橡膠塞的轉(zhuǎn)運(yùn)方法

吳巖

摘 要：注射劑和化妝品的質(zhì)量會(huì)影響到其使用者的安全。當(dāng)前注射劑及部分化妝品灌裝采用橡膠塞進(jìn)行密封，橡膠塞在使用前需進(jìn)行清洗滅菌處理，以達(dá)到清潔和無(wú)菌效果。在清洗之后、灌裝之前還有一個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程，其過(guò)程主要遵循GMP法規(guī)，此過(guò)程按封閉狀態(tài)可分為A、B兩個(gè)等級(jí)。若轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中產(chǎn)生二次污染，會(huì)直接影響最終產(chǎn)品質(zhì)量，實(shí)際生產(chǎn)中通常采用潔凈環(huán)境A級(jí)層流保護(hù)下轉(zhuǎn)運(yùn)方式或完全密閉的轉(zhuǎn)運(yùn)方式。通過(guò)有效的轉(zhuǎn)運(yùn)方式可以確保膠塞在灌裝壓蓋密封前達(dá)到相應(yīng)的質(zhì)量要求，目前經(jīng)常使用的轉(zhuǎn)運(yùn)方法可概括為這樣三種：完全敞口式轉(zhuǎn)運(yùn)、半密封式轉(zhuǎn)運(yùn)、完全密封式轉(zhuǎn)運(yùn)，根據(jù)實(shí)現(xiàn)方式不同又衍生出了本文提及的六種具體實(shí)現(xiàn)方式。本文根據(jù)轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程就這六種方式的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)，并闡明了它們的適用場(chǎng)合，就本人的經(jīng)驗(yàn)給出了一個(gè)可行的轉(zhuǎn)運(yùn)工藝選擇依據(jù)，希望能夠?qū)λ幤坊蚧瘖y品生產(chǎn)質(zhì)量的提升有所幫助。

關(guān)鍵詞：橡膠塞;轉(zhuǎn)運(yùn)方式;質(zhì)量

中圖分類號(hào)：TH163 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2019）13-0057-02

1 橡膠塞的轉(zhuǎn)運(yùn)質(zhì)量保證概述

由于注射劑的生產(chǎn)需要嚴(yán)格控制不溶性微粒[1]，而注射劑和部分化妝品的生產(chǎn)又需要達(dá)到無(wú)菌保證狀態(tài)，防止藥品的污染和細(xì)菌對(duì)化妝品有機(jī)物的大量分解影響其保質(zhì)期。除了產(chǎn)品本身的質(zhì)量之外，在灌裝加塞過(guò)程中，其外包材的質(zhì)量就直接地影響到產(chǎn)品的最終質(zhì)量。橡膠塞就是外包材中的一種。橡膠塞在膠塞清洗機(jī)完成清洗、滅菌、干燥、冷卻等過(guò)程后，需要通過(guò)各種不同的方式方法將橡膠塞轉(zhuǎn)運(yùn)至灌裝機(jī)中完成灌裝后的加塞工序。這些過(guò)程需要符合GMP法規(guī)。其重點(diǎn)是防止來(lái)自于環(huán)境、器具和人員帶來(lái)的污染。由于膠塞清洗機(jī)的處理，橡膠塞處于潔凈且無(wú)菌狀態(tài)，因此，控制膠塞轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程的質(zhì)量就顯得尤為重要。在轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中，不但要控制轉(zhuǎn)運(yùn)的環(huán)境，還需要對(duì)膠塞本身接觸到的設(shè)備進(jìn)行有效的控制。

2 橡膠塞的轉(zhuǎn)運(yùn)方式探討

為了保證橡膠塞轉(zhuǎn)運(yùn)質(zhì)量，在整個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中，敞口轉(zhuǎn)運(yùn)的部分需要在A級(jí)層流中進(jìn)行，或者采用完全密閉的方式進(jìn)行隔離轉(zhuǎn)運(yùn)。其中主要可以分為三大類基本轉(zhuǎn)運(yùn)方式：完全敞口式轉(zhuǎn)運(yùn)、半密封式轉(zhuǎn)運(yùn)、完全密封式轉(zhuǎn)運(yùn)，下面主要圍繞上述三種轉(zhuǎn)運(yùn)方式來(lái)探討具體的轉(zhuǎn)運(yùn)形式，并且分析各種形式在生產(chǎn)過(guò)程中的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)，以及需要保證的參數(shù)。

