第三章 第一節(jié)(3) 空氣凈化技術(shù)
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《藥劑學(xué)(第五版)》
(一)概述
空氣凈化系指以創(chuàng)造潔凈空氣為目的的空氣調(diào)節(jié)措施。根據(jù)不同行業(yè)的要求和潔凈標(biāo)準(zhǔn)，可分為工業(yè)凈化和生物凈化。
空氣凈化技術(shù)系指為達(dá)到某種凈化要求所采用的凈化方法。
工業(yè)凈化系指除去空氣中懸浮的塵埃粒子，以創(chuàng)造潔凈的空氣環(huán)境，如電子工業(yè)等。在某些特殊環(huán)境中，可能還有除臭、增加空氣負(fù)離子等要求。
生物凈化系指不僅除去空氣中懸浮的塵埃粒子，而且要求除去微生物等以創(chuàng)造潔凈的空氣環(huán)境。如制藥工業(yè)、生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室、醫(yī)院手術(shù)室等均需要生物潔凈。
空氣凈化技術(shù)是一項(xiàng)綜合性技術(shù)，該技術(shù)不僅著重采用合理的空氣凈化方法，而且必須對(duì)建筑、設(shè)備、工藝等采用相應(yīng)的措施和嚴(yán)格的維護(hù)管理。本節(jié)重點(diǎn)介紹空氣凈化技術(shù)。
(二)潔凈室空氣凈化標(biāo)準(zhǔn)
1．含塵濃度 即單位體積空氣中所含粉塵的個(gè)數(shù)(計(jì)數(shù)濃度)或毫克量(重量濃度)。
2．凈化方法 常見的可分為三大類：
(1)一般凈化：以溫度、濕度為主要指標(biāo)的空氣調(diào)節(jié)，可采用初效過濾器。
(2)中等凈化：除對(duì)溫度、濕度有要求外，對(duì)含塵量和塵埃粒子也有一定指標(biāo)(如允許含塵量為0.15~0.25mg/m3，塵埃粒子不得≥1.0μm)�？刹捎贸�、中效二級(jí)過濾。
(3)超凈凈化：除對(duì)溫、濕度有要求外，對(duì)含塵量和塵埃粒子有嚴(yán)格要求，含塵量采用計(jì)數(shù)濃度。該類空氣凈化必須經(jīng)過初、中、高效過濾器才能滿足要求。
3．潔凈室的凈化度標(biāo)準(zhǔn) 目前世界各國在凈化度標(biāo)準(zhǔn)方面尚未統(tǒng)一。我國《藥品產(chǎn)生管理規(guī)范》中凈化度標(biāo)準(zhǔn)和《美國聯(lián)邦潔凈室標(biāo)準(zhǔn)》見表3-1和表3-2。
表3-1《藥品產(chǎn)生管理規(guī)范》中凈化度標(biāo)準(zhǔn)
潔凈級(jí)別塵粒數(shù)/粒/L
粒徑≥0.5μm塵粒數(shù)/粒/英尺3
粒徑≥0.5μm溫度/℃相鄰級(jí)別
室間壓差濕 度/%菌落數(shù)
100≤3.5≤10018~26正壓40~60<1
10000≤350≤10000<3
100000≤3500≤100000<10
>100000≤35000≤1000000/
表3-2《美國聯(lián)邦潔凈室標(biāo)準(zhǔn)》(209B)中凈化度標(biāo)準(zhǔn)
潔凈級(jí)別塵粒數(shù)
粒徑/μm，粒數(shù)/L相鄰級(jí)別
室間壓差/mmHg溫度/℃濕度/%風(fēng)速/m/s照度/Lx
100≥0.5≤3.5≥1.319.4~2530~450.351076~1614
1000≥0.5≤35
10000≥0.5
≥5.0≤350
≤2.3
100000≥0.5
≥5.0≤3500
≤25
從表3-1和3-2可知，潔凈室必須保持正壓，即按潔凈度等級(jí)的高低依次相連，并有相應(yīng)的壓差，以防止低級(jí)潔凈室的空氣逆流至高級(jí)潔凈室中。除有特殊要求外，我國潔凈室要求：室溫為18~26℃，相對(duì)濕度為40%~60%。比美國209B標(biāo)準(zhǔn)略低。
(三)浮塵濃度測(cè)定方法和無菌檢查法
1．浮塵濃度測(cè)定方法 測(cè)定空氣中浮塵濃度和粒子大小的常用方法有：光散射法、濾膜顯微鏡法和比色法。
(1)光散射式粒子計(jì)數(shù)法：當(dāng)含塵氣流以細(xì)流束通過強(qiáng)光照射的測(cè)量區(qū)時(shí)，空氣中的每個(gè)塵粒發(fā)生光散射，形成光脈沖信號(hào)，并轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電脈沖信號(hào)。根據(jù)散射光的強(qiáng)度與塵粒表面積成正比，脈沖信號(hào)次數(shù)與塵粒個(gè)數(shù)相對(duì)應(yīng)，最后由數(shù)碼管顯示粒徑和粒子數(shù)目。
