药品的质量在实际生产过程开始之前就已经决定了。它始于设施的基础设施——即那些物理结构，正是这些设备、机器和工人在其中共同协作，才能生产出安全有效的药品。
理想的制药生产设施应具备经过周密规划与验证的专门空间和设备，这些设施和设备的设计旨在最大限度地降低污染风险，从而实现最佳的性能、效率以及符合监管要求。
这篇博客文章介绍了如何有效地设计符合药品生产质量管理规范（GMP）、美国食品药品监督管理局（FDA）和世界卫生组织（WHO）要求的制药设施，同时为创新和未来的发展提供了灵活性。
为此，FDA、EMA 和 WHO 等药品监管机构制定了相关指南，明确规定药品生产设施必须具备以下条件：
- 防止污染和混淆。
- 建立环境控制措施。
- 制定设施清洁和维护的程序。
- 协助进行验证、文件编制和追溯性管理工作。
设施布局、物料在设施内的流动方式以及环境控制必须相互配合，以确保患者安全和产品的完整性。
原材料从一端进入。
生产过程在洁净区域内进行。
- 通过指定的安全出口离开。
通过将清洁区和污染区分开，你可以防止一个区域对另一个区域造成污染。
- 温度范围：18°C 至 25°C
相对湿度：30%至60%
- 气压差及气流方向
HEPA过滤器的类型以及空气交换率（ACPH）。
为了控制该区域的细菌生长和颗粒物污染，这些环境条件受到严格控制。
- A级洁净室（ISO 5）：这些区域用于无菌操作。
- B级洁净室（ISO 6标准）：这些区域将作为无菌区域的背景环境。
- C/D级洁净室（ISO 7/8）：这些区域对生产的要求较低，重要性相对较低。
根据洁净等级（C/D分类），暖通空调（HVAC）系统的空气质量以及用于保证洁净度的压力差类型也会有所不同。
该区域应能够方便地接触到供应商、交通枢纽以及技术熟练的工人。
2. 该场所应能够获得清洁的水源、空气以及废物处理设施。
3. 该场所必须遵守监管机构推荐的所有环境和安全法规。
4. 应为新增的生产线和研发实验室预留足够的空间。
理想的制药设施选址必须兼顾成本和物流因素，同时要着眼于未来的可持续发展。
此外，对于处理强效和/或细胞毒性产品的操作，必须在具有特殊空气处理设备的隔离、负压（封闭式）区域内进行。
人员：工作人员应使用独立的进出通道（如气锁和更衣区）来防止交叉污染。
材料：材料应通过传递箱和专用通道进行运输，以尽量减少交叉污染的风险。
材料：应采用光滑、无孔、易于清洁的表面处理，并且材质应为不锈钢或经过环氧树脂涂层处理的材料。
地板通常采用树脂或环氧树脂材料建造，以形成无缝的表面效果。
天花板应使用平整的面板，以避免污染物的积聚。
这些表面应能抵抗化学清洁剂的侵蚀，并能够承受高频的常规清洁操作。
- HVAC系统用于控制空气中的污染程度，并管理不同区域的压力。
使用纯化水（Purified Water）或注射用水（WFI）进行清洗、配制和冲洗操作。
压缩空气应当是干燥的、无油的，并且经过过滤处理。
蒸汽被用作杀菌剂和清洁介质。
每项公用设施都将经过验证，并定期接受监测。
模块化构建的优势包括：
- 项目完成时间更短。
- 在建造过程中，污染的风险更低。
- 能够根据需求迅速调整设计。
- 具备比传统方法更经济高效地扩大生产规模的能力。
这种灵活性对于生物制药公司和合同制造组织非常有用，因为它们需要能够快速响应客户的需求。
**引导式物料搬运系统（AMHS）**
用于大型设备清洁和灭菌的就地清洗（CIP）及就地蒸汽灭菌（SIP）系统。
用于实时监控生产过程的监控与数据采集（SCADA）系统。
- 用于追溯生产步骤的电子批生产记录（EBR）。
自动化不仅提高了生产效率，还有助于确保符合21 CFR Part 11关于数据完整性的要求。
美国食品药品监督管理局（FDA）的21 CFR Part 210/211：药品生产规范。
2. 欧盟（EU）GMP 第四卷附录1：无菌生产。
3. 世界卫生组织（WHO）TRS 1025附件2：药品生产质量管理规范。
4. M类计划（印度）：针对生产场所和设备的药品生产质量管理规范（GMP）。
根据这些指南，设备和设施的设计应尽可能减少生产过程中的污染风险，并必须具备有效的清洁、维护和验证措施，以确保符合药品生产质量管理规范（GMP）的要求。
**设计确认（Design Qualification, DQ）：** 用于确认设计符合监管机构和用户群体的要求。
2. 安装确认（IQ）：旨在确认设备和公用设施已正确安装，其连接工艺以及各项性能参数均符合生产过程的要求。