2.1 全自動(dòng)落料管路形式

全自動(dòng)落料管路所采用的為完全敞口式轉(zhuǎn)運(yùn)方式，其結(jié)構(gòu)形式為膠塞機(jī)與灌裝機(jī)依靠鋼平臺(tái)或廠房布局樓層產(chǎn)生相對(duì)較大大高度差，通過(guò)較長(zhǎng)的傾斜管路將清洗滅菌后的橡膠塞輸送至灌裝機(jī)內(nèi)的緩沖料斗中。全自動(dòng)落料管路的結(jié)構(gòu)通常由輸送管路、隔離罩、排水軟管、吹掃噴頭、超聲波傳感器和傳感器支架等部件構(gòu)成。由于膠塞機(jī)與灌裝機(jī)間存在高度差，潔凈層流風(fēng)無(wú)法對(duì)落料管道進(jìn)行完全覆蓋式的保護(hù)，而管路內(nèi)部又直接連接膠塞清洗機(jī)，所以，輸送管路便可以在出料端直接安裝隔離罩和軟管與膠塞機(jī)同時(shí)進(jìn)行清洗滅菌。在出料階段，將隔離罩與軟管拆除后再進(jìn)行出料，在出料的時(shí)候由于A級(jí)的層流風(fēng)無(wú)法對(duì)經(jīng)過(guò)管路的膠塞進(jìn)行保護(hù)，因此，管路內(nèi)部安裝的吹掃噴頭便在出料前開(kāi)始通入潔凈無(wú)菌壓縮空氣，在管路內(nèi)部形成單項(xiàng)流動(dòng)風(fēng)，防止外界污染物的進(jìn)入。在出料的同時(shí)，超聲波探頭實(shí)時(shí)地檢測(cè)灌裝機(jī)緩沖料斗中的上下料位，進(jìn)行反饋調(diào)節(jié)。整個(gè)運(yùn)行過(guò)程無(wú)需人員介入操作，輕松實(shí)現(xiàn)大產(chǎn)量的自動(dòng)化生產(chǎn)。

2.2 全自動(dòng)等高落料形式

全自動(dòng)等高落料的轉(zhuǎn)運(yùn)方式在結(jié)構(gòu)上和全自動(dòng)落料管路相似，所采用的為完全敞口式轉(zhuǎn)運(yùn)方式，其結(jié)構(gòu)形式為膠塞機(jī)與灌裝機(jī)等高度布置，膠塞機(jī)通過(guò)主體機(jī)架的增高實(shí)現(xiàn)與灌裝機(jī)的近距離重力落料，通過(guò)相對(duì)較短的傾斜管路將清洗滅菌后的橡膠塞輸送至灌裝機(jī)內(nèi)的緩沖料斗中。在生產(chǎn)工藝和落料管路相一致，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也一致，可以應(yīng)用在廠房高度受限，無(wú)法布置鋼平臺(tái)的布局圖中。其中，落料管路和等高落料的形式廣泛應(yīng)用于大產(chǎn)量和超大產(chǎn)量生產(chǎn)的環(huán)境中，由于自動(dòng)化程度高，節(jié)省人力資源，操作簡(jiǎn)單，風(fēng)險(xiǎn)小等優(yōu)點(diǎn)的存在，收到大多數(shù)生產(chǎn)型用戶的喜愛(ài)。