(2)濾膜顯微鏡計(jì)數(shù)法：采用微孔濾膜真空過濾含塵空氣，捕集塵粒于微孔濾膜表面，用丙酮蒸氣熏蒸至濾膜呈透明狀，置顯微鏡下計(jì)數(shù)。根據(jù)空氣采樣量和粒子數(shù)計(jì)算含塵量。該法可直接觀察塵埃的形狀、大小、色澤等物理性質(zhì)，這對(duì)分析塵埃來源及污染途徑具有較高的價(jià)值，但取樣、計(jì)數(shù)較繁瑣。
(3)光電比色計(jì)數(shù)法：采用濾紙真空過濾含塵空氣，捕集塵粒于濾紙表面，測(cè)定過濾前后的透光度。根據(jù)透光度與積塵量成反比(假設(shè)塵埃的成分、大小和分布相同)，計(jì)算含塵量。常用于中、高效過濾器的滲漏檢查。
2．無菌檢查法 系指檢查藥品與輔料是否無菌的方法，是評(píng)價(jià)無菌產(chǎn)品質(zhì)量必須進(jìn)行的檢測(cè)項(xiàng)目。無菌制劑必須經(jīng)過無菌檢查法檢驗(yàn)，證實(shí)已無微生物生存后，才能使用�！吨袊幍洹芬�(guī)定的無菌檢查法有"直接接種法"和"薄膜過濾法"。
(1)直接接種法：將供試品溶液接種于培養(yǎng)基上，培養(yǎng)數(shù)日后觀察培養(yǎng)基上是否出現(xiàn)混濁或沉淀，與陽性和陰性對(duì)照品比較或直接用顯微鏡觀察。
(2)薄膜過濾法：取規(guī)定量供試品經(jīng)薄膜過濾器過濾后，取出濾膜在培養(yǎng)基上培養(yǎng)數(shù)日，觀察結(jié)果，并進(jìn)行陰性和陽性對(duì)照試驗(yàn)。該方法可過濾較大量的樣品，檢測(cè)靈敏度高，結(jié)果較"直接接種法"可靠，不易出現(xiàn)"假陰性"結(jié)果。但應(yīng)嚴(yán)格控制過濾過程中的無菌條件，防止環(huán)境微生物污染而影響檢測(cè)結(jié)果。
(四)空氣凈化技術(shù)
潔凈室的空氣凈化技術(shù)一般采用空氣過濾法，當(dāng)含塵空氣通過多孔過濾介質(zhì)時(shí)，粉塵被微孔截留或孔壁吸附，達(dá)到與空氣分離的目的。該方法是空氣凈化中經(jīng)濟(jì)有效的關(guān)鍵措施之一。
1．過濾方式 空氣過濾屬于介質(zhì)過濾，可分為表面過濾和深層過濾。
(1)表面過濾：系指大于過濾介質(zhì)微孔的粒子截留在介質(zhì)表面，使其與空氣得到分離的方法。常用的過濾介質(zhì)有醋酸纖維素、硝酸纖維素等微孔濾膜。主要用于無塵、無菌潔凈室等高標(biāo)準(zhǔn)空氣的末端過濾。
(2)深層過濾：系指小于過濾介質(zhì)微孔的粒子吸附在介質(zhì)內(nèi)部，使其與空氣得到分離。常用的介質(zhì)材料有：玻璃纖維、天然纖維、合成纖維、粒狀活性炭、發(fā)泡性濾材等。
2．空氣過濾機(jī)理及影響因素
(1)空氣過濾機(jī)理：按塵粒與過濾介質(zhì)的作用方式，可將空氣過濾機(jī)理大體分為二大類，攔截作用和吸附作用。
1)攔截作用：系指當(dāng)粒徑大于纖維間的間隙時(shí)，由于介質(zhì)微孔的機(jī)械屏障作用截留塵粒，屬于表面過濾。
2)吸附作用：系指當(dāng)粒徑小于纖維間隙的細(xì)小粒子通過介質(zhì)微孔時(shí)，由于塵埃粒子的重力、分子間范德華力、靜電、粒子運(yùn)動(dòng)慣性及擴(kuò)散等作用，與纖維表面接觸被吸附。屬于深層過濾。
(2)影響空氣過濾的主要因素
1)粒徑：粒徑愈大，攔截、慣性、重力沉降作用愈大，愈易除去；反之，愈難除去。
2)過濾風(fēng)速：在一定范圍內(nèi)，風(fēng)速愈大，粒子慣性作用愈大，吸附作用增強(qiáng)，擴(kuò)散作用降低，但過強(qiáng)的風(fēng)速易將附著于纖維的細(xì)小塵埃吹出，造成二次污染，因此風(fēng)速應(yīng)適宜；風(fēng)速愈小，擴(kuò)散作用愈強(qiáng)，小粒子愈易與纖維接觸而吸附，常用極小風(fēng)速捕集微小塵粒。
3)介質(zhì)纖維直徑和密實(shí)性：纖維愈細(xì)、愈密實(shí)，攔截和慣性作用愈強(qiáng)，但阻力增加，擴(kuò)散作用減弱。
