制药行业对产品质量和安全性要求极高，污染控制策略（Contamination Control Strategy, CCS）框架下，制药设施的环境及工艺管控成为保障药品生产质量与安全的关键手段。如何在CCS框架下，通过数字化技术提升制药设施环境及工艺管控水平，并推动制药行业迈向数字化转型成为了当前的热点话题。
在制药行业中，污染控制不仅关乎产品质量与患者安全，更是企业合规运营的生命线。随着欧洲药品管理局（EMA）和美国食品药品监督管理局（FDA）对污染控制策略（CCS）的法规要求日益严格，制药企业亟需构建覆盖全生命周期的污染防控体系。那么，如何正确理解污染控制策略（CCS）?
简单来说，CCS是一套有计划的控制措施，旨在确保工艺性能和产品质量，特别针对微生物、内毒素/热原和微粒的控制[1]。CCS的目的是最大限度地降低药品生产过程中污染、交叉污染以及混淆、差错等风险，确保持续稳定地生产出符合预定用途和注册要求的药品。
(一)理解CCS的核心内涵：不只是合规，更是质量文化
污染控制策略（CCS）是EMA在《附录1》中明确提出的系统性方法，其本质是通过对设施、设备、工艺和人员的全面控制，实现从源头到终端的污染预防[2]。例如，某跨国药企在无菌制剂车间实施CCS后，将微生物污染事件发生率降低72%，验证了系统性管控的有效性。与传统质量管控相比，CCS具有三个显著特征：
● 前瞻性：通过风险评估（如FMEA）预先识别污染风险点；
● 系统性：整合环境监控、工艺验证、人员行为等多维度要素；
● 动态性：基于数据持续优化控制措施。
图片来源：正大天晴
(二)CCS框架下的环境管控：从生产到存储的全方位规范
在污染控制策略（CCS）的框架下，制药企业需要建立一套完善的环境管控体系，以确保药品生产环境的洁净度、安全性和稳定性。
1.厂房设计及布局：质量安全的基本保障
● 选址：选择远离污染源、交通便利、基础设施完善的地方。
● 设计：满足 GMP 要求，合理划分洁净区与非洁净区，设置明确的人流、物流通道，避免交叉污染。
● 布局：洁净度级别高的区域应布置在上方，避免污染物向下扩散。
2.生产环境：洁净与稳定的双重保障
根据药品GMP指南，制药生产环境需满足严苛的洁净度要求。例如，无菌药品生产需在A级或B级洁净环境下进行，并通过定期监测确保洁净度持续达标。此外，环境参数的稳定性同样关键：
● 温湿度控制：通常需维持在18℃~26℃和45%~65%的相对湿度范围，防止药品因环境波动而变质。
● 压差管理：洁净区与非洁净区之间需保持不低于10 Pa的压差，避免污染物扩散。
● 设备维护：生产设备需定期清洁、消毒和验证，杜绝因设备故障导致的交叉污染。
3.存储环境：分区管理与动态监控
仓储区的设计需遵循“有序、安全、可控”原则：
● 分区存放：按物料状态（待验、合格、不合格）和药品属性分类存储，避免混淆。
● 环境调控：配备温控、除湿及冷藏设备，部分药品需避光储存，同时加强防虫鼠措施（如防虫网、挡鼠板）。
动态监测：通过传感器实时采集温湿度数据，确保存储环境符合标准。
(三)当前挑战：设施与工艺管控的痛点分析
1.设施环境管理的短板
● 设备管理不足：维护计划执行不力、清洁不彻底、设备变更控制缺失等问题频发，易引发污染风险。
● 厂房设施老化：洁净室空调系统故障、地面磨损等问题导致洁净度与压差控制失效。
● 公用设施缺陷：物流路线规划不合理、温湿度波动大等问题威胁药品质量。
2.工艺管控的薄弱环节
● 标准与流程缺失：工艺参数调整滞后、操作不规范、检测方法不统一等问题影响一致性。
● 验证合规性不足：部分企业存在工艺验证不全面或数据造假现象，导致质量隐患。
(四)破局之道：智能化与数字化技术的应用
1.环境监测系统的升级
● BMS与EMS系统：楼宇控制系统（BMS）与环境监测系统（EMS）可实时监控温度、湿度、压差等参数，并通过数据分析预测风险。
● AI与大数据：借助人工智能算法分析历史数据，可识别异常趋势并实现预防性维护。例如，施耐德电气的EcoStruxureTM平台的高级分析功能，不仅可为生产设备提供持续的实时监控，还有助于优化设备性能，减少停机时间。
2.工艺自动化的价值
● 效率与质量双提升：自动化设备（如Modicon系列控制器）和制造执行系统（MES）可减少人为误差，提升工艺精度。
● 合规性保障：符合FDA 21 CFR Part 11法规所要求的电子签名，同时满足GMP要求，确保操作过程的可控性与可追溯性，这不仅满足了产品质量要求，也符合监管标准，有助于进一步推动了工作效率的提升。
3.物联网与云计算的整合
通过物联网（IoT）技术连接设备与系统，实现数据实时共享与远程控制。例如，AVEVA InTouch HMI人机界面支持全流程可视化，帮助管理者快速决策。
(五)总结
在CCS框架下，制药设施环境及工艺管控不仅是合规要求，更是企业核心竞争力的体现。通过智能化升级、绿色化转型与持续创新，制药企业能够在保障药品质量的同时，实现降本增效与可持续发展。未来，随着模块化工厂的普及，污染控制将深度融入制药生产的基因之中。
参考资料：
[1] 郭伟.控制制药净化空调机组与系统二次微生物污染的对策分析[J].化工与医药工程,2018,39(4):19-22.
[2] 赵嵩月.欧盟新版无菌药品附录主要变化点及对我国无菌药品生产管理的启示[J].广东化工,2023,50(12):98-100.
作者简介：Sophia，主要从事生物医药行业发展研究、药物科普等方面工作。
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