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气体安全—医用气体02:医用氧产品质量与监管
一、引言
医用氧是医疗用氧气的简称,指采用深冷分离法将大气中氧气分离以供应医疗救治病人使用的氧气。作为临床救治缺氧患者的关键物资,医用氧的质量安全直接关系到患者的生命健康。早在1988年,我国就制定了医用氧强制性标准,后经多次修订,目前医用氧已纳入《中国药典》2020年版二部和GB/T 8982-2025《医用及航空呼吸用氧》管理范围,实施药品GMP规范。
近年来,随着医疗技术的进步和氧疗需求的增长,医用氧的生产、分装、运输和使用环节面临着新的挑战。一方面,医疗机构对医用氧的需求量持续增加,特别是在呼吸系统疾病高发季节;另一方面,医用氧生产环节的质量控制难度大,风险点众多,如空气原料中的颗粒灰尘、储罐内产品质量不合格、槽罐车内残液不合格等问题。此外,医用氧的批号划分和追溯管理也因生产过程的动态连续性和储存集中性而面临困难。
二、医用氧生产经营资质要求
(一) 医用氧生产企业资质要求
医用氧生产企业作为药品生产单位,必须取得以下资质:
1. 《药品生产许可证》:根据《中华人民共和国药品管理法》规定,医用氧生产企业必须取得《药品生产许可证》,且生产范围须包含医用氧。
2. 药品批准文号:医用氧生产企业必须取得药品批准文号(国药准字H),这是医用氧作为药品管理的必