4)附塵：隨著過濾的進(jìn)行，纖維表面沉積的塵粒增加，攔截作用提高，但阻力增加，當(dāng)達(dá)到一定程度時(shí)，塵粒在風(fēng)速的作用下，可能再次飛散進(jìn)入空氣中，因此過濾器應(yīng)定期清洗，以保證空氣質(zhì)量。
3．空氣過濾器及其特性
(1)空氣過濾器：常以單元形式制成，即將濾材裝入金屬或木質(zhì)框架內(nèi)組成一個(gè)單元過濾器，再將一個(gè)或多個(gè)單元過濾器安裝到通風(fēng)管道或空氣過濾箱內(nèi)，組成空氣過濾系統(tǒng)。單元過濾器一般可分為：板式、契式、袋式和折疊式空氣過濾器(見圖3-3)。
1)板式空氣過濾器：是最常用的初效過濾器，亦稱預(yù)過濾器。通常置于上風(fēng)側(cè)的新風(fēng)過濾，主要濾除粒徑大于5μm的浮塵，且有延長(zhǎng)中、高效過濾器壽命的作用；
2)契式和袋式空氣過濾器：用于中效過濾，兩種空氣過濾器的外型、結(jié)構(gòu)相似，僅濾材不同，主要用于濾除大于1μm的浮塵，一般置于高效過濾器之前；
3)折疊式空氣過濾器：由于濾材折疊裝置，減小了通過濾材的有效風(fēng)速，對(duì)微米級(jí)塵粒捕集效率高，用于高效過濾，主要濾除小于1μm的浮塵，對(duì)粒徑0.3μm的塵粒的過濾效率在99.97%以上，一般裝于通風(fēng)系統(tǒng)的末端，必須在中效過濾器保護(hù)下使用。其特點(diǎn)是效率高、阻力大、不能再生、有方向性(正反方向不能倒裝)。
(2)空氣過濾器的特性：
1)過濾效率(η)：是過濾器主要參數(shù)之一，具有評(píng)價(jià)過濾器除去塵埃能力大小的作用，過濾效率愈高，除塵能力愈大。
(3-9)
式中，C1、C2-分別表示過濾前后空氣的含塵量；η-含塵量以計(jì)數(shù)濃度表示時(shí)為計(jì)數(shù)效率；當(dāng)含塵量以重量濃度表示時(shí)為計(jì)重效率。
在空氣凈化過程中，實(shí)際上，一般采用多級(jí)串聯(lián)過濾，其過濾效率為：
(3-10)
2)穿透率(K)和凈化系數(shù)(Kc)：穿透率系指濾器過濾后和過濾前的含塵濃度比，表明過濾器沒有濾除的含塵量，穿透率愈大，過濾效率愈差，反之亦然。
(3-11)
凈化系數(shù)系指過濾后含塵濃度降低的程度。以穿透率的倒數(shù)表示，數(shù)值愈大，凈化效率愈高。
(3-12)
3)容塵量：系指過濾器允許積塵的最大量。一般容塵量定為阻力增大到最初阻力的兩倍或過濾效率降至初值的85%以下的積塵量。超過容塵量，阻力明顯增加，捕塵能力明顯下降，且易發(fā)生附塵的再飛散。
(五)潔凈室的設(shè)計(jì)
制藥企業(yè)應(yīng)按照藥品生產(chǎn)種類、劑型、生產(chǎn)工藝和要求等，將生產(chǎn)廠區(qū)合理劃分區(qū)域。通�？煞譃橐话闵a(chǎn)區(qū)、控制區(qū)、潔凈區(qū)和無菌區(qū)。根據(jù)GMP設(shè)計(jì)要求，一般生產(chǎn)區(qū)無潔凈度要求；控制區(qū)的潔凈度要求為10萬級(jí)；潔凈區(qū)的潔凈度要求為1萬級(jí)(亦稱一般無菌工作區(qū))；無菌區(qū)的潔凈度要求為100級(jí)。本節(jié)主要介紹1萬級(jí)潔凈室的設(shè)計(jì)。
1．潔凈區(qū)基本布局
潔凈區(qū)一般由潔凈室、風(fēng)淋、緩沖室、更衣室、洗澡室和廁所等區(qū)域構(gòu)成(見圖3-4)。
各區(qū)域的連接必須在符合生產(chǎn)工藝的前提下，明確人流、物流和空氣流的流向(潔凈度從高→低)，確保潔凈室內(nèi)的潔凈度要求�；驹瓌t是：潔凈室面積應(yīng)合理，室內(nèi)設(shè)備布局盡量緊湊，盡量減少面積；同級(jí)別潔凈室盡可能相鄰；不同級(jí)別的潔凈室由低級(jí)向高級(jí)安排，彼此相連的房間之間應(yīng)設(shè)隔離門，門應(yīng)向潔凈度高的方向開啟，各級(jí)潔凈室之間的正壓差一般設(shè)計(jì)在10Pa左右；潔凈室內(nèi)一般不設(shè)窗戶，若需窗戶，應(yīng)以封閉式外走廊隔離窗戶和潔凈室；潔凈室門應(yīng)密閉，人、物進(jìn)出口處裝有氣閥(air lock)；光照度應(yīng)大于300Lx；無菌區(qū)紫外燈一般安裝在無菌工作區(qū)上方或入口處。
2．潔凈室對(duì)人員、物件及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的要求 潔凈室的設(shè)計(jì)方案、所用材料是保
