需進(jìn)行分析確認(rèn)。一種活性組分達(dá)到清洗標(biāo)準(zhǔn)時(shí),并不表示所有活性組分的清洗水平都已達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。由于不同化學(xué)物質(zhì)的溶解度不同,所以它們不能以同樣的比率被清洗液洗掉。這意味著當(dāng)一種化學(xué)物質(zhì)達(dá)到清洗標(biāo)準(zhǔn)時(shí),其他活性組分可能只有部分被洗掉。假如有一種以上的污染物,必須分別計(jì)算和分析它們的清洗標(biāo)準(zhǔn)。由于污染物可能在非靶標(biāo)作物上有協(xié)同效應(yīng),因此這些活性組分的聯(lián)合清洗水平不能高于最低清洗標(biāo)準(zhǔn)。
(6)安排生產(chǎn)順序時(shí)需要注意的事項(xiàng)
在安排生產(chǎn)日程時(shí),應(yīng)考慮下述特別關(guān)鍵的生產(chǎn)順序:
為滿足后續(xù)產(chǎn)品生產(chǎn)的外觀顏色標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于深度染色的活性成分(如二硝基化合物)或帶顏色的制劑(如種子處理劑),通常要求清洗到比生物學(xué)確定的清洗標(biāo)準(zhǔn)限值更低的程度。
從生產(chǎn)水性制劑轉(zhuǎn)為生產(chǎn)含有機(jī)溶劑的制劑,或相反情況時(shí),需要徹底除去先前的溶劑殘留。另外,可選用一種既易溶于水又溶于有機(jī)溶劑的溶劑再次清洗設(shè)備。
當(dāng)一些吡咯類殺菌劑污染種子處理殺菌劑/殺蟲劑時(shí),會(huì)對(duì)剛出芽的幼苗產(chǎn)生毒性或者抑制種子發(fā)芽。
設(shè)定殺蟲劑清洗標(biāo)準(zhǔn)限值的目的在于保證下茬作物的安全,同時(shí)保證對(duì)非靶標(biāo)生物(如蜜蜂)的安全。一般情況下,將<1000 mg/L作為殺蟲劑清洗標(biāo)準(zhǔn)限值。
(1)葉面噴霧用殺蟲劑清洗水平的計(jì)算
殺蟲劑清洗水平的計(jì)算基于蜜蜂的半數(shù)致死量(LD50)。殺蟲劑活性組分對(duì)蜜蜂經(jīng)口和觸殺的半數(shù)致死量數(shù)據(jù)均可獲得,而且數(shù)據(jù)獲得快捷,易高度標(biāo)準(zhǔn)化。如果蜜蜂經(jīng)口和觸殺的半數(shù)致死量均可用,建議使用二者較低值計(jì)算清洗水平,這樣可確保這兩個(gè)暴露途徑(通過(guò)飼喂和接觸)都能涵蓋。
其中:LD50以微克活性成分/蜜蜂表示;
HQ為觸發(fā)值,源自危險(xiǎn)商數(shù)方法,建議使用值為50, 其可有效避免蜜蜂事故,106為轉(zhuǎn)換系數(shù);
SF的默認(rèn)值為1,假如使用IPM(病蟲害綜合防治)額外安全系數(shù),由公司決定并對(duì)清洗水平的計(jì)算負(fù)責(zé);
MAF為多個(gè)應(yīng)用因素,默認(rèn)值為1。
(2)用作種子處理的殺蟲劑清洗水平的計(jì)算
后續(xù)產(chǎn)品最大單次施用量以被處理種子的播種率和用于給100 kg種子做包衣的制劑產(chǎn)品的質(zhì)量為基礎(chǔ)。
后續(xù)產(chǎn)品最大單次施用量=被處理種子的播種率(SWR)×種子包衣應(yīng)用率(SLAR) (3)
因此,計(jì)算種衣劑產(chǎn)品中殺蟲劑清洗水平的方程如下:
其中:m1為被包衣的種子的質(zhì)量,kg;
S 為面積,hm2;
m2為100 kg種子包衣制劑產(chǎn)品的質(zhì)量,g;
(1)葉面噴霧殺菌劑的清潔水平
葉面殺菌劑是典型的登記在眾多作物上的產(chǎn)品,一般要求噴霧殺菌劑清洗限值小于1000 mg/L。
(2)用于種子處理的殺菌劑的清洗水平
用于種子處理(種衣劑)時(shí),吡咯類殺菌劑也表現(xiàn)出植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)的活性。因此,前面產(chǎn)品是種子處理劑時(shí),確定這些殺菌劑的清洗水平時(shí)需要謹(jǐn)慎,建議的清洗水平限值是50 mg/L。
