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有效的冷鏈監控策略的六個特點
 

中興大學 生物系統工程研究室 陳加忠

 
 

2020826/作者:Antoine N     

對溫度敏感的產品(例如疫苗),必須在從製造到使用的整個供應鏈中保持低溫。用於確保這一點的設備和過程稱為冷鏈。冷鏈的一個關鍵組成部分,就是用於在存儲和運輸過程中產品溫度的監控系統。在本文中,我們將確定並討論有效的冷鏈監控策略中應具有的六個功能。

 什麼是冷鏈監控,為什麼如此重要?

冷鏈的一個要素是物理設備,例如冷藏聯運集裝箱(冷藏箱),隔熱包裝和冷藏倉庫。第二個要素是參與維護冷鏈的人員,所遵循的程序和政策。例如用於裝卸產品的SOP或用於斷電的反應策略。

另一個要素是溫度監視系統,該系統應與其他兩個要素整合在一起。

溫度監控在冷鏈中很重要,因為:

1.從製造到使用的準確溫度記錄,是向客戶和審核人員證明產品在可接受的溫度範圍沒有發生溫度波動(溫度漂移)的唯一方法。

2.即時溫度監控可用於識別溫度控制問題,並在產品受損之前對其進行故障排除。

 3.在溫度漂移損壞產品的最壞情況下,可以使用監視數據在產品到達消費者之前,對其進行識別和攔截。

冷鏈廣泛用於製藥、冷凍食品農產品、飲料以及某些特殊化學和材料應用。為這些產品正確地實施存儲和分發作法是GxP(即良好作法)的重要組成部分  

在本文中,將以疫苗為例。這是因為溫度漂移對疫苗的影響可能會危及生命,並且可能很難或無法通過肉眼檢測。此外,疫苗通常,要運送很長距離通過基礎設施不發達的地區。這使得疫苗的冷鏈特別複雜且具有挑戰性。因此,疾病預防控制中心世界衛生組織在疫苗的儲存和處理方面提供了廣泛的指導。

在嚴格監管的行業中,維持冷鍊是良好生產規範(GMP)的延伸。在這些行業中,應將冷鏈作為品質管理體系的一部分,加以實施和維護,並形成風險評估文件化和確認。

不可靠,不完整或維護不當的冷鏈會直接帶來經濟後果(例如報廢的產品)。佈置不良的監視系統還可能導致需要經常干預以節省瀕臨滅絕的材料。在許多冷鏈中,消費者安全也受到威脅。如果疫苗因溫度漂移而失去效力,甚至可能會爆發失去患者信心。

冷鏈品質被限制,在美國由FDA通過的各個部分21 CFR203205211.150H),對於藥品。並通過FSMA用於食品。這代表著可以對冷鏈監控設備和程序進行審核。如果發現問題,可以發布483表的引文。FDA也有權發起強制召回。在世界其他地區,監管是通過當地ICH成員機構執行。

有效的冷鏈監控策略的六種特性質

一、即時數據

如果能夠持續不斷地,即時獲得從冷鏈監控中收集的數據,則將更加有用。這使控制系統和人員可以在發生問題之前立即做出反應以解決問題。

即使無法採取糾正措施,依據即時數據仍然可以採取行動。例如即時了解疫苗已失去效力,可以在接種疫苗之前攔截該批疫苗,從而避免了消費者安全問題。

除了溫度以外,其他類型的資訊(如位置,濕度,感測器或系統故障,振動,衝擊,光照等)也可能對早期發現問題,減少影響並防止問題發生都有幫助。在未來根據所運輸的物料,這些條件量測可能與溫度一樣重要。

二、精確的監控功能

冷鏈的可靠性僅能與其監控系統的準確性。溫度量測中的任何不準確之處,都表示冷鏈中存在潛在缺口。以將冷凍食品從冷藏運輸容器中卸載到倉庫的過程加以討論。如果溫度感測器只有在卡車和倉庫中,我們只知道這兩個位置的空氣溫度,而不是在敏感的處理步驟中產品的真實溫度。

解決此風險的一種方法是在包裝等級上監視溫度,以便在整個分配過程中跟踪產品的實際溫度,從而消除了由於感測器放置位置而引起的量測誤差和不準確。包裝等級到監控還可以識別此批次內的溫度不均勻性,例如倉庫門附近的產品是否更容易受到溫度波動的影響。(注意溫度製圖還可用於防止此類問題。)