證潔凈室潔凈度的基礎(chǔ)，但潔凈室的維護(hù)和管理同樣不可缺。一般認(rèn)為，設(shè)備和管理不善造成的污染各占50%。
(1)人員要求：人員是潔凈室粉塵和細(xì)菌的主要污染源。如人體皮屑、唾液、頭發(fā)、纖維等污染物質(zhì)。為了減少人員污染，操作人員進(jìn)入潔凈室之前，必須水洗(洗手、洗臉、淋浴等)，更換衣、鞋、帽，風(fēng)淋。服飾應(yīng)專用，頭發(fā)不得外露，盡量減少皮膚外露；衣料采用發(fā)塵少、不易吸附、不易脫落的緊密尼龍、滌綸等化纖織物。
(2)物件要求：物件包括原料、儀器、設(shè)備等，這些物件在進(jìn)入潔凈室前均需潔凈處理。長(zhǎng)期置于潔凈室內(nèi)的物件應(yīng)定時(shí)凈化處理，流動(dòng)性物料一般按一次通過方式，邊滅菌邊送入無菌室內(nèi)。如安瓿和輸液瓶經(jīng)洗滌、干燥、滅菌后，采用輸送帶將滅菌容器經(jīng)潔凈區(qū)隔墻的傳遞窗送入無菌室。由于傳遞窗一般設(shè)有氣幕或紫外線，以及潔凈室內(nèi)的正壓，可防止塵埃進(jìn)入潔凈室。亦可將滅菌柜(一般為隧道式)安裝在傳遞窗內(nèi)，一端開門于生產(chǎn)區(qū)，另一端開門于潔凈室，物料從生產(chǎn)區(qū)裝入滅菌柜，滅菌后經(jīng)另一端(潔凈室)取出。
(3)內(nèi)部結(jié)構(gòu)要求：主要對(duì)地面和墻壁所用材料以及設(shè)計(jì)有一定的要求，材料應(yīng)具備防濕、防霉，不易塊裂、燃燒，耐磨性、導(dǎo)電性好，經(jīng)濟(jì)實(shí)用等性質(zhì)，設(shè)計(jì)應(yīng)滿足不易染塵、便于清洗等。
3．空氣凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì)及要求
(1)空氣凈化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求：空氣凈化系統(tǒng)是保證潔凈室潔凈度的關(guān)鍵，該系統(tǒng)的優(yōu)劣直接影響產(chǎn)品質(zhì)量�？諝庵兴瑝m粒的粒徑分布較廣，為了有效地濾除各種不同粒徑的塵埃，高效空氣凈化系統(tǒng)采用三級(jí)過濾裝置：初效過濾→中效過濾→高效過濾(見圖3-5)。中效空氣凈化系統(tǒng)采用二級(jí)過濾裝置：初效過濾→中效過濾(見圖3-6)。系統(tǒng)中風(fēng)機(jī)不僅具有送風(fēng)作用，而且使系統(tǒng)處于正壓狀態(tài)。潔凈室常采用側(cè)面和頂部的送風(fēng)方式，回風(fēng)一般安裝于墻下。
局部?jī)艋菑氐紫藶槲廴�，降低生產(chǎn)成本的有效方法，特別適合于潔凈度需100級(jí)要求的區(qū)域。一般采用潔凈操作臺(tái)、超凈工作臺(tái)、生物安全柜和無菌小室等，安裝在10000級(jí)潔凈區(qū)內(nèi)。局部?jī)艋瘜?duì)輸液和注射劑的灌封、滴眼劑和粉針的分裝等局部工序具有較好的實(shí)用價(jià)值。
超凈工作臺(tái)(見圖3-7)是最常用的局部?jī)艋b置，其工作原理是使?jié)崈艨諝?經(jīng)高效過濾器后)在操作臺(tái)形成低速層流氣流，直接覆蓋整個(gè)操作臺(tái)面，以獲得局部100級(jí)的潔凈環(huán)境。送風(fēng)方式有水平層流和垂直層流。其特點(diǎn)是設(shè)備費(fèi)用少，可移動(dòng)，對(duì)操作人員的要求相對(duì)較少。
(2)氣流要求：由高效過濾器送出的潔凈空氣進(jìn)入潔凈室后，其流向的安排直接影響室內(nèi)潔凈度。氣流形式有層流和亂流。
1)層流是指空氣流線呈同向平行狀態(tài)，各流線間的塵埃不易相互擴(kuò)散，亦稱平行流。該氣流即使遇到人、物等發(fā)塵體，進(jìn)入氣流中的塵埃也很少擴(kuò)散到全室，而是隨平行流迅速流出，保持室內(nèi)潔凈度，常用于100級(jí)潔凈區(qū)。
層流分為水平層流和垂直層流(如圖3-8)。垂直層流以高效過濾器為送風(fēng)口，布滿頂棚，地板全部為回風(fēng)口，使氣流自上而下地流動(dòng)；水平層流的送風(fēng)口布滿一側(cè)墻面，對(duì)應(yīng)墻面為回風(fēng)口，氣流以水平方向流動(dòng)。
2)亂流是指空氣流線呈不規(guī)則狀態(tài)，各流線間的塵埃易相互擴(kuò)散，亦稱紊流。亂流可獲得1000~100000級(jí)的潔凈空氣。其示意圖見圖3-9。, http://www.www.srpcoatings.com
