制藥行業(yè)對產(chǎn)品質(zhì)量和安全性要求極高，污染控制策略（Contamination Control Strategy, CCS）框架下，制藥設(shè)施的環(huán)境及工藝管控成為保障藥品生產(chǎn)質(zhì)量與安全的關(guān)鍵手段。如何在CCS框架下，通過數(shù)字化技術(shù)提升制藥設(shè)施環(huán)境及工藝管控水平，并推動制藥行業(yè)邁向數(shù)字化轉(zhuǎn)型成為了當前的熱點話題。
在制藥行業(yè)中，污染控制不僅關(guān)乎產(chǎn)品質(zhì)量與患者安全，更是企業(yè)合規(guī)運營的生命線。隨著歐洲藥品管理局（EMA）和美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）對污染控制策略（CCS）的法規(guī)要求日益嚴格，制藥企業(yè)亟需構(gòu)建覆蓋全生命周期的污染防控體系。那么，如何正確理解污染控制策略（CCS）?
簡單來說，CCS是一套有計劃的控制措施，旨在確保工藝性能和產(chǎn)品質(zhì)量，特別針對微生物、內(nèi)毒素/熱原和微粒的控制[1]。CCS的目的是最大限度地降低藥品生產(chǎn)過程中污染、交叉污染以及混淆、差錯等風險，確保持續(xù)穩(wěn)定地生產(chǎn)出符合預定用途和注冊要求的藥品。
(一)理解CCS的核心內(nèi)涵：不只是合規(guī)，更是質(zhì)量文化
污染控制策略（CCS）是EMA在《附錄1》中明確提出的系統(tǒng)性方法，其本質(zhì)是通過對設(shè)施、設(shè)備、工藝和人員的全面控制，實現(xiàn)從源頭到終端的污染預防[2]。例如，某跨國藥企在無菌制劑車間實施CCS后，將微生物污染事件發(fā)生率降低72%，驗證了系統(tǒng)性管控的有效性。與傳統(tǒng)質(zhì)量管控相比，CCS具有三個顯著特征：
● 前瞻性：通過風險評估（如FMEA）預先識別污染風險點；
● 系統(tǒng)性：整合環(huán)境監(jiān)控、工藝驗證、人員行為等多維度要素；
● 動態(tài)性：基于數(shù)據(jù)持續(xù)優(yōu)化控制措施。
圖片來源：正大天晴
(二)CCS框架下的環(huán)境管控：從生產(chǎn)到存儲的全方位規(guī)范
在污染控制策略（CCS）的框架下，制藥企業(yè)需要建立一套完善的環(huán)境管控體系，以確保藥品生產(chǎn)環(huán)境的潔凈度、安全性和穩(wěn)定性。
1.廠房設(shè)計及布局：質(zhì)量安全的基本保障
● 選址：選擇遠離污染源、交通便利、基礎(chǔ)設(shè)施完善的地方。
● 設(shè)計：滿足 GMP 要求，合理劃分潔凈區(qū)與非潔凈區(qū)，設(shè)置明確的人流、物流通道，避免交叉污染。
● 布局：潔凈度級別高的區(qū)域應布置在上方，避免污染物向下擴散。
2.生產(chǎn)環(huán)境：潔凈與穩(wěn)定的雙重保障
根據(jù)藥品GMP指南，制藥生產(chǎn)環(huán)境需滿足嚴苛的潔凈度要求。例如，無菌藥品生產(chǎn)需在A級或B級潔凈環(huán)境下進行，并通過定期監(jiān)測確保潔凈度持續(xù)達標。此外，環(huán)境參數(shù)的穩(wěn)定性同樣關(guān)鍵：
● 溫濕度控制：通常需維持在18℃~26℃和45%~65%的相對濕度范圍，防止藥品因環(huán)境波動而變質(zhì)。
● 壓差管理：潔凈區(qū)與非潔凈區(qū)之間需保持不低于10 Pa的壓差，避免污染物擴散。
● 設(shè)備維護：生產(chǎn)設(shè)備需定期清潔、消毒和驗證，杜絕因設(shè)備故障導致的交叉污染。
3.存儲環(huán)境：分區(qū)管理與動態(tài)監(jiān)控
倉儲區(qū)的設(shè)計需遵循“有序、安全、可控”原則：
● 分區(qū)存放：按物料狀態(tài)（待驗、合格、不合格）和藥品屬性分類存儲，避免混淆。
