橡胶塞的转运方法

来源:用户上传      作者:

　　摘 要：注射剂和化妆品的质量会影响到其使用者的安全。当前注射剂及部分化妆品灌装采用橡胶塞进行密封，橡胶塞在使用前需进行清洗灭菌处理，以达到清洁和无菌效果。在清洗之后、灌装之前还有一个转运过程，其过程主要遵循GMP法规，此过程按封闭状态可分为A、B两个等级。若转运过程中产生二次污染，会直接影响最终产品质量，实际生产中通常采用洁净环境A级层流保护下转运方式或完全密闭的转运方式。通过有效的转运方式可以确保胶塞在灌装压盖密封前达到相应的质量要求，目前经常使用的转运方法可概括为这样三种：完全敞口式转运、半密封式转运、完全密封式转运，根据实现方式不同又衍生出了本文提及的六种具体实现方式。本文根据转运过程就这六种方式的优缺点进行了总结，并阐明了它们的适用场合，就本人的经验给出了一个可行的转运工艺选择依据，希望能够对药品或化妆品生产质量的提升有所帮助。
　　关键词：橡胶塞;转运方式;质量
　　中图分类号：TH163 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）13-0057-02
　　1 橡胶塞的转运质量保证概述
　　由于注射剂的生产需要严格控制不溶性微粒[1]，而注射剂和部分化妆品的生产又需要达到无菌保证状态，防止药品的污染和细菌对化妆品有机物的大量分解影响其保质期。除了产品本身的质量之外，在灌装加塞过程中，其外包材的质量就直接地影响到产品的最终质量。橡胶塞就是外包材中的一种。橡胶塞在胶塞清洗机完成清洗、灭菌、干燥、冷却等过程后，需要通过各种不同的方式方法将橡胶塞转运至灌装机中完成灌装后的加塞工序。这些过程需要符合GMP法规。其重点是防止来自于环境、器具和人员带来的污染。由于胶塞清洗机的处理，橡胶塞处于洁净且无菌状态，因此，控制胶塞转运过程的质量就显得尤为重要。在转运过程中，不但要控制转运的环境，还需要对胶塞本身接触到的设备进行有效的控制。
　　2 橡胶塞的转运方式探讨
　　为了保证橡胶塞转运质量，在整个转运过程中，敞口转运的部分需要在A级层流中进行，或者采用完全密闭的方式进行隔离转运。其中主要可以分为三大类基本转运方式：完全敞口式转运、半密封式转运、完全密封式转运，下面主要围绕上述三种转运方式来探讨具体的转运形式，并且分析各种形式在生产过程中的优势和劣势，以及需要保证的参数。
　　2.1 全自动落料管路形式
　　全自动落料管路所采用的为完全敞口式转运方式，其结构形式为胶塞机与灌装机依靠钢平台或厂房布局楼层产生相对较大大高度差，通过较长的倾斜管路将清洗灭菌后的橡胶塞输送至灌装机内的缓冲料斗中。全自动落料管路的结构通常由输送管路、隔离罩、排水软管、吹扫喷头、超声波传感器和传感器支架等部件构成。由于胶塞机与灌装机间存在高度差，洁净层流风无法对落料管道进行完全覆盖式的保护，而管路内部又直接连接胶塞清洗机，所以，输送管路便可以在出料端直接安装隔离罩和软管与胶塞机同时进行清洗灭菌。在出料阶段，将隔离罩与软管拆除后再进行出料，在出料的时候由于A级的层流风无法对经过管路的胶塞进行保护，因此，管路内部安装的吹扫喷头便在出料前开始通入洁净无菌压缩空气，在管路内部形成单项流动风，防止外界污染物的进入。在出料的同时，超声波探头实时地检测灌装机缓冲料斗中的上下料位，进行反馈调节。整个运行过程无需人员介入操作，轻松实现大产量的自动化生产。
　　2.2 全自动等高落料形式