空氣凈化系指以創(chuàng)造潔凈空氣為目的的空氣調(diào)節(jié)措施。根據(jù)不同行業(yè)的要求和潔凈標(biāo)準(zhǔn)，可分為工業(yè)凈化和生物凈化。
空氣凈化技術(shù)系指為達(dá)到某種凈化要求所采用的凈化方法。
工業(yè)凈化系指除去空氣中懸浮的塵埃粒子，以創(chuàng)造潔凈的空氣環(huán)境，如電子工業(yè)等。在某些特殊環(huán)境中，可能還有除臭、增加空氣負(fù)離子等要求。
生物凈化系指不僅除去空氣中懸浮的塵埃粒子，而且要求除去微生物等以創(chuàng)造潔凈的空氣環(huán)境。如制藥工業(yè)、生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室、醫(yī)院手術(shù)室等均需要生物潔凈。
空氣凈化技術(shù)是一項(xiàng)綜合性技術(shù)，該技術(shù)不僅著重采用合理的空氣凈化方法，而且必須對(duì)建筑、設(shè)備、工藝等采用相應(yīng)的措施和嚴(yán)格的維護(hù)管理。本節(jié)重點(diǎn)介紹空氣凈化技術(shù)。
(二)潔凈室空氣凈化標(biāo)準(zhǔn)
1．含塵濃度 即單位體積空氣中所含粉塵的個(gè)數(shù)(計(jì)數(shù)濃度)或毫克量(重量濃度)。
2．凈化方法 常見的可分為三大類：
(1)一般凈化：以溫度、濕度為主要指標(biāo)的空氣調(diào)節(jié)，可采用初效過濾器。
(2)中等凈化：除對(duì)溫度、濕度有要求外，對(duì)含塵量和塵埃粒子也有一定指標(biāo)(如允許含塵量為0.15~0.25mg/m3，塵埃粒子不得≥1.0μm)�？刹捎贸�、中效二級(jí)過濾。
(3)超凈凈化：除對(duì)溫、濕度有要求外，對(duì)含塵量和塵埃粒子有嚴(yán)格要求，含塵量采用計(jì)數(shù)濃度。該類空氣凈化必須經(jīng)過初、中、高效過濾器才能滿足要求。
3．潔凈室的凈化度標(biāo)準(zhǔn) 目前世界各國在凈化度標(biāo)準(zhǔn)方面尚未統(tǒng)一。我國《藥品產(chǎn)生管理規(guī)范》中凈化度標(biāo)準(zhǔn)和《美國聯(lián)邦潔凈室標(biāo)準(zhǔn)》見表3-1和表3-2。
表3-1《藥品產(chǎn)生管理規(guī)范》中凈化度標(biāo)準(zhǔn)
潔凈級(jí)別塵粒數(shù)/粒/L
粒徑≥0.5μm塵粒數(shù)/粒/英尺3
粒徑≥0.5μm溫度/℃相鄰級(jí)別
室間壓差濕 度/%菌落數(shù)
100≤3.5≤10018~26正壓40~60<1
10000≤350≤10000<3
100000≤3500≤100000<10
>100000≤35000≤1000000/
表3-2《美國聯(lián)邦潔凈室標(biāo)準(zhǔn)》(209B)中凈化度標(biāo)準(zhǔn)
潔凈級(jí)別塵粒數(shù)
粒徑/μm，粒數(shù)/L相鄰級(jí)別
室間壓差/mmHg溫度/℃濕度/%風(fēng)速/m/s照度/Lx
100≥0.5≤3.5≥1.319.4~2530~450.351076~1614
1000≥0.5≤35
10000≥0.5
≥5.0≤350
≤2.3
100000≥0.5
≥5.0≤3500
≤25
從表3-1和3-2可知，潔凈室必須保持正壓，即按潔凈度等級(jí)的高低依次相連，并有相應(yīng)的壓差，以防止低級(jí)潔凈室的空氣逆流至高級(jí)潔凈室中。除有特殊要求外，我國潔凈室要求：室溫為18~26℃，相對(duì)濕度為40%~60%。比美國209B標(biāo)準(zhǔn)略低。
(三)浮塵濃度測(cè)定方法和無菌檢查法
1．浮塵濃度測(cè)定方法 測(cè)定空氣中浮塵濃度和粒子大小的常用方法有：光散射法、濾膜顯微鏡法和比色法。
(1)光散射式粒子計(jì)數(shù)法：當(dāng)含塵氣流以細(xì)流束通過強(qiáng)光照射的測(cè)量區(qū)時(shí)，空氣中的每個(gè)塵粒發(fā)生光散射，形成光脈沖信號(hào)，并轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電脈沖信號(hào)。根據(jù)散射光的強(qiáng)度與塵粒表面積成正比，脈沖信號(hào)次數(shù)與塵粒個(gè)數(shù)相對(duì)應(yīng)，最后由數(shù)碼管顯示粒徑和粒子數(shù)目。