● 環(huán)境調(diào)控：配備溫控、除濕及冷藏設(shè)備，部分藥品需避光儲存，同時加強防蟲鼠措施（如防蟲網(wǎng)、擋鼠板）。
動態(tài)監(jiān)測：通過傳感器實時采集溫濕度數(shù)據(jù)，確保存儲環(huán)境符合標準。
(三)當前挑戰(zhàn)：設(shè)施與工藝管控的痛點分析
1.設(shè)施環(huán)境管理的短板
● 設(shè)備管理不足：維護計劃執(zhí)行不力、清潔不徹底、設(shè)備變更控制缺失等問題頻發(fā)，易引發(fā)污染風險。
● 廠房設(shè)施老化：潔凈室空調(diào)系統(tǒng)故障、地面磨損等問題導致潔凈度與壓差控制失效。
● 公用設(shè)施缺陷：物流路線規(guī)劃不合理、溫濕度波動大等問題威脅藥品質(zhì)量。
2.工藝管控的薄弱環(huán)節(jié)
● 標準與流程缺失：工藝參數(shù)調(diào)整滯后、操作不規(guī)范、檢測方法不統(tǒng)一等問題影響一致性。
● 驗證合規(guī)性不足：部分企業(yè)存在工藝驗證不全面或數(shù)據(jù)造假現(xiàn)象，導致質(zhì)量隱患。
(四)破局之道：智能化與數(shù)字化技術(shù)的應用
1.環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的升級
● BMS與EMS系統(tǒng)：樓宇控制系統(tǒng)（BMS）與環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)（EMS）可實時監(jiān)控溫度、濕度、壓差等參數(shù)，并通過數(shù)據(jù)分析預測風險。
● AI與大數(shù)據(jù)：借助人工智能算法分析歷史數(shù)據(jù)，可識別異常趨勢并實現(xiàn)預防性維護。例如，施耐德電氣的EcoStruxureTM平臺的高級分析功能，不僅可為生產(chǎn)設(shè)備提供持續(xù)的實時監(jiān)控，還有助于優(yōu)化設(shè)備性能，減少停機時間。
2.工藝自動化的價值
● 效率與質(zhì)量雙提升：自動化設(shè)備（如Modicon系列控制器）和制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）可減少人為誤差，提升工藝精度。
● 合規(guī)性保障：符合FDA 21 CFR Part 11法規(guī)所要求的電子簽名，同時滿足GMP要求，確保操作過程的可控性與可追溯性，這不僅滿足了產(chǎn)品質(zhì)量要求，也符合監(jiān)管標準，有助于進一步推動了工作效率的提升。
3.物聯(lián)網(wǎng)與云計算的整合
通過物聯(lián)網(wǎng)（IoT）技術(shù)連接設(shè)備與系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時共享與遠程控制。例如，AVEVA InTouch HMI人機界面支持全流程可視化，幫助管理者快速決策。
(五)總結(jié)
在CCS框架下，制藥設(shè)施環(huán)境及工藝管控不僅是合規(guī)要求，更是企業(yè)核心競爭力的體現(xiàn)。通過智能化升級、綠色化轉(zhuǎn)型與持續(xù)創(chuàng)新，制藥企業(yè)能夠在保障藥品質(zhì)量的同時，實現(xiàn)降本增效與可持續(xù)發(fā)展。未來，隨著模塊化工廠的普及，污染控制將深度融入制藥生產(chǎn)的基因之中。
參考資料：
[1] 郭偉.控制制藥凈化空調(diào)機組與系統(tǒng)二次微生物污染的對策分析[J].化工與醫(yī)藥工程,2018,39(4):19-22.
[2] 趙嵩月.歐盟新版無菌藥品附錄主要變化點及對我國無菌藥品生產(chǎn)管理的啟示[J].廣東化工,2023,50(12):98-100.
作者簡介：Sophia，主要從事生物醫(yī)藥行業(yè)發(fā)展研究、藥物科普等方面工作。
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