虹科分享 | 一文掌握药品温湿度监测的全部知识!

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“药品”一词涵盖了各种材料和产品,例如药物,药品,生物制药,API,研究材料,人体样本甚至医疗设备。它们的共同点是:其特性和质量随温度而变化

例如  

● 蛋白质分解取决于时间和温度 – 温度越高,它们分解的速度越快

● 凝胶在高温下变成液体

与食品相比,在暴露于错误温度时,药品的气味和光学外观通常不会改变,但其药效会受影响。因此,稳定性预算的缺失可能对患者的安全有害。

哪些产品属于“温度敏感药品”?

一般法规并未列出制药和医疗保健环境中的所有温度敏感产品。当“冷链行业”于1980年开始时,温度敏感药品通常是指疫苗或生物制药等冷藏产品。除此之外,血液和血液制品以及研究材料和人体样本也需要温度监测。自2015年修订欧盟GDP准则以来,API和室温产品,如小分子和非处方药,也被纳入温控物流范围。自医疗器械新法规生效以来,包含某种活性药物成分(例如涂层)的医疗设备也必须在温控物流范围内考虑。

01 医药供应链

与大多数工业化产品的供应链一样,医药供应链很复杂,有多个步骤流程。每种药品的供应链看起来都不同,由产品的复杂性以及生产地区所决定。像基因工程药物这样的昂贵产品通常有一个非常短的供应链,而像阿司匹林这样的低价非处方药的供应链则要复杂得多,从最初的药物生产到最终应用于患者之间有多个步骤。所有医药供应链的共同点是区分活性产品成分(API)和包装成品的运输。最近,温度数据监测的范围越来越广,包括到药店,甚至到患者手中,实现“最后一公里”的运输。直接面向患者(DtP)逐渐变得普遍和重要,尤其表现在临床试验个性化药物方面。

湿度与医药供应链的相关性如何?

湿度代表空气中存在的水分含量。在药品生产中,倘若产品在初级包装之前(即液体或粉末)处于暴露状态,湿度的影响很大。初级包装后,相对湿度通常与患者的安全没有直接关系。不过监测仓库中的相对湿度是很常见的,以避免对标签和包装(即纸张,纸板)产生负面影响。然而,在大多数运输中,唯一与质量相关的参数是温度。因此,数据记录仪通常不会监测运输集装箱内的湿度。

运输条件与储存条件

尽管每种药品都有自身的稳定性预算,但它们被归入标准温度数据范围组中,以便储存和运输。我们通常见到的储存条件温度范围为-196°C,-80°C,-20°C,2-8°C和15-25°C。运输条件的常见标签是“液氮”(-196°C),“干冰”(-78°C),2-8°C和15-25°C。“冷冻”(-20°C)的储存条件在运输中并不常见,主要有两个原因。冷冻产品在大多数情况下对超低温不敏感。因此,使用干冰比使用昂贵复杂的压缩冷却更便宜。

02 制药公司的监管环境

如果一家公司想要研究、生产、储存、运输或销售药品,他们必须遵守监管要求。

每个国家的法律和法规都是特定的,通常来说国家或国际权威机构都是如此,如 FDA(美国)、欧盟(欧洲)或瑞士医药管理局(瑞士),所有这些都由 ICH(国际人用药品技术要求协调理事会)统一协调。

除官方法规外,还有一些重要的协会发布了指导文件,支持和详细说明法规及其在特定情况下的应用。与医药供应链行业相关的一些最具影响力的组织是ISPE(国际制药工程协会)USP(美国药典)PDA(美国注射剂协会)WHO(世界卫生组织)。因此,监管框架是一个活跃的有机体系,随着新法律的生效和新指导文件的发布,几乎每天都在变化。

GMP 与 GDP ——有什么区别?

从医药供应链的角度来看,监管框架的基石是“药品生产质量管理规范”(GMP)“药品供应和管理规范”(GDP),或通常统称为GxP。GMP侧重于生产活动,包括测试,放行和储存;GDP侧重于分销,包括药品的运输、储存和批发。GMP和GDP旨在通过确保产品质量来提高公众健康

医药供应链的合规性

简而言之:如果您储存或运输药品,并希望遵守GMP和GDP准则,则必须要做到:

● 在合格的设施中生产、处理、储存和运输您的产品

● 温度必须由合规的监测系统进行监测(审计跟踪)

● 传感器必须定期校准

这同样适用于运输,但更侧重于车队、集装箱、箱子和一次性设备的要求。

虹科Elpro 提供GxP服务

1 GxP 咨询和认证

为网络、运输、设备、仓库和房间的认证提供专家支持

2 GxP 温度分布验证

现场或远程温度分布验证服务可以轻松确保合规性

3 项目服务

支持系统的分析、设计、安装和校准

4 现场和非现场服务与校准

合格的技术人员确保 ISO 17025 合规性和准确性

03 关于监测解决方案

监测解决方案的历史始于 30 多年前的自主式温度数据记录仪,例如虹科ELPRO 传奇的HAMSTER。

数据记录仪由电池驱动,记录温度和湿度测量值,并能够通过接口将其内部存储器传输到分析软件。由于自主式温度数据记录仪符合危害分析和关键控制点(HACCP)标准,食品和饮料行业以及供暖,通风和空调公司(HVAC)使用了自主式数据记录仪的早期应用。不久之后,制药行业也开始监测冰箱和冷藏室。温度数据记录仪首先用于实验室和生产设施。后来,温度数据记录仪也用于储存和运输设施。

温度监测系统的主要功能

监测系统通常由传感器组成,该传感器在规定的时间间隔内进行温度或其他环境数据的测量。传感器通过有线或无线方式将数值传输到数据记录仪,数据记录仪充当通信桥梁。软件实时收集数值,以执行以下功能:

● 评估数据

● 触发警告和警报

● 促进评估和确认

● 执行定期报告

● 存档数据

建筑管理系统和温度监测系统有什么区别?