2.3 全自動(dòng)熱熔封口形式

全自動(dòng)熱熔封口的出料形式靈感來(lái)源于包裝機(jī)，屬于半密封式的轉(zhuǎn)運(yùn)方式。通過(guò)全自動(dòng)封口裝載車與膠塞機(jī)出料口對(duì)接實(shí)現(xiàn)出料封口等功能全自動(dòng)熱熔封口系統(tǒng)通常由滅菌裝載車、全自動(dòng)封口裝載車、無(wú)菌袋托盤(pán)等部件構(gòu)成。在膠塞機(jī)清洗滅菌的過(guò)程中，滅菌裝載車與出料口對(duì)接，共同在線清洗滅菌并最終排除出料口中的水。無(wú)菌袋托盤(pán)為無(wú)菌袋的盛放載體，全自動(dòng)封口裝載車集真空取袋、真空開(kāi)袋、無(wú)菌袋重心調(diào)節(jié)、夾袋、出料稱重、拉緊封口等功能于一體，除出料稱重外其他步驟均在裝載車移動(dòng)過(guò)程中進(jìn)行，極大的程度上縮短了工作時(shí)間。由于微生物和雜質(zhì)的威脅，無(wú)菌袋為一次成型后輻射滅菌的PE袋[2]，整個(gè)封口的過(guò)程均在A級(jí)層流風(fēng)的保護(hù)下進(jìn)行，封口結(jié)束后的橡膠塞不能直接從A級(jí)層流保護(hù)下直接取出。根據(jù)膠塞無(wú)菌性和潔凈度的要求，單層封口的膠塞由于不能完成跌落試驗(yàn)，只能在雙層密封無(wú)菌袋、RTP密封桶、或者層流車的保護(hù)下才能輸送到灌裝機(jī)的緩沖中。熱熔封口系統(tǒng)由于單層自動(dòng)封口需要人工進(jìn)行一部分的轉(zhuǎn)運(yùn)工作，因此，建議適用于中低產(chǎn)量的配置中，避免大產(chǎn)量造成勞動(dòng)強(qiáng)度過(guò)大，導(dǎo)致出錯(cuò)風(fēng)險(xiǎn)升高，同時(shí)也降低的膠塞二次污染的風(fēng)險(xiǎn)。

2.4 無(wú)菌桶轉(zhuǎn)運(yùn)形式

無(wú)菌桶轉(zhuǎn)運(yùn)方式是采用利用清洗滅菌過(guò)的桶與膠塞機(jī)出料口對(duì)接，然后通過(guò)桶蓋密封后通過(guò)轉(zhuǎn)運(yùn)層流車轉(zhuǎn)移至灌裝機(jī)中的轉(zhuǎn)運(yùn)方式。同屬于半密封式轉(zhuǎn)運(yùn)。無(wú)菌桶轉(zhuǎn)運(yùn)方式的結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，只有一個(gè)帶有密封蓋的無(wú)菌桶，并無(wú)其他部件。但是需要進(jìn)行一系列的前置準(zhǔn)備工作才能進(jìn)行。首先要通過(guò)清洗站對(duì)無(wú)菌桶進(jìn)行清洗，并驗(yàn)證桶內(nèi)壁的潔凈程度。然后需要將桶放入滅菌柜中進(jìn)行滅菌干燥冷卻;之后將桶蓋蓋好裝入層流車中進(jìn)行暫存。再后在膠塞機(jī)出料的時(shí)候?qū)o(wú)菌桶送入膠塞機(jī)保護(hù)層流中進(jìn)行裝載。最后將裝載完成密封良好的桶再送回至層流車中對(duì)接灌裝機(jī)完成膠塞的轉(zhuǎn)運(yùn)。這種轉(zhuǎn)運(yùn)模式的前期設(shè)備投資非常少，但是在整個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中的流程非常復(fù)雜，而且在大產(chǎn)量和超大產(chǎn)量的生產(chǎn)中對(duì)操作工的體力有巨大的消耗，桶過(guò)大搬運(yùn)會(huì)十分費(fèi)力，桶過(guò)小轉(zhuǎn)運(yùn)次數(shù)會(huì)非常多，導(dǎo)致操作時(shí)長(zhǎng)的增加，而且層流車的運(yùn)行時(shí)間是有限的，轉(zhuǎn)運(yùn)必須在有限的時(shí)間內(nèi)完成，否則會(huì)造成生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)或者原料的報(bào)廢。