建立規(guī)范的生產(chǎn)單元清洗流程是有效預(yù)防交叉污染最基本的措施。優(yōu)化的生產(chǎn)順序能夠降低交叉污染的風(fēng)險(xiǎn)并減少?gòu)U棄物的排放。清洗程序必須考慮生產(chǎn)的類型 (合成、制劑生產(chǎn)、液體和固體的包裝),生產(chǎn)單元的結(jié)構(gòu)以及詳細(xì)的生產(chǎn)順序,以保證殘留物含量低于清洗標(biāo)準(zhǔn)限值。
為了盡可能達(dá)到清洗標(biāo)準(zhǔn)限值水平,應(yīng)該把在以前的清洗過(guò)程中得到的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)記錄下來(lái),文件記錄必須做到詳細(xì)具體。
書面清洗程序必須詳述以下內(nèi)容:所使用的清洗介質(zhì)(有機(jī)溶劑、水、清洗劑、漂白劑、氫氧化鈉、膨潤(rùn)土、高嶺土、沙、糖、滑石粉等);對(duì)于生產(chǎn)線各個(gè)單獨(dú)模塊的清洗順序;往設(shè)備中加入清洗載體的方式;沖洗(用液體或固體)的次數(shù),以及每次沖洗的最小量;拆除(或部分拆除)裝置,單獨(dú)進(jìn)行人工清洗的模塊;對(duì)沖洗樣品取樣位置的描述;內(nèi)表面干燥程序,烘干或用氮?dú)馀c壓縮空氣進(jìn)行吹掃;清洗介質(zhì)的廢棄/回收程序。
濕洗一般用于液體產(chǎn)品生產(chǎn)單元,但有些情況下在固體生產(chǎn)單元清洗程序中也有應(yīng)用。
濕洗程序的書面文件必須詳述以下內(nèi)容:所用清洗介質(zhì)(如有機(jī)溶劑、水、清潔劑、漂白劑、氫氧化鈉)必須能以1%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))以上的比率溶解、乳化或分散殘留雜質(zhì);生產(chǎn)線各部件的清洗順序;將清洗介質(zhì)送入設(shè)備的方式,預(yù)先設(shè)置的清洗溫度及介質(zhì)攪動(dòng)時(shí)間;沖洗次數(shù),每次沖洗所用清洗介質(zhì)的最少用量;拆卸設(shè)備后用清洗介質(zhì)手工清洗的部件;設(shè)備內(nèi)表面的沖洗;沖洗液樣品的取樣位置;用氮?dú)饣驂嚎s空氣加熱或吹洗烘干設(shè)備內(nèi)表面的過(guò)程;用過(guò)的被污染清洗介質(zhì)的處理或者再利用程序;非水清洗介質(zhì)(如有機(jī)溶劑)存在的任何潛在健康、安全和環(huán)境問(wèn)題,推薦操作員使用的人身保護(hù)設(shè)備。
打開(kāi)或拆卸生產(chǎn)線上的設(shè)備,清除上面的固體沉積物,然后用刷子或真空吸塵器打掃內(nèi)膽。
固體沖洗材料由不含活性成分的固體惰性材料組成,分為純粹載體(如蒙脫土、瓷土、沙子、硅石、糖、滑石等)或者載體與表面活性劑的混合體,應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的組成確定沖洗材料類型。
沖洗后一定要再次干洗或濕洗,以清除設(shè)備上殘留的沖洗材料。另外,在固體配制線上,干洗和濕洗后,清洗液或固體沖洗材料的分析并不能確保后繼產(chǎn)品的殘留水平低于約定清潔水平,前產(chǎn)品可能以塊狀的形式隱藏在設(shè)備死角,并在生產(chǎn)后繼產(chǎn)品時(shí)發(fā)生移動(dòng),進(jìn)而污染后繼產(chǎn)品,使得交叉污染水平高于清潔水平。
對(duì)使用過(guò)的清洗介質(zhì)的循環(huán)使用必須在風(fēng)險(xiǎn)/收益評(píng)估的基礎(chǔ)上進(jìn)行折中,可以考慮以下幾個(gè)方面:貯存使用過(guò)的清洗介質(zhì)由于標(biāo)識(shí)不當(dāng)或與其他產(chǎn)品混合而導(dǎo)致的污染風(fēng)險(xiǎn);貯存使用過(guò)的清洗介質(zhì)因變質(zhì)(化學(xué)的或細(xì)菌的/真菌的)引起的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn);重復(fù)使用清洗介質(zhì)節(jié)約的成本;減少?gòu)U棄物產(chǎn)生的生態(tài)效益。
清洗驗(yàn)證中,殘留物的分析是從使用過(guò)的清洗介質(zhì)中取樣,而不是從后續(xù)產(chǎn)品中取樣??梢酝ㄟ^(guò)以下兩個(gè)方面進(jìn)行清洗驗(yàn)證。