3. 运行确认（OQ）：在所有设备安装完成后，需要验证这些设备在特定模拟条件下是否能够正常运行。
4. 性能确认（PQ）：最后，这些系统必须在常规操作下能够正确运行。
验证的目的是为了确认生产设施及其设备能够持续稳定地生产出高质量的药物制剂。
- HVAC系统中的能量回收。
- 带有智能传感器的LED照明系统。
- 水循环利用。
- 在保持空气质量不变的前提下，尽量减少换气次数。
制造设施的绿色设计能够降低运营成本，并支持全球范围内的可持续发展和环境保护努力。
设施应采用质量风险管理（QRM）流程，并持续评估纠正与预防措施（CAPA），以解决偏离正常状态的问题，并为不断改进设施运营提供机会。一个为支持质量而建立的设施最终将能够满足全球制药市场日益增长的需求。
制药制造商在建设工厂时，需要尽可能多地考虑与质量、安全和效率相关的因素。无论是通过布局设计、材料选择，还是自动化程度和可持续性的考量，这些设计决策都会直接影响工厂的合规性以及保持产品完整性的能力。
符合 GMP 标准的设施不仅满足了监管要求，还表明该公司致力于通过保证产品质量和卓越的制造流程来确保患者安全。在进入任何监管审计之前，你必须审查你的设施设计。
理想的制药生产设施应具备经过周密规划与验证的专门空间和设备，这些设施和设备的设计旨在最大限度地降低污染风险，从而实现最佳的性能、效率以及符合监管要求。
制药行业中设施设计的重要性
药品对环境因素、交叉污染以及人为错误非常敏感。设施的建造和运营方式会直接影响药品的质量。为此，FDA、EMA 和 WHO 等药品监管机构制定了相关指南，明确规定药品生产设施必须具备以下条件：
- 防止污染和混淆。
- 建立环境控制措施。
- 制定设施清洁和维护的程序。
- 协助进行验证、文件编制和追溯性管理工作。
设施布局、物料在设施内的流动方式以及环境控制必须相互配合，以确保患者安全和产品的完整性。
有效设施设计的关键原则
建立更高效的制药设施的最佳方法是遵循《药品生产质量管理规范》（GMP）的相关指南。这些指南特别强调在设施设计阶段需要考虑卫生要求、生产流程以及基于风险的规划。设施的布局与流程
所有物料和人员的流动都应保持单向性，这样可以确保不会发生交叉污染。原材料从一端进入。
生产过程在洁净区域内进行。
- 通过指定的安全出口离开。
通过将清洁区和污染区分开，你可以防止一个区域对另一个区域造成污染。
2. 受控环境条件
环境控制是决定产品是否无菌或非无菌的最重要因素。这些环境控制措施包括：- 温度范围：18°C 至 25°C
相对湿度：30%至60%
- 气压差及气流方向
HEPA过滤器的类型以及空气交换率（ACPH）。
为了控制该区域的细菌生长和颗粒物污染，这些环境条件受到严格控制。
3. 净室等级的认证
制药行业的洁净室根据 ISO-14644 标准和 WHO GMP 指南进行分类。- A级洁净室（ISO 5）：这些区域用于无菌操作。
- B级洁净室（ISO 6标准）：这些区域将作为无菌区域的背景环境。
- C/D级洁净室（ISO 7/8）：这些区域对生产的要求较低，重要性相对较低。
根据洁净等级（C/D分类），暖通空调（HVAC）系统的空气质量以及用于保证洁净度的压力差类型也会有所不同。
选择合适的地点
选择一个合适的地点来建设制药设施需要综合考虑战略因素以及是否符合相关法规要求。选址时必须考虑以下因素：该区域应能够方便地接触到供应商、交通枢纽以及技术熟练的工人。
2. 该场所应能够获得清洁的水源、空气以及废物处理设施。
3. 该场所必须遵守监管机构推荐的所有环境和安全法规。
4. 应为新增的生产线和研发实验室预留足够的空间。
理想的制药设施选址必须兼顾成本和物流因素，同时要着眼于未来的可持续发展。
设施布局与设计考虑因素
**业务分离**
每个操作步骤（配药、生产、灌装、包装、储存）都必须在指定的区域内进行，以确保消除交叉污染的风险。此外，对于处理强效和/或细胞毒性产品的操作，必须在具有特殊空气处理设备的隔离、负压（封闭式）区域内进行。
2. 物料与人员的流动
GMP（药品生产质量管理规范）设施的设计应确保人员和物料的流动方向是单向的。人员：工作人员应使用独立的进出通道（如气锁和更衣区）来防止交叉污染。
材料：材料应通过传递箱和专用通道进行运输，以尽量减少交叉污染的风险。
3. 表面处理与质量要求