　　全自动等高落料的转运方式在结构上和全自动落料管路相似，所采用的为完全敞口式转运方式，其结构形式为胶塞机与灌装机等高度布置，胶塞机通过主体机架的增高实现与灌装机的近距离重力落料，通过相对较短的倾斜管路将清洗灭菌后的橡胶塞输送至灌装机内的缓冲料斗中。在生产工艺和落料管路相一致，结构特点也一致，可以应用在厂房高度受限，无法布置钢平台的布局图中。其中，落料管路和等高落料的形式广泛应用于大产量和超大产量生产的环境中，由于自动化程度高，节省人力资源，操作简单，风险小等优点的存在，收到大多数生产型用户的喜爱。
　　2.3 全自动热熔封口形式
　　全自动热熔封口的出料形式灵感来源于包装机，属于半密封式的转运方式。通过全自动封口装载车与胶塞机出料口对接实现出料封口等功能全自动热熔封口系统通常由灭菌装载车、全自动封口装载车、无菌袋托盘等部件构成。在胶塞机清洗灭菌的过程中，灭菌装载车与出料口对接，共同在线清洗灭菌并最终排除出料口中的水。无菌袋托盘为无菌袋的盛放载体，全自动封口装载车集真空取袋、真空开袋、无菌袋重心调节、夹袋、出料称重、拉紧封口等功能于一体，除出料称重外其他步骤均在装载车移动过程中进行，极大的程度上缩短了工作时间。由于微生物和杂质的威胁，无菌袋为一次成型后辐射灭菌的PE袋[2]，整个封口的过程均在A级层流风的保护下进行，封口结束后的橡胶塞不能直接从A级层流保护下直接取出。根据胶塞无菌性和洁净度的要求，单层封口的胶塞由于不能完成跌落试验，只能在双层密封无菌袋、RTP密封桶、或者层流车的保护下才能输送到灌装机的缓冲中。热熔封口系统由于单层自动封口需要人工进行一部分的转运工作，因此，建议适用于中低产量的配置中，避免大产量造成劳动强度过大，导致出错风险升高，同时也降低的胶塞二次污染的风险。
　　2.4 无菌桶转运形式
　　无菌桶转运方式是采用利用清洗灭菌过的桶与胶塞机出料口对接，然后通过桶盖密封后通过转运层流车转移至灌装机中的转运方式。同属于半密封式转运。无菌桶转运方式的结构非常简单，只有一个带有密封盖的无菌桶，并无其他部件。但是需要进行一系列的前置准备工作才能进行。首先要通过清洗站对无菌桶进行清洗，并验证桶内壁的洁净程度。然后需要将桶放入灭菌柜中进行灭菌干燥冷却;之后将桶盖盖好装入层流车中进行暂存。再后在胶塞机出料的时候将无菌桶送入胶塞机保护层流中进行装载。最后将装载完成密封良好的桶再送回至层流车中对接灌装机完成胶塞的转运。这种转运模式的前期设备投资非常少，但是在整个转运过程中的流程非常复杂，而且在大产量和超大产量的生产中对操作工的体力有巨大的消耗，桶过大搬运会十分费力，桶过小转运次数会非常多，導致操作时长的增加，而且层流车的运行时间是有限的，转运必须在有限的时间内完成，否则会造成生产风险或者原料的报废。 　　2.5 无菌桶轨道转运形式
　　无菌桶轨道转运方式是采用利用清洗灭菌过的桶与胶塞机出料口对接，然后通过直接敞口通过A级层流风的保护通道转移至灌装机中进行转运的方式。属于完全敞口转运方式。无菌桶轨道转运方式需要在洁净室内建造一条A级层流转运轨道，将灭菌后的无菌桶经过轨道输送至灌装机内。结构虽不复杂，但是对厂房的布局和美观是一种挑战，对厂房的运营成本也是一种挑战，A级轨道除了运输胶塞外并无其他用处，但是在整个过程中都需要开启，属于一种成本上的浪费。而且在生产前的工作仍然需要进行。首先还是桶的清洗灭菌，而且同样需要层流车运输至胶塞机出料保护层流中。这种转运模式的前期设备投资较少，但是在整个转运过程中的流程依然非常复杂，虽然在运行过程中能节省操作工一部分体力，但是转运次数依然不会减少，只是没有转运时限和原料报废的风险，如果是大产量的生产会导致操作工工作时长特别长。
　　2.6 清洗转运一体机形式
