济南纯水设备论死3D角的准确定义
【济南纯水设备 http://www.szxqhb.cn】死角检查是系统进行安装确认(IQ)时的一项重要内容。在洁净流体工艺系统(制药用水系统与配液/CIP/SIP系统)中死角过大所带来的风险主要如下:(1)为微生物繁殖提供了“温床”并导致“生物膜”的形成,引起微生物指标、TOC指标或内毒素指标超标,导致水质指标不符合药典要求;(2)系统消毒或灭菌不导致的二次微生物污染;(3)系统清洗不导致的二次颗粒物污染或产品交叉污染。在洁净流体工艺系统中,任何死角的存在均可能导致整个系统的污染。因此,中国2010版GMP要求“管道的设计和安装应避免死角、盲管”。
《美国机械工程师协会生物加工设备标准》2014版(《ASME BPE 2014》)对于死角有准确的定义,“死角”是指当管路或容器使用时,能导致产品污染的区域(dead leg: an area of entrapment in a vessel or piping run that could lead to contamination of the product.),从该定义可以清晰的了解到,是否发生微生物污染才是检验死角与否的正确标准。
1976年,美国FDA在CFR212法规上次采用量化方法进行死角的质量管理,工程上俗称“6D”规则,其含义为“当L/d<6时,证明此处无死角”,其中L指“流动侧主管网中心到支路盲板(或用点阀门中心)的距离”,d为支路的直径。随后的研究表明,“3D”规则更符合洁净流体工艺系统的微生物控制要求,其中L的含义变更为“流动侧主管网管壁到支路盲板(或用点阀门中心)的距离”(图1)。
更加准确的死角量化定义来自于ASME BPE(图2),该定义表明,L是指“流动侧主管网内壁到支路盲板(或用点阀门中心)的距离”,D是指“非流动侧支路管道的内径”。
从消毒验证和清洗验证的角度能有效说明“3D”规则的合理性。死角的消毒验证表明,小于3D死角的支路(图中为L/D等于0,0,1.5)处很快能达到预定的消毒温度,支路垂直向下或向上的大于3D死角(图中为L/D等于4.0,5.6,9.4)在流速为0.4m/s和1.2m/s时,支路处始终无法达到预定的消毒温度,提高流速到2.0m/s,除垂直向下的4D支路能达到消毒温度外,其他支路处始终无法达到预定的消毒温度。上述实验说明:死角是影响支路清洗的关键因素,而流速是影响支路清洗的次关键因素。
死角的清洗验证表明,L/D等于2.8的用点支路在系统流速加快到一定数值时,清洗验证符合要求,L/D等于6的用点支路在系统流速一直增加的情况下,清洗验证始终不符合要求,同时,2.8D支路较6D支路能更快的达到清洗要求,上述模型进一步表明,死角是影响支路清洗的关键因素,而流速是影响支路清洗的次关键因素(图5)。
虽然大多数GMP法规并未对死角标准做一个值的硬性规定,但基于上述研究结论,死角的“3D”规则还是得到了制药行业的普遍认同和推广,例如,中国GMP、欧盟GMP、WHO GMP和美国FDA cGMP的大多数企业均以“3D”规则(L<3D)作为安装确认的死角检查标准。因生物发酵等制药工艺的交叉污染风险更大,ASME BPE标准要求生物制药企业以更加严格的“2D”规则(L<2D)作为死角的安装确认检查标准。
《ASME BPE 2014》推荐两种制药用水用点阀门的安装方式:(1)U型弯与两通路阀门连接;(2)安装T型零死角阀门,上述方法均可满足3D死角要求。
虽然U型弯与两通路阀门的安装方式较T型零死角阀门的安装方式节省项目投资,但其微生物污染的风险会相应增加,因此,ISPE推荐:如果用一个有着较大口径的两通路隔膜阀替代T型零死角阀门,则需要考虑用增加最低速度的方式来弥补其微生物污染的风险。
自动氩弧焊接是的不锈钢组件连接方式,采用U型弯与两通路隔膜阀自动焊接并不会影响隔膜阀膜片的更换和维修。通过对制药行业隔膜阀标准尺寸的比对发现:采用DN25规格的两通路隔膜阀与U型弯自动氩弧焊接组合时,可有效满足用水点的3D死角要求;采用DN25阀门与U型弯卡箍连接会造成用点死角超过3D;理论上讲,采用DN20或DN15阀门与U型弯手工焊接也能达到3D标准,但其手工焊接的焊口质量非常不稳定,内窥镜影像质量往往不是很理想,从工程实践角度并不可取。
NA 卡接与Kest卡接能实现罐体附件安装无死角(图7),很好地解决了连接处可能存在的微生物滋生风险。
虽然U型弯与两通路阀门的安装方式较T型零死角阀门的安装方式节省项目投资,但其微生物污染的风险会相应增加,因此,ISPE推荐:如果用一个有着较大口径的两通路隔膜阀替代T型零死角阀门,则需要考虑用增加最低速度的方式来弥补其微生物污染的风险。
自动氩弧焊接是的不锈钢组件连接方式,采用U型弯与两通路隔膜阀自动焊接并不会影响隔膜阀膜片的更换和维修。通过对制药行业隔膜阀标准尺寸的比对发现:采用DN25规格的两通路隔膜阀与U型弯自动氩弧焊接组合时,可有效满足用水点的3D死角要求;采用DN25阀门与U型弯卡箍连接会造成用点死角超过3D;理论上讲,采用DN20或DN15阀门与U型弯手工焊接也能达到3D标准,但其手工焊接的焊口质量非常不稳定,内窥镜影像质量往往不是很理想,从工程实践角度并不可取。
NA 卡接与Kest卡接能实现罐体附件安装无死角(图7),很好地解决了连接处可能存在的微生物滋生风险。实验室纯水设备济南水处理设备,济南去离子水设备。 济南纯水设备,医用GMP纯化水设备。
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