用于建造 GMP 设施的所有材料的表面必须：材料：应采用光滑、无孔、易于清洁的表面处理，并且材质应为不锈钢或经过环氧树脂涂层处理的材料。
地板通常采用树脂或环氧树脂材料建造，以形成无缝的表面效果。
天花板应使用平整的面板，以避免污染物的积聚。
这些表面应能抵抗化学清洁剂的侵蚀，并能够承受高频的常规清洁操作。
4. 公用设施与支持系统
所有公用设施和支持系统在设计时都将考虑到持续运行的需求，并确保符合相关法规的要求。- HVAC系统用于控制空气中的污染程度，并管理不同区域的压力。
使用纯化水（Purified Water）或注射用水（WFI）进行清洗、配制和冲洗操作。
压缩空气应当是干燥的、无油的，并且经过过滤处理。
蒸汽被用作杀菌剂和清洁介质。
每项公用设施都将经过验证，并定期接受监测。
模块化与灵活的设计
现代制药设施的一个趋势是采用模块化建筑设计。这种类型的设施使用预制的洁净室单元进行建造，这些单元可以快速组装，并且根据需要轻松地进行扩展或改造。模块化构建的优势包括：
- 项目完成时间更短。
- 在建造过程中，污染的风险更低。
- 能够根据需求迅速调整设计。
- 具备比传统方法更经济高效地扩大生产规模的能力。
这种灵活性对于生物制药公司和合同制造组织非常有用，因为它们需要能够快速响应客户的需求。
设备与自动化集成
现代设施在制造过程中引入自动化技术，以提高效率并减少人为错误的可能性。例如：**引导式物料搬运系统（AMHS）**
用于大型设备清洁和灭菌的就地清洗（CIP）及就地蒸汽灭菌（SIP）系统。
用于实时监控生产过程的监控与数据采集（SCADA）系统。
- 用于追溯生产步骤的电子批生产记录（EBR）。
自动化不仅提高了生产效率，还有助于确保符合21 CFR Part 11关于数据完整性的要求。
确保合规性
制药生产设施的设计必须符合国家和国际上的药品生产质量管理规范（GMP）要求。这些规范包括：美国食品药品监督管理局（FDA）的21 CFR Part 210/211：药品生产规范。
2. 欧盟（EU）GMP 第四卷附录1：无菌生产。
3. 世界卫生组织（WHO）TRS 1025附件2：药品生产质量管理规范。
4. M类计划（印度）：针对生产场所和设备的药品生产质量管理规范（GMP）。
根据这些指南，设备和设施的设计应尽可能减少生产过程中的污染风险，并必须具备有效的清洁、维护和验证措施，以确保符合药品生产质量管理规范（GMP）的要求。
验证与确认
在任何设施开始投入使用之前，都必须进行全面的验证，以证明其符合药品生产质量管理规范（GMP）的要求。**设计确认（Design Qualification, DQ）：** 用于确认设计符合监管机构和用户群体的要求。
2. 安装确认（IQ）：旨在确认设备和公用设施已正确安装，其连接工艺以及各项性能参数均符合生产过程的要求。
3. 运行确认（OQ）：在所有设备安装完成后，需要验证这些设备在特定模拟条件下是否能够正常运行。
4. 性能确认（PQ）：最后，这些系统必须在常规操作下能够正确运行。
验证的目的是为了确认生产设施及其设备能够持续稳定地生产出高质量的药物制剂。
环境与能源考量
如今，制药设施的设计更加注重可持续性和能源效率。一些有助于实现可持续性的关键设计要素包括：- HVAC系统中的能量回收。
- 带有智能传感器的LED照明系统。
- 水循环利用。
- 在保持空气质量不变的前提下，尽量减少换气次数。
制造设施的绿色设计能够降低运营成本，并支持全球范围内的可持续发展和环境保护努力。
持续改进与监控
一个设施的建设仅仅是将其发展成为一个能够正常运行的“实体”的第一步；在设施建成之后，还需要不断地进行改进。通过定期进行药品生产质量管理规范（GMP）审计、环境检测以及设备校准，可以确保其持续符合相关要求。设施应采用质量风险管理（QRM）流程，并持续评估纠正与预防措施（CAPA），以解决偏离正常状态的问题，并为不断改进设施运营提供机会。一个为支持质量而建立的设施最终将能够满足全球制药市场日益增长的需求。
制药制造商在建设工厂时，需要尽可能多地考虑与质量、安全和效率相关的因素。无论是通过布局设计、材料选择，还是自动化程度和可持续性的考量，这些设计决策都会直接影响工厂的合规性以及保持产品完整性的能力。
符合 GMP 标准的设施不仅满足了监管要求，还表明该公司致力于通过保证产品质量和卓越的制造流程来确保患者安全。在进入任何监管审计之前，你必须审查你的设施设计。