(2)濾膜顯微鏡計(jì)數(shù)法：采用微孔濾膜真空過濾含塵空氣，捕集塵粒于微孔濾膜表面，用丙酮蒸氣熏蒸至濾膜呈透明狀，置顯微鏡下計(jì)數(shù)。根據(jù)空氣采樣量和粒子數(shù)計(jì)算含塵量。該法可直接觀察塵埃的形狀、大小、色澤等物理性質(zhì)，這對(duì)分析塵埃來源及污染途徑具有較高的價(jià)值，但取樣、計(jì)數(shù)較繁瑣。
(3)光電比色計(jì)數(shù)法：采用濾紙真空過濾含塵空氣，捕集塵粒于濾紙表面，測(cè)定過濾前后的透光度。根據(jù)透光度與積塵量成反比(假設(shè)塵埃的成分、大小和分布相同)，計(jì)算含塵量。常用于中、高效過濾器的滲漏檢查。
2．無菌檢查法 系指檢查藥品與輔料是否無菌的方法，是評(píng)價(jià)無菌產(chǎn)品質(zhì)量必須進(jìn)行的檢測(cè)項(xiàng)目。無菌制劑必須經(jīng)過無菌檢查法檢驗(yàn)，證實(shí)已無微生物生存后，才能使用�！吨袊幍洹芬�(guī)定的無菌檢查法有"直接接種法"和"薄膜過濾法"。
(1)直接接種法：將供試品溶液接種于培養(yǎng)基上，培養(yǎng)數(shù)日后觀察培養(yǎng)基上是否出現(xiàn)混濁或沉淀，與陽性和陰性對(duì)照品比較或直接用顯微鏡觀察。
(2)薄膜過濾法：取規(guī)定量供試品經(jīng)薄膜過濾器過濾后，取出濾膜在培養(yǎng)基上培養(yǎng)數(shù)日，觀察結(jié)果，并進(jìn)行陰性和陽性對(duì)照試驗(yàn)。該方法可過濾較大量的樣品，檢測(cè)靈敏度高，結(jié)果較"直接接種法"可靠，不易出現(xiàn)"假陰性"結(jié)果。但應(yīng)嚴(yán)格控制過濾過程中的無菌條件，防止環(huán)境微生物污染而影響檢測(cè)結(jié)果。
(四)空氣凈化技術(shù)
潔凈室的空氣凈化技術(shù)一般采用空氣過濾法，當(dāng)含塵空氣通過多孔過濾介質(zhì)時(shí)，粉塵被微孔截留或孔壁吸附，達(dá)到與空氣分離的目的。該方法是空氣凈化中經(jīng)濟(jì)有效的關(guān)鍵措施之一。
1．過濾方式 空氣過濾屬于介質(zhì)過濾，可分為表面過濾和深層過濾。
(1)表面過濾：系指大于過濾介質(zhì)微孔的粒子截留在介質(zhì)表面，使其與空氣得到分離的方法。常用的過濾介質(zhì)有醋酸纖維素、硝酸纖維素等微孔濾膜。主要用于無塵、無菌潔凈室等高標(biāo)準(zhǔn)空氣的末端過濾。
(2)深層過濾：系指小于過濾介質(zhì)微孔的粒子吸附在介質(zhì)內(nèi)部，使其與空氣得到分離。常用的介質(zhì)材料有：玻璃纖維、天然纖維、合成纖維、粒狀活性炭、發(fā)泡性濾材等。
2．空氣過濾機(jī)理及影響因素
(1)空氣過濾機(jī)理：按塵粒與過濾介質(zhì)的作用方式，可將空氣過濾機(jī)理大體分為二大類，攔截作用和吸附作用。
1)攔截作用：系指當(dāng)粒徑大于纖維間的間隙時(shí)，由于介質(zhì)微孔的機(jī)械屏障作用截留塵粒，屬于表面過濾。
2)吸附作用：系指當(dāng)粒徑小于纖維間隙的細(xì)小粒子通過介質(zhì)微孔時(shí)，由于塵埃粒子的重力、分子間范德華力、靜電、粒子運(yùn)動(dòng)慣性及擴(kuò)散等作用，與纖維表面接觸被吸附。屬于深層過濾。
(2)影響空氣過濾的主要因素
1)粒徑：粒徑愈大，攔截、慣性、重力沉降作用愈大，愈易除去；反之，愈難除去。
2)過濾風(fēng)速：在一定范圍內(nèi)，風(fēng)速愈大，粒子慣性作用愈大，吸附作用增強(qiáng)，擴(kuò)散作用降低，但過強(qiáng)的風(fēng)速易將附著于纖維的細(xì)小塵埃吹出，造成二次污染，因此風(fēng)速應(yīng)適宜；風(fēng)速愈小，擴(kuò)散作用愈強(qiáng)，小粒子愈易與纖維接觸而吸附，常用極小風(fēng)速捕集微小塵粒。
3)介質(zhì)纖維直徑和密實(shí)性：纖維愈細(xì)、愈密實(shí)，攔截和慣性作用愈強(qiáng)，但阻力增加，擴(kuò)散作用減弱。
4)附塵：隨著過濾的進(jìn)行，纖維表面沉積的塵粒增加，攔截作用提高，但阻力增加，當(dāng)達(dá)到一定程度時(shí)，塵粒在風(fēng)速的作用下，可能再次飛散進(jìn)入空氣中，因此過濾器應(yīng)定期清洗，以保證空氣質(zhì)量。