2.5 無(wú)菌桶軌道轉(zhuǎn)運(yùn)形式

無(wú)菌桶軌道轉(zhuǎn)運(yùn)方式是采用利用清洗滅菌過(guò)的桶與膠塞機(jī)出料口對(duì)接，然后通過(guò)直接敞口通過(guò)A級(jí)層流風(fēng)的保護(hù)通道轉(zhuǎn)移至灌裝機(jī)中進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)的方式。屬于完全敞口轉(zhuǎn)運(yùn)方式。無(wú)菌桶軌道轉(zhuǎn)運(yùn)方式需要在潔凈室內(nèi)建造一條A級(jí)層流轉(zhuǎn)運(yùn)軌道，將滅菌后的無(wú)菌桶經(jīng)過(guò)軌道輸送至灌裝機(jī)內(nèi)。結(jié)構(gòu)雖不復(fù)雜，但是對(duì)廠房的布局和美觀是一種挑戰(zhàn)，對(duì)廠房的運(yùn)營(yíng)成本也是一種挑戰(zhàn)，A級(jí)軌道除了運(yùn)輸膠塞外并無(wú)其他用處，但是在整個(gè)過(guò)程中都需要開(kāi)啟，屬于一種成本上的浪費(fèi)。而且在生產(chǎn)前的工作仍然需要進(jìn)行。首先還是桶的清洗滅菌，而且同樣需要層流車運(yùn)輸至膠塞機(jī)出料保護(hù)層流中。這種轉(zhuǎn)運(yùn)模式的前期設(shè)備投資較少，但是在整個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中的流程依然非常復(fù)雜，雖然在運(yùn)行過(guò)程中能節(jié)省操作工一部分體力，但是轉(zhuǎn)運(yùn)次數(shù)依然不會(huì)減少，只是沒(méi)有轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)限和原料報(bào)廢的風(fēng)險(xiǎn)，如果是大產(chǎn)量的生產(chǎn)會(huì)導(dǎo)致操作工工作時(shí)長(zhǎng)特別長(zhǎng)。

2.6 清洗轉(zhuǎn)運(yùn)一體機(jī)形式

清洗轉(zhuǎn)運(yùn)一體機(jī)是一種特殊的清洗轉(zhuǎn)運(yùn)方式，這種方式的獨(dú)特之處是清洗桶可以在清洗滅菌結(jié)束后從膠塞機(jī)上拆下進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)工作，膠塞機(jī)可以繼續(xù)換其他閑置桶繼續(xù)工作。這種設(shè)備的想法十分前衛(wèi)，適合于中小產(chǎn)量對(duì)應(yīng)多條流水線生產(chǎn)的布局。是目前唯一一種完全密閉式轉(zhuǎn)運(yùn)。清洗轉(zhuǎn)運(yùn)一體機(jī)由清洗站、清洗桶、轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)械臂、磁懸浮軌道、對(duì)接終端構(gòu)成。清洗站主要負(fù)責(zé)提供膠塞清洗滅菌的基礎(chǔ)服務(wù)，清洗桶負(fù)責(zé)盛裝和存放膠塞是膠塞的容器。膠塞清洗滅菌完成后由轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)械臂將整個(gè)清洗桶拆下通過(guò)磁懸浮軌道搬運(yùn)至對(duì)接終端進(jìn)行對(duì)接，完成對(duì)接后承接其余的清洗桶對(duì)接清洗站進(jìn)行膠塞的清洗滅菌，完成終端對(duì)接的清洗桶在灌裝機(jī)反饋信號(hào)的反饋調(diào)節(jié)下開(kāi)始出料，直到出料結(jié)束后反饋停止，機(jī)械臂將空的清洗桶輸送回存放點(diǎn)。整個(gè)過(guò)程可以拓展至完全的無(wú)人操作，應(yīng)對(duì)無(wú)人工廠的經(jīng)營(yíng)策略，通過(guò)AGV和機(jī)械臂進(jìn)行膠塞種類的區(qū)分和拆包，在進(jìn)料端同樣設(shè)立對(duì)接啟示端，進(jìn)行無(wú)人進(jìn)料，后續(xù)工作完全由現(xiàn)有工序來(lái)完成，從而實(shí)現(xiàn)黑燈工廠的戰(zhàn)略，徹底杜絕人作為最大風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)和污染源的存在。但是這種轉(zhuǎn)運(yùn)的形式在國(guó)內(nèi)外的保有量并不是非常多，首先這種布局的耗資是非常巨大的，很少有制造車間會(huì)進(jìn)行巨大的投資來(lái)設(shè)置這套布局。然后這種轉(zhuǎn)運(yùn)形式是沒(méi)法應(yīng)對(duì)大產(chǎn)量和超大產(chǎn)量生產(chǎn)的，磁懸浮軌道和機(jī)械臂的承載是受到當(dāng)前車間布局限制的，因此需要降低單批次的轉(zhuǎn)運(yùn)量，所以無(wú)法進(jìn)行大產(chǎn)量單批次的生產(chǎn)。最后這種超前衛(wèi)的布局和目前的廠房布局無(wú)法完全匹配兼容，因此導(dǎo)致市場(chǎng)需求量很少。

