制药设备的选型和验证

刘忠强（上海晋琨工程技术有限公司， 上海 201300）

制药设备的选型和验证

刘忠强（上海晋琨工程技术有限公司， 上海 201300）

药品质量关系着病人的用药安全和治疗效果，而影响药品质量的因素很多，如原料质量、生产工艺、生产过程控制、药品生产环境、生产设备的质量和适用性等，其中，生产设备的选择和选择之后的设备验证至关重要，若设备质量不佳或不适用于生产工艺，将很难生产出符合质量标准的药品。

制药；设备；验证

0　引言

药品的质量直接影响到病人的身体健康，符合质量标准的药品可以治疗疾病，而不符合质量标准的药品可能会给病人带来严重的不良反应。质量源于设计，成于生产，而影响药品质量的因素有哪些呢？例如：原料质量、生产工艺的先进性、生产过程控制、药品生产环境、制药设备。本文将对药品生产设备的选型和验证展开讨论。

1　制药设备的选型

制药设备的选型需要考虑的因素很多，我们以针剂生产企业的配液罐为例进行分析，对于配液罐的选型，一般从以下几个角度进行考虑：

1.1材质

材质的选择需要结合工艺和溶液环境确定，如：一般中性、弱酸性、碱性等，可以采用不锈钢材质，如316L；若溶液环境呈强酸性（pH小于3）且其中氯离子含量高于25ppm，为保证设备安全和工艺安全，一般需要采用特材，如钛钢，或采用衬塑、衬PTFE，以降低锈蚀的风险，从而保证药品的质量。

1.2表面抛光度

表面抛光度主要涉及设备清洗的难易程度，目前较为常见的要求是设备表面采用电解抛光，Ra＜0.4μm，好的表面处理，可以使得设备的在线清洗更容易，料液残留低，造成混批或污染的风险大大降低，同时若设备进行电解抛光，表面的电解膜也可以起到很好的抗腐蚀的作用，可以很好的保证设备状态，进而保证药品的质量。

1.3搅拌形式

一般针剂配液罐都需要使用搅拌器，常用的搅拌形式有机械搅拌和磁力搅拌，机械搅拌因机械密封的泄露和产生机械杂质的风险原因，目前的应用已经很少，而磁力搅拌以其卫生、易清洁等原因，已经得到越来越多的应用。

磁力搅拌又分为低剪切型、中剪切型和高剪切型，具体选型主要结合产品特性，若产品是蛋白类产品，很容易产生泡沫且泡沫难以消除的，通常采用低剪切型；对于料粉难以溶解且料液不宜起泡和性质稳定的，可以选择高剪切型，如此可以加速溶解混合，缩短生产时间，最大程度的保证药品生产质量。

1.4换热形式

换热形式主要与工艺需求有关，一般选择盘管、全夹套、半管夹套或蜂窝夹套，需要急速降温的一般选用盘管或蜂窝夹套，其换热面积大，效率高。

1.5压力等级

配液罐需要进行在线灭菌的或使用压力高于0.1MPa的，一般采用压力容器，若不需要在线灭菌且常压使用的，可以采用常压罐。

1.6取样形式

按照生产工艺的要求，若配液罐配液后进行取样检测的，一般在罐体侧壁配置取样口和取样阀，而取样阀的选择也需要参照该配液罐的环境和取样检测的指标，若该配液罐是无菌环境且取样检测微生物指标或细菌内毒素，则取样阀需要具备在线清洗（CIP）和在线灭菌（SIP）的功能。

2　制药设备的验证

制药设备的选型至关重要，但对其进行的验证也很重要，制药设备需要进行确认和验证工作，所涵盖的内容如下：

2.1用户需求（URS）

该文件是制药企业针对所需制药设备的功能、材质、抛光等级、搅拌形式、附件配置等进行细化描述，也用于指导制药设备的生产和验收，以及后续的设计确认工作。在中国GMP（2010版）中有相关描述与规定，有不少企业对于制药设备的URS描述不够详尽或与法规冲突，导致认证失败，故而URS的起草至关重要，需要制药公司内部最终用户起草，生产部、设备部、质量部进行审批，通过审核且被批准的URS方能指导设备的采购、设备生产等工作。