除了計劃周密的放置感測器之外,確認各個感測器的準確性也很重要。最好的方法是通過系統校正。例如CDC建議使用不確定度小於±0.5°C的校正元件來監測疫苗。

.可靠,完整的分析

除了即時獲取數據外,增強的數據分析功能還提高了冷鏈監控系統的功能。

這樣一個例子是能夠藉由複雜的配電網絡快速分析和匯集由許多元件測得的溫度,所組成的大型數據流。自動化的分析工具可以識別這些數據趨勢,識別新出現的問題和低下效率的原因,因此在未形成大問題時,可以解決它們。

分析也是確保合規性的有用工具。清晰摘要的大型數據集可以快速向審核員表明,在存儲和分發期間,這些產品始終處於安全的溫度範圍內。全面的數據分析還可以用於診斷偏差的根本原因,並制定糾正措施的計劃。

GMP風險評估的一個潛在結果是,並非僅是通過產品所經歷的最低和最高溫度來預測產品的損壞,而是通過更複雜的指標(例如平均動力學溫度, MKT)來預測產品的損壞。在這種情況下,關鍵在於根據大型數據集MKT能夠快速計算。

四、可自定義的警報和警告

使用自動監視系統的主要優點是可以自我定義警報的可能性。一些是可以自我定義的: 

1.根據問題類型將警報發送給誰

2.警報多個收件人

3.自動升級無法快速解決的問題

4.發送什麼類型的消息(電話,短信,電子郵件)

5.觸發警報是什麼是僅僅是某個讀數高於或低於某個臨界值,還是發生了多次事件?警報還可以在讀數超出對產品危險的限制之前發送,或者如果警報顯示的趨勢如果未解決會導致問題,則可以發送警報。

6.在警報中包含問題的描述

根據您的具體情況量身定制這些問題,可以確保快速有效地做出反應。例如,某些類型的警報(例如針對設備故障的警報)可以發送給本地設施人員,他們可以立即對問題進行故障排除。如果需要重新分配資源來解決問題,則範圍更廣的問題可能會引發升級。

制定還有助於減少警報疲勞。在這種情況下,多個錯誤警報會導致人員忽略或不使用警報。可以使用歷史數據和經驗進行仔細的自我定義,以確保只有需要干預的情況才能生成警報。

五、可擴展性

擴大規模的能力是環境自動化監控的主要優勢。在這種情況下,按比例放大是指添加新的量測位置,添加分發路線,增加要運輸的產品數量,添加新的產品線,或新的和不同的監視要求。除了量測和記錄環境條件外,在GMP規範的行業中,還需要考慮跟踪校正狀態和記錄糾正措施的需求。分佈式,基於雲端的自動化監視系統可以無縫地適應這些情況。  

可伸縮性是任何操作增加規模的重要考慮因素。特別是對於冷鏈,在短期內,由於Covid-19疫苗的開發和推出,應該期望有更大的可擴展性。從長遠來看,網路全球化的趨勢也增加可擴展性的價值。例如由於涉及到漫長,複雜的多聯運供應鏈,在海外生產基地的使用需要更加勤奮的監控。克服漫長的冷鏈帶來的挑戰,也有可能開拓新市場。允許將易腐貨物運送到發展中經濟體國家。  

六、使用方便

任何參與通過冷鏈分配的材料的製造、處理、存儲或使用的人員都應接受監控系統使用方面的訓練這是任何與GMP相關的關鍵過程。這代表著能夠識別並反應出溫度偏移,設備故障以及可能導致溫度偏移的情況。因此對於監視系統的用戶界面而言,使用的簡單直接是十分重要。

CDC建議每週檢查溫度記錄,以識別趨勢和可能的問題。簡單的用戶界面可以使這項工作變得不簡單。使用自動化系統的另一個優勢是易於記錄各種糾正措施,根本原因和其他注意事項,因此可以將其與相關的溫度數據一起存儲。這簡化了以後的故障排除和審核。 

 結論

對於溫度敏感的產品,保持穩固的冷鏈,對於保持價值和法規遵從性十分重要。冷鏈的關鍵是溫度監控設備和監控策略。