3 結(jié)語(yǔ)

橡膠塞屬于直接接觸最終產(chǎn)品的外包件，其質(zhì)量會(huì)影響到最終產(chǎn)品的質(zhì)量。從清洗滅菌到灌裝封蓋，中間還要經(jīng)歷轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程，為了使這一過(guò)程符合GMP法規(guī)，敞口轉(zhuǎn)運(yùn)需要在A級(jí)層流保護(hù)下進(jìn)行，另外還可以采用完全封閉式轉(zhuǎn)運(yùn)條件。轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程需要防止雜質(zhì)和微生物帶來(lái)的二次污染，引起污染的主要源頭是與橡膠塞接觸的空氣、容器和人，其中人是最大的污染源[3]。轉(zhuǎn)運(yùn)工藝中隔離人、清洗不潔空氣、容器的能力至關(guān)重要。

本文中介紹的6種方法可概括為三種基本類型。其中唯一一種完全密閉式轉(zhuǎn)運(yùn)是清洗轉(zhuǎn)運(yùn)一體機(jī)形式，其主要特點(diǎn)是參與滅菌的不銹鋼桶可以拆下來(lái)用于轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程;屬于完全敞口轉(zhuǎn)運(yùn)方式的方法有無(wú)菌桶軌道轉(zhuǎn)運(yùn)形式、全自動(dòng)落料管路形式、全自動(dòng)等高落料形式;屬于半封閉式的轉(zhuǎn)運(yùn)方式則是全自動(dòng)熱熔封口形式、無(wú)菌桶轉(zhuǎn)運(yùn)形式。清洗轉(zhuǎn)運(yùn)一體機(jī)形式前期投資大，而且與目前廠房布局不協(xié)調(diào)，也不適用于大規(guī)模和超大規(guī)模生產(chǎn)，所以目前常用的轉(zhuǎn)運(yùn)方法都要經(jīng)過(guò)層流保護(hù)環(huán)節(jié)，這一環(huán)節(jié)能夠有效降低來(lái)自空氣的二次污染，而且效果是能觀能控的。另一種容器是經(jīng)過(guò)輻射滅菌的PE袋，由于單層袋無(wú)法通過(guò)跌落實(shí)驗(yàn)，所以轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程仍需要其他輔助工具，該方式需要一定人力，推薦在中低規(guī)模生產(chǎn)中應(yīng)用。落料管路和等高落料的形式廣泛應(yīng)用于大產(chǎn)量和超大產(chǎn)量生產(chǎn)的環(huán)境中，后者不受廠房高度的限制，二者在生產(chǎn)工藝上相似，深受生產(chǎn)廠家喜愛(ài)。

綜上所述，在敞口環(huán)境下，通過(guò)層流保護(hù)或鼓風(fēng)裝置阻礙污染物的進(jìn)入，使用經(jīng)過(guò)嚴(yán)格滅菌的容器輔助轉(zhuǎn)運(yùn)，針對(duì)不同規(guī)模的生產(chǎn)，選擇不同的轉(zhuǎn)運(yùn)途徑以適應(yīng)人力和現(xiàn)有設(shè)備。最后，需要考慮實(shí)際情況，使得轉(zhuǎn)運(yùn)工藝能落實(shí)，以防工藝太超前導(dǎo)致不適合實(shí)際應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1] 王備戰(zhàn).對(duì)膠塞不溶性微?？刂茦?biāo)準(zhǔn)的商榷[J].機(jī)電信息，2007（5）：54-55.

[2] 劉曉宇，勾洋梅，張安山，等.呼吸袋在非最終滅菌制劑的膠塞無(wú)菌轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中的應(yīng)用[J].中國(guó)醫(yī)藥工業(yè)雜志，2017（9）：1373-1376.

[3] 朱蓓芬.巧用FMEA法對(duì)無(wú)菌制劑中膠塞轉(zhuǎn)運(yùn)風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估與管理[J].機(jī)電信息，2012（32）：15-22.