　　清洗转运一体机是一种特殊的清洗转运方式，这种方式的独特之处是清洗桶可以在清洗灭菌结束后从胶塞机上拆下进行转运工作，胶塞机可以继续换其他闲置桶继续工作。这种设备的想法十分前卫，适合于中小产量对应多条流水线生产的布局。是目前唯一一种完全密闭式转运。清洗转运一体机由清洗站、清洗桶、转运机械臂、磁悬浮轨道、对接终端构成。清洗站主要负责提供胶塞清洗灭菌的基础服务，清洗桶负责盛装和存放胶塞是胶塞的容器。胶塞清洗灭菌完成后由转运机械臂将整个清洗桶拆下通过磁悬浮轨道搬运至对接终端进行对接，完成对接后承接其余的清洗桶對接清洗站进行胶塞的清洗灭菌，完成终端对接的清洗桶在灌装机反馈信号的反馈调节下开始出料，直到出料结束后反馈停止，机械臂将空的清洗桶输送回存放点。整个过程可以拓展至完全的无人操作，应对无人工厂的经营策略，通过AGV和机械臂进行胶塞种类的区分和拆包，在进料端同样设立对接启示端，进行无人进料，后续工作完全由现有工序来完成，从而实现黑灯工厂的战略，彻底杜绝人作为最大风险点和污染源的存在。但是这种转运的形式在国内外的保有量并不是非常多，首先这种布局的耗资是非常巨大的，很少有制造车间会进行巨大的投资来设置这套布局。然后这种转运形式是没法应对大产量和超大产量生产的，磁悬浮轨道和机械臂的承载是受到当前车间布局限制的，因此需要降低单批次的转运量，所以无法进行大产量单批次的生产。最后这种超前卫的布局和目前的厂房布局无法完全匹配兼容，因此导致市场需求量很少。
　　3 结语
　　橡胶塞属于直接接触最终产品的外包件，其质量会影响到最终产品的质量。从清洗灭菌到灌装封盖，中间还要经历转运过程，为了使这一过程符合GMP法规，敞口转运需要在A级层流保护下进行，另外还可以采用完全封闭式转运条件。转运过程需要防止杂质和微生物带来的二次污染，引起污染的主要源头是与橡胶塞接触的空气、容器和人，其中人是最大的污染源[3]。转运工艺中隔离人、清洗不洁空气、容器的能力至关重要。
　　本文中介绍的6种方法可概括为三种基本类型。其中唯一一种完全密闭式转运是清洗转运一体机形式，其主要特点是参与灭菌的不锈钢桶可以拆下来用于转运过程;属于完全敞口转运方式的方法有无菌桶轨道转运形式、全自动落料管路形式、全自动等高落料形式;属于半封闭式的转运方式则是全自动热熔封口形式、无菌桶转运形式。清洗转运一体机形式前期投资大，而且与目前厂房布局不协调，也不适用于大规模和超大规模生产，所以目前常用的转运方法都要经过层流保护环节，这一环节能够有效降低来自空气的二次污染，而且效果是能观能控的。另一种容器是经过辐射灭菌的PE袋，由于单层袋无法通过跌落实验，所以转运过程仍需要其他辅助工具，该方式需要一定人力，推荐在中低规模生产中应用。落料管路和等高落料的形式广泛应用于大产量和超大产量生产的环境中，后者不受厂房高度的限制，二者在生产工艺上相似，深受生产厂家喜爱。
　　综上所述，在敞口环境下，通过层流保护或鼓风装置阻碍污染物的进入，使用经过严格灭菌的容器辅助转运，针对不同规模的生产，选择不同的转运途径以适应人力和现有设备。最后，需要考虑实际情况，使得转运工艺能落实，以防工艺太超前导致不适合实际应用。
　　参考文献
　　[1] 王备战.对胶塞不溶性微粒控制标准的商榷[J].机电信息，2007（5）：54-55.
　　[2] 刘晓宇，勾洋梅，张安山，等.呼吸袋在非最终灭菌制剂的胶塞无菌转运过程中的应用[J].中国医药工业杂志，2017（9）：1373-1376.
　　[3] 朱蓓芬.巧用FMEA法对无菌制剂中胶塞转运风险的评估与管理[J].机电信息，2012（32）：15-22.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/8/view-14994063.htm