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制药机械不锈钢材料选用标准

宝正网-制药机械设备【www.baozheng360.com】 / 2014-07-16

近些年,虽然中国制药设备产品经多年的发展,其应用也已经相当成熟,但制药企业的设备管理与采购人员对制药设备材料选择概念仍处于模糊状态,特别是对金属材料的选择更为扑朔迷离。认为选了316L材质便是符合了GMP,这个错误的观念在中国乃至国外相关人士有一定的的沉淀。
本文从GMP和制药工艺对设备材料选择的要求入手,着重对制药设备中常用不锈钢选用作了探讨,并结合对此进行了阐述。同时,简述了非金属材料的选用原则。
一、GMP对制药设备材料的要求
1、GMP(98版)1第32条认为:“与药品直接接触的设备表面应光洁、平整、易清洗或消毒、耐腐蚀,不与药品发生化学变化或吸附药品。”第34条认为:“……储罐和输送管道所用材料应无毒、耐腐蚀。……注射用水储罐的通气口应安装不脱落纤维的疏水性除菌滤器。”
2、GMP(98版)附录2第一节3款第7条认为:“洁净室(区)内应使用无脱落物、易清洗、易消毒的卫生工具……。”第二节3款认为:“与药液接触的设备、容器具、管路、阀门、输送泵等应采用优质耐腐蚀材质,……。过滤器材不得吸附药液组份和释放异物。禁止使用含石棉的过滤器材。”
再看美国cGMP3中211.65条(a)款,其认为:“设备表面与组份、中间物料或药品接触时应不起反应,无吸着、吸附作用,以不致改变药品的安全性、鉴别特征、含量(或效价)、质量或纯度而使之超出法定或其它既定要求。”
可以说,查遍GMP相关文件均未见到制药设备选材的强制性条文,GMP对制药设备选材只作了定向的规定,而没有作具体的规定。虽然,在《药品生产验证指南》4这本国内权威性的专著中,对一些生产过程中设备和管道的选材作了若干陈述,如类似注射用水管路材质为316L,其是有的放矢,而不是一遇到制药设备与物料直接接触的材质便是316L这样叙述的,何况此书的前言中明确表示“是一本验证工作方面的指导性工具书,不具有法规性的验证规定4。”这说明:GMP对制药设备选材只作定向性的规定。
二、制药工艺对制药设备的材料要求
人们在关注制药设备材料应“易清洗或消毒、耐腐蚀,不与药品发生化学变化或吸附药品”的同时,更不要遗忘另一个选材原则,这便是不溶性微粒的有效控制。
在药品中微粒大致有尘粒、金属或其它微粒,微粒的存在直接影响药品质量,危及人们的生命安全。大量临床资料表明,如药品被7-2μm的尘粒污染了,尤其是静脉注射用药,可以导致热原反应、肺动脉炎、微血栓或异物肉芽肿等,严重的会致人死命4。因此,我国药典1985年首次对输液不溶性微粒作出限定,规定每毫升中大于或等于10μm的粒子不得超过50个,大于或等于25μm的粒子不得超过5个4。
同时,制药设备专家明确指出:无菌性及不溶性微粒的污染是无菌原料药区别于非无菌原料药的两大主要特征,也是生产工艺中与控制的最重要项目之一。
不溶性微粒的污染的控制在无菌原料生产中最难控制的一项指标,每个无菌产品的不溶性微粒必须是在一定的范围内,即大于10μm和小于25μm的不溶性微粒控制在300个/g以下,而大于25μm的不溶性微粒控制在30个/g以下4。
所列举的不溶性微粒的来源在生产过程中有四个方面,即公用设施系统、操作系统、工艺物料系统以及设备或用具系统。其中设备或用具系统不溶性微粒控制的关键与材质选用密切相关,有部分物料在材质表面作高速接触时,基于材质表面硬度低而产生一定量的金属微粒,如像316L不锈钢表面硬度相对软,物料高速运动与相对软的材质表面接触必然产生金属微粒。为了确保不溶性微粒污染的数量就必须严格控制各个相关环节,特别是材料的选用尤为重要。
三、对制药设备中常用不锈钢材料选择的探讨
在金属材料中,奥氏体不锈钢是制药设备产品使用最为广泛的材质,常见的品种有316L(00Cr17Ni14Mo2)、316(0Cr17Ni12Mo2)、304L(00Cr19Ni11)、304(0Cr19Ni9)及1Cr18Ni9Ti(俗称18-8),它们的共同特点便是具有耐蚀性和较好的耐热性。这些奥氏体不锈钢的共性是耐蚀,而其“耐蚀”性是相对的,其是指在一定的外界条件和一定的腐蚀介质中具有高的化学稳定性的特性。但是,此类奥氏体不锈钢在某些介质情况下使用时,就会产生晶间腐蚀、点蚀等类型的腐蚀,特别是在含Cl-介质中极易产生腐蚀,通常采用超低碳或低碳的方法解决(即选316L或304L)。然而,超低碳不是解决此类腐蚀的根本方法,还与其它因素有关。
 

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