原料药在线清洗系统(CIP) 设计综述（二）
摘要：综合阐述了原料药车间CIP系统的设计原则、影响清洗效果的主要因素，对于防爆、控制系统和设备验证等的相关介绍
关键词：在线清洗、设计原则、防爆、控制系统、设备验证
5、影响清洗效果的主要因素：
影响清洗效果的主要因素包括：清洗剂种类与浓度、清洗温度、清洗时间、清洗液流速、被清洗设备或管路内表面粗糙度等。这些要素均对清洗效果起着至关紧要的作用，在实际操作中兼顾生产成本和生产效率的需要，必须对以上诸要素进行有效合理控制，使它们之间的关系彼此平衡，以确保清洗效果。
5.1、清洗剂可供选用的范围较广，不同种类的清洗剂达到的清洗效果也存在差异。提高清洗液浓度对缩短清洗时间或弥补清洗温度的不足均有一定的效果，清洗液浓度的提高同时会引发清洗费用的上升，对于部分特殊清洗案例，浓度的提高对清洗效果的影响并不能产生明显的提升作用，有时甚至会导致清洗时间的延长。清洗过程中，为确保清洗液浓度维持均匀、稳定状态，在整个循环清洗过程中采用自动添加系统，用持续、均匀加入的方式替代一次性加入而形成的部分局部清洗部位清洗剂浓度过高及不均匀现象。清洗过程中要实时监控清洗液浓度，在酸、碱排空时要及时测定清洗液的浓度（PH值）。
5.2、清洗温度是指清洗循环时清洗液所保持的温度，清洗过程中必须确保清洗温度稳定，温度监测点设定在清洗液回流管线上。通常情况下，清洗温度的升高有利于缩短清洗时间、降低清洗液浓度，同时会相应的增加能耗。
5.3、影响清洗时间的因素很多，如：清洗剂种类、清洗液浓度、清洗温度、产品类型、管线布置以及设备的设计等。增加清洗时间会使人工费用增加、停机时间延长、工作效率降低、生产成本上升。在确保清洗效果的前提下，减少清洗时间对压缩原料药生产成本有一定的作用。
5.4、清洗过程中流动的清洗液会对垢层产生一定的机械剪切力，来取得一定的清洗效果。清洗液对设备内表面的冲击力与流速成正比。提高清洗液流量可以缩短清洗时间，并补偿因清洗温度不足所带来的清洗程度欠缺，但是伴随着清洗液流量的增加设备和人工费用也会升高。
6、防爆
原料药制备过程中，部分生产场所、生产过程会存有爆炸性物料或产生易燃易爆物质，在这些存有易燃易爆物品的场所，电气设备的选型极为重要，选型设计必须执行爆炸危险环境电力装置设计规范，并取得国家授权机构的认证。防爆电气设备的设计选型应：合理、经济、安全、可靠。防爆电气设备选型过程暨确定产品的防爆标志，根据产品使用场所危险区域的范围和物质的危险属性，确定防爆电气设备三要素：防爆形式，气体组别，温度组别。目前世界公认的防爆形式有十种，每种防爆形式特点不一，适用的危险区域也各不相同，因此防爆形式与适用危险区域有直接关系。气体组别和温度组别的确定，应以产品使用危险场所可能存在的危险气体为依据，然后借助GB3836.1给出的危险气体分组分类表，遴选出所有这些气体中最不利的气体组别和温度组别作为选用设备的气体组别和温度组别。
防爆电气设备选型原则：
安全可靠性原则：设备的类、级、组别应与适用的爆炸性环境相对应。
经济型原则：设备选型不必高选，对于同等级别的产品应考虑价格、寿命、可靠性、运行费用、能源消耗、备件的可获得性等因素。
环境适应性原则：考虑环境温度、湿度、大气压、外壳防护等级以及耐腐蚀性能等。
可维护性原则：在同等条件下，应选结构简单、重量轻、易维护的产品；必要时，还应考虑系统运行的特殊要求，连续自动化系统应优先选择本安型产品。
7、控制系统
有些业内人士误认为：手动操作的CIP流程更容易验证，因为验证过程全部由操作人员主观掌控，避免了控制系统非预期自主介入。其实现行控制系统比手动系统具有更多如下优势：可重复、可追溯且稳定可靠。控制系统可以保证每个CIP流程均能达到和实现所设定的循环次数、持续时间和其它控制指标（时间、温度和流量等），用最终冲洗液的电导率来表征设备的清洁程度，测量并记录验证所得到的数值是否与预期清洗目标一致。
控制系统通过HMI输入固定的操作模式可实现如下功能：
（1）操作：输入产品名称、产品批号、操作员名称、生产时间。
（2）操作界面：工艺流程图、手动、自动可切换
（3）监控：工艺流程、操作记录、历史数据、历史曲线等。
（4）数据存储：可对温度、压力、流量、电导率、PH值等监控，并进行参数备份，来满足自检或GMP认证复查。
（5）安全报警模式：设备操作错误或出现故障时，采用声光提醒模式。
（6）密码保护：多级密码管理，利于系统管理，避免差错发生。
8、验证
设备验证是用来证实CIP在线清洗设备能够达到设计要求及规定的技术指标，符合生产工艺要求，保证所生产出的产品达到并超过质量标准，从设备层面为产品质量提供保证。包括用户需求标准（URS）、功能设计说明（FDS）、风险评估（CCA）、设计确认（DQ）、安装确认（IQ）、运行确认（OQ）和性能确认（PQ）等。
9、结束
稳定的CIP原位清洗系统源于优良的设计，基于高品质的设备、管道及其它硬件设施。严谨的操作规程、科学的清洗剂配方、智能化的控制系统和全覆盖无盲区的监控方式组合为一套完整的CIP技术支持系统，竭力确保原料药制备企业生产线的清洁质量，并在自动清洗过程努力追求节约能源，降低成本的绿色目标。
参考文献：
1、王波、孙岩、颜志红、宋有星 制药设备在位清洗装置行业标准（JB/T 20158-2013）
2、国家食品药品监督管理局 药品生产验证指南
3、FDA 清洁工艺验证检查指南
4、郭增田、王晓静 生物制药在未清洗（CIP）系统配置综述