(1) 目視檢查
目視檢查是評(píng)估清洗步驟是否有效的一種重要、低成本、快速且有效的方法。只要發(fā)現(xiàn)設(shè)備上有材料的痕跡(灰塵、結(jié)塊或表面染色),就可以要求重新清洗。
(2) 殘留率
一般情況下,表面殘留物有3種取樣方法:①棉簽表面擦拭取樣法;② 沖洗水取樣法;③ 代用品(如色素)仿真法。其中,擦拭法和沖洗法最常用[4-5]。通過(guò)計(jì)算擦拭法或者沖洗法的殘留量,將其與清洗標(biāo)準(zhǔn)限值進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證清洗水平。
擦拭取樣法殘留率:用清潔或者含有合適溶劑的棉簽等擦拭指定的區(qū)域面積,取樣部位必須選取清洗的關(guān)鍵點(diǎn),即設(shè)備的邊角等最易被固體殘留物、液體沾污的地方??蓪⑷苡谌軇┲械乃幤范渴┯谝欢娣e的淺盤或薄板表面,所用材質(zhì)應(yīng)與被清洗設(shè)備表面的材質(zhì)相同,待溶劑完全蒸發(fā)后,再用經(jīng)溶劑潤(rùn)濕的棉簽擦拭(方法與取樣相同),分析棉簽上的藥品量并與施加于干表面的藥品量對(duì)比,計(jì)算單位面積殘留率[6]。
沖洗水取樣法殘留率:檢測(cè)沖洗水或沖洗溶劑中農(nóng)藥的殘留率,將其與清洗標(biāo)準(zhǔn)限值進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證清洗水平。
實(shí)驗(yàn)室監(jiān)測(cè)清洗結(jié)果必須有完整的文件操作程序。建立清洗結(jié)果的分析程序在交叉污染預(yù)防體系中占有重要地位,所有的操作程序必須定期更新,以保證程序能夠滿足清洗結(jié)果分析的需要。清洗結(jié)果分析程序必須一直保持有效并文件化。
清洗結(jié)果分析程序必須包含以下幾點(diǎn):實(shí)驗(yàn)室清洗標(biāo)準(zhǔn)限值分析方法;儀表的清潔、維修及校正;樣品及樣品容器的處理和存放;實(shí)驗(yàn)人員或相關(guān)設(shè)備的移動(dòng)管控措施;樣品的丟棄規(guī)定;保留樣品的處理規(guī)定。
準(zhǔn)確度表示一個(gè)測(cè)量結(jié)果與真實(shí)濃度的接近程度。用回收率對(duì)準(zhǔn)確度進(jìn)行評(píng)價(jià),其范圍為70%~120%。
精密度是對(duì)測(cè)量結(jié)果的可重復(fù)性的估計(jì)。采用三重樣品的分析來(lái)確定精密度時(shí),分析方法的精密度應(yīng)低于相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差的20%。
檢測(cè)極限是在能保證檢測(cè)到信號(hào)的前提下檢測(cè)到的被測(cè)物質(zhì)的最低濃度。
產(chǎn)品的生產(chǎn)會(huì)使用多種不同的原材料和中間體,保存進(jìn)入生產(chǎn)中的每種物料的完整記錄對(duì)于預(yù)防交叉污染是非常重要的環(huán)節(jié)。完整記錄的保存可以減少污染事故發(fā)生的可能性。在進(jìn)行交叉污染事件調(diào)查中,可以利用記錄來(lái)追蹤物料的源頭,快速有效地分離和召回任何不合格的產(chǎn)品或物料,維護(hù)公司及客戶的利益。
清洗文件記錄包含如下幾個(gè)方面:具體的清洗順序;需要清潔的具體物件,如管道及要移動(dòng)的法蘭,需要打開(kāi)或關(guān)閉的閥門;清洗方法的細(xì)節(jié),例如手洗、沖洗、化學(xué)清洗等清洗方式,以及時(shí)間、溫度等細(xì)節(jié);肉眼檢查或其他詳細(xì)檢查方法;確認(rèn)簽字。
在農(nóng)藥制劑的生產(chǎn)過(guò)程中,降低交叉污染風(fēng)險(xiǎn)對(duì)確保產(chǎn)品安全具有重要意義,農(nóng)藥制劑生產(chǎn)設(shè)備的清洗是預(yù)防交叉污染的重要環(huán)節(jié)。制定完整的清洗流程和嚴(yán)格的清洗標(biāo)準(zhǔn),是保障農(nóng)藥制劑生產(chǎn)設(shè)備清洗水平達(dá)標(biāo)所必不可少的部分。