2.2设计确认（DQ）

设计确认是设备提供商针对制药企业采购设备的用户需求（URS）进行确认，核对设备的设计是否满足用户需求（URS）以及中国GMP现行法规的要求，需要逐条进行核对，对于不能满足客户要求的条款，应出具偏差调查，由设备提供商和制药企业一起完成调查并记录调查过程和处理结果，必要时进行风险评估，可以考虑从使用方法、操作程序等环节进行控制以降低风险。

2.3工厂验收测试（FAT）

设备的提供商需准备工厂验收测试（FAT）方案，并通过制药企业相关部门的审核、批准。设备提供商在设备生产完毕后，且完成内部质量检验的情况下，邀请制药企业代表进行工厂验收，验收的标准是制药设备的URS、设备设计图纸或技术描述，双方需要FAT方案中的测试条款，检查确认安装是否完整、安装质量是否满足要求、动设备的运行是否合格等项目，进行逐一确认，同时还需要检查设备制造过程记录和检验文件、使用材料（材质证明）以及附件的质量合格证等，确保设备的制造材料正确、制造过程受控且有书面记录、质量通过检验、功能满足要求。

2.4现场验收测试（SAT）

设备的提供商需准备现场验收测试（SAT）方案，并通过制药企业相关部门的审核、批准。设备提供商将设备运送至客户使用现场，并完成现场安装后执行该测试，主要检查系统的完整性、安装的正确与否、动设备的运行是否正常、设备功能是否达标等。

2.5安装确认（IQ）

一般由制药企业（也就是设备的使用者）完成IQ，也可以由设备的提供商需准备安装确认（IQ）方案，并通过制药企业相关部门的审核、批准。

在完成SAT后执行该确认工作，主要检查系统完整性、加工制造记录文件、部件或制造材料的证明文件、部件和设备的出厂合格证、安装情况是否合格等。

2.6运行确认（OQ）

一般由制药企业（也就是设备的使用者）完成OQ，也可以由设备的提供商需准备运行确认（OQ）方案，并通过制药企业相关部门的审核、批准。

在完成IQ后执行该确认工作，主要检查系统中动设备的运行情况、设备的功能、控制系统等。此处需要参照URS对该设备的功能要求进行检查，核对是否满足URS的要求。

2.7性能确认（PQ）

一般由制药企业（也就是设备的使用者）完成PQ，也可以由设备的提供商需准备性能确认（PQ）方案，并通过制药企业相关部门的审核、批准。

在完成OQ后执行该确认工作，主要检查设备的功能是否满足URS的要求，如搅拌转速是否达标、升降温能力是否达标、料液输送能力是否达标等。

对于制药企业的制药设备来讲，完成上述的设备确认也仅仅是完成设备基本功能的确认，后续还需要结合生产工艺进行工艺验证（PV， process validation），国际上也有一些做法是PQ和PV（工艺验证）一起做，这样可以节约成本和时间，开机运行时可以以水带料试车。只有当设备验证和工艺验证均顺利通过，方能认定为优良的生产设备，而且设备在后续的使用过程中，根据其关键程度、运行和维护情况制定再确认的周期，也可以采用风险评估的方式来进行再确认。

3　结语

药品是一种特殊商品，只有病人才会使用，自然药品质量关系着病人的生命和用药安全，药品质量源于设计，这是基本的GMP理念，在工艺设计之初、设备选型之初就得具备质量管控意识，这样会大大降低质量风险，也会为制药企业节约成本，中国GMP（2010版）已经在积极的向WHO，欧盟等现行GMP靠拢，对于制药设备的选型与验证将会有更多细化的法规条款，这对于设备制造商既是一个挑战，也是一个机遇。