3．空氣過濾器及其特性
(1)空氣過濾器：常以單元形式制成，即將濾材裝入金屬或木質(zhì)框架內(nèi)組成一個(gè)單元過濾器，再將一個(gè)或多個(gè)單元過濾器安裝到通風(fēng)管道或空氣過濾箱內(nèi)，組成空氣過濾系統(tǒng)。單元過濾器一般可分為：板式、契式、袋式和折疊式空氣過濾器(見圖3-3)。
1)板式空氣過濾器：是最常用的初效過濾器，亦稱預(yù)過濾器。通常置于上風(fēng)側(cè)的新風(fēng)過濾，主要濾除粒徑大于5μm的浮塵，且有延長(zhǎng)中、高效過濾器壽命的作用；
2)契式和袋式空氣過濾器：用于中效過濾，兩種空氣過濾器的外型、結(jié)構(gòu)相似，僅濾材不同，主要用于濾除大于1μm的浮塵，一般置于高效過濾器之前；
3)折疊式空氣過濾器：由于濾材折疊裝置，減小了通過濾材的有效風(fēng)速，對(duì)微米級(jí)塵粒捕集效率高，用于高效過濾，主要濾除小于1μm的浮塵，對(duì)粒徑0.3μm的塵粒的過濾效率在99.97%以上，一般裝于通風(fēng)系統(tǒng)的末端，必須在中效過濾器保護(hù)下使用。其特點(diǎn)是效率高、阻力大、不能再生、有方向性(正反方向不能倒裝)。
(2)空氣過濾器的特性：
1)過濾效率(η)：是過濾器主要參數(shù)之一，具有評(píng)價(jià)過濾器除去塵埃能力大小的作用，過濾效率愈高，除塵能力愈大。
(3-9)
式中，C1、C2-分別表示過濾前后空氣的含塵量；η-含塵量以計(jì)數(shù)濃度表示時(shí)為計(jì)數(shù)效率；當(dāng)含塵量以重量濃度表示時(shí)為計(jì)重效率。
在空氣凈化過程中，實(shí)際上，一般采用多級(jí)串聯(lián)過濾，其過濾效率為：
(3-10)
2)穿透率(K)和凈化系數(shù)(Kc)：穿透率系指濾器過濾后和過濾前的含塵濃度比，表明過濾器沒有濾除的含塵量，穿透率愈大，過濾效率愈差，反之亦然。
(3-11)
凈化系數(shù)系指過濾后含塵濃度降低的程度。以穿透率的倒數(shù)表示，數(shù)值愈大，凈化效率愈高。
(3-12)
3)容塵量：系指過濾器允許積塵的最大量。一般容塵量定為阻力增大到最初阻力的兩倍或過濾效率降至初值的85%以下的積塵量。超過容塵量，阻力明顯增加，捕塵能力明顯下降，且易發(fā)生附塵的再飛散。
(五)潔凈室的設(shè)計(jì)
制藥企業(yè)應(yīng)按照藥品生產(chǎn)種類、劑型、生產(chǎn)工藝和要求等，將生產(chǎn)廠區(qū)合理劃分區(qū)域。通�？煞譃橐话闵a(chǎn)區(qū)、控制區(qū)、潔凈區(qū)和無菌區(qū)。根據(jù)GMP設(shè)計(jì)要求，一般生產(chǎn)區(qū)無潔凈度要求；控制區(qū)的潔凈度要求為10萬級(jí)；潔凈區(qū)的潔凈度要求為1萬級(jí)(亦稱一般無菌工作區(qū))；無菌區(qū)的潔凈度要求為100級(jí)。本節(jié)主要介紹1萬級(jí)潔凈室的設(shè)計(jì)。
1．潔凈區(qū)基本布局
潔凈區(qū)一般由潔凈室、風(fēng)淋、緩沖室、更衣室、洗澡室和廁所等區(qū)域構(gòu)成(見圖3-4)。
各區(qū)域的連接必須在符合生產(chǎn)工藝的前提下，明確人流、物流和空氣流的流向(潔凈度從高→低)，確保潔凈室內(nèi)的潔凈度要求�；驹瓌t是：潔凈室面積應(yīng)合理，室內(nèi)設(shè)備布局盡量緊湊，盡量減少面積；同級(jí)別潔凈室盡可能相鄰；不同級(jí)別的潔凈室由低級(jí)向高級(jí)安排，彼此相連的房間之間應(yīng)設(shè)隔離門，門應(yīng)向潔凈度高的方向開啟，各級(jí)潔凈室之間的正壓差一般設(shè)計(jì)在10Pa左右；潔凈室內(nèi)一般不設(shè)窗戶，若需窗戶，應(yīng)以封閉式外走廊隔離窗戶和潔凈室；潔凈室門應(yīng)密閉，人、物進(jìn)出口處裝有氣閥(air lock)；光照度應(yīng)大于300Lx；無菌區(qū)紫外燈一般安裝在無菌工作區(qū)上方或入口處。
2．潔凈室對(duì)人員、物件及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的要求 潔凈室的設(shè)計(jì)方案、所用材料是保
證潔凈室潔凈度的基礎(chǔ)，但潔凈室的維護(hù)和管理同樣不可缺。一般認(rèn)為，設(shè)備和管理不善造成的污染各占50%。