所有生产环境和许多仓库都安装了最先进的建筑管理解决方案(BMS)来进行温度和湿度等环境数据的测量,对空调系统发出指令。它与独立监测解决方案有什么区别?与建筑管理解决方案不同,监测解决方案从来没有控制回路,而是完全独立于任何控制机制。监测解决方案的独立性验证是所有GxP准则的重要要求。

参数和传感器

药品的研究、生产、测试和灌装通常在洁净室环境中进行,其中各种环境参数,如温度、湿度、压力、压差、C02 和颗粒度对产品质量起着重要作用。因此,监测解决方案必须能够对各种环境参数进行处理、评估和显示。当产品被装入到瓶子、西林瓶或注射器等容器中,温度是唯一与产品质量有关的环境数据。

传感器的放置

GMP和GDP准则要求对储存设施,冰箱或运输箱进行资格认证。资格认证中最重要的部分是温度分布验证,确定最热和最冷点。根据具体情况和要求,可以选择和放置正确的传感器。根据具体情况,可以选择有线传感器(如4-20mA变送器)或无线传感器(如温度和湿度)的组合。

04 温度测量技术

为了以电子方式进行温度测量,有不同的测量技术可用,每种技术都有其优点和缺点。

热电偶

● 物理原理:两种不同的电导体(双金属)随温度变化电阻。

● 典型应用:极端温度(钢铁行业)

● 优点:成本最低

● 缺点:随时间偏移

数字传感器

● 物理原理:电子微芯片测量并提供数字温度值

● 典型应用:-30°C至+70°C内部传感器

● 优点:低成本,低能耗,长期稳定

● 缺点:每种类型的温度范围有限,只有内置传感器

负温度系数

● 物理原理:电阻随温度升高而减小

● 典型应用:-30°C至+70°C内置或外部传感器

● 优点:低成本,低能耗,长期稳定

● 缺点:每种类型的温度范围有限

正温度系数

● 物理原理:电阻随温度升高而增加

● 典型应用:-200°C至+200°C外部传感器

● 优点:精度高,长期稳定,测量范围广

● 缺点:成本高

热反应时间

在存储设施(即冰箱)中,空气温度会通过门的开合而变化得非常快。热反应时间(Tau90)测量的是适应90%的温度变化所需的时间。换句话说:如果冰箱(5°C)的门打开,则需要很长时间才能将温度调整到环境温度(20°C)。由于温度传感器的热质量非常小,因此它们会立即改变温度。但药品通常要么包装良好,要么具有显著的热质量,这意味着产品的核心温度调整速度会明显变慢。这种效应称为热反应时间。根据药品的热质量和包装,热反应时间可能是15分钟到1小时以上的任何时间。为了模拟这种效果,使用了热阻尼器(如乙二醇瓶)或电子阻尼机构

05 湿度测量技术

湿度与温度有关。相对湿度是环境温度和空气中水蒸气压的函数。

湿度传感器利用相对湿度和传感元件内部的湿度压力的依赖关系作为物理测量原理。对于电子测量,有两种不同的技术可供选择,各种有其优点和缺点:

电导率(电解)

● 物理原理:管随相对湿度改变毛细管高度,因此电解质随相对湿度改变电导率

● 典型应用:高湿度恒温箱、洁净室(由于精度高,对堵塞的敏感性低*)

● 优点:在 5 到 95% rH(相对湿度)之间具有极高的精度,在高湿度环境(>95% rH)中也具有良好的精度,不易堵塞传感元件(受空气污染的影响),随时间偏移极小

● 缺点:结构复杂,制造步骤多(因此价格昂贵),(由于毛细管)对冲击和振动敏感

电容性

● 物理原理:板式冷凝器随相对湿度变化容量

● 典型应用:仓库和储存设施、卡车、运输箱和集装箱

● 优点:5%至95%rH(相对湿度)之间具有高精度,构建简单且便宜(价格低廉),对振动和冲击不敏感(也可用于运输监测)

● 缺点:易堵塞传感元件(受空气污染的影响),随时间偏移小,根据环境的不同,可能需要每年更换传感器

*根据定义,洁净室的空气非常干净,只有少量颗粒存在。然而,也会定期用不同类型的气体进行消毒。这些气体可能会导致湿度传感器堵塞(导致偏移=逐渐失去测量精度)。

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虹科环境监测事业部

虹科环境监测事业部是行业领先的医药供应链环境监测和温度验证领域解决方案合作伙伴,与代表着世界顶尖水平、高端品质的瑞士ELPRO和丹麦ELLAB合作,为用户提供医药供应链各个环节的环境监测解决方案、温湿度记录仪、验证系统和校准系统,以及其他相关的服务。

作为专业的环境监测和温度验证解决方案提供商,我们将帮助您:
  • 提高验证工作效率,降低成本,改进灭菌冻干等工艺,改善设计流程

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