(1)人員要求：人員是潔凈室粉塵和細(xì)菌的主要污染源。如人體皮屑、唾液、頭發(fā)、纖維等污染物質(zhì)。為了減少人員污染，操作人員進(jìn)入潔凈室之前，必須水洗(洗手、洗臉、淋浴等)，更換衣、鞋、帽，風(fēng)淋。服飾應(yīng)專用，頭發(fā)不得外露，盡量減少皮膚外露；衣料采用發(fā)塵少、不易吸附、不易脫落的緊密尼龍、滌綸等化纖織物。
(2)物件要求：物件包括原料、儀器、設(shè)備等，這些物件在進(jìn)入潔凈室前均需潔凈處理。長(zhǎng)期置于潔凈室內(nèi)的物件應(yīng)定時(shí)凈化處理，流動(dòng)性物料一般按一次通過方式，邊滅菌邊送入無菌室內(nèi)。如安瓿和輸液瓶經(jīng)洗滌、干燥、滅菌后，采用輸送帶將滅菌容器經(jīng)潔凈區(qū)隔墻的傳遞窗送入無菌室。由于傳遞窗一般設(shè)有氣幕或紫外線，以及潔凈室內(nèi)的正壓，可防止塵埃進(jìn)入潔凈室。亦可將滅菌柜(一般為隧道式)安裝在傳遞窗內(nèi)，一端開門于生產(chǎn)區(qū)，另一端開門于潔凈室，物料從生產(chǎn)區(qū)裝入滅菌柜，滅菌后經(jīng)另一端(潔凈室)取出。
(3)內(nèi)部結(jié)構(gòu)要求：主要對(duì)地面和墻壁所用材料以及設(shè)計(jì)有一定的要求，材料應(yīng)具備防濕、防霉，不易塊裂、燃燒，耐磨性、導(dǎo)電性好，經(jīng)濟(jì)實(shí)用等性質(zhì)，設(shè)計(jì)應(yīng)滿足不易染塵、便于清洗等。
3．空氣凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì)及要求
(1)空氣凈化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求：空氣凈化系統(tǒng)是保證潔凈室潔凈度的關(guān)鍵，該系統(tǒng)的優(yōu)劣直接影響產(chǎn)品質(zhì)量�？諝庵兴瑝m粒的粒徑分布較廣，為了有效地濾除各種不同粒徑的塵埃，高效空氣凈化系統(tǒng)采用三級(jí)過濾裝置：初效過濾→中效過濾→高效過濾(見圖3-5)。中效空氣凈化系統(tǒng)采用二級(jí)過濾裝置：初效過濾→中效過濾(見圖3-6)。系統(tǒng)中風(fēng)機(jī)不僅具有送風(fēng)作用，而且使系統(tǒng)處于正壓狀態(tài)。潔凈室常采用側(cè)面和頂部的送風(fēng)方式，回風(fēng)一般安裝于墻下。
局部?jī)艋菑氐紫藶槲廴�，降低生產(chǎn)成本的有效方法，特別適合于潔凈度需100級(jí)要求的區(qū)域。一般采用潔凈操作臺(tái)、超凈工作臺(tái)、生物安全柜和無菌小室等，安裝在10000級(jí)潔凈區(qū)內(nèi)。局部?jī)艋瘜?duì)輸液和注射劑的灌封、滴眼劑和粉針的分裝等局部工序具有較好的實(shí)用價(jià)值。
超凈工作臺(tái)(見圖3-7)是最常用的局部?jī)艋b置，其工作原理是使?jié)崈艨諝?經(jīng)高效過濾器后)在操作臺(tái)形成低速層流氣流，直接覆蓋整個(gè)操作臺(tái)面，以獲得局部100級(jí)的潔凈環(huán)境。送風(fēng)方式有水平層流和垂直層流。其特點(diǎn)是設(shè)備費(fèi)用少，可移動(dòng)，對(duì)操作人員的要求相對(duì)較少。
(2)氣流要求：由高效過濾器送出的潔凈空氣進(jìn)入潔凈室后，其流向的安排直接影響室內(nèi)潔凈度。氣流形式有層流和亂流。
1)層流是指空氣流線呈同向平行狀態(tài)，各流線間的塵埃不易相互擴(kuò)散，亦稱平行流。該氣流即使遇到人、物等發(fā)塵體，進(jìn)入氣流中的塵埃也很少擴(kuò)散到全室，而是隨平行流迅速流出，保持室內(nèi)潔凈度，常用于100級(jí)潔凈區(qū)。
層流分為水平層流和垂直層流(如圖3-8)。垂直層流以高效過濾器為送風(fēng)口，布滿頂棚，地板全部為回風(fēng)口，使氣流自上而下地流動(dòng)；水平層流的送風(fēng)口布滿一側(cè)墻面，對(duì)應(yīng)墻面為回風(fēng)口，氣流以水平方向流動(dòng)。
2)亂流是指空氣流線呈不規(guī)則狀態(tài)，各流線間的塵埃易相互擴(kuò)散，亦稱紊流。亂流可獲得1000~100000級(jí)的潔凈空氣。其示意圖見圖3-9。, http://www.www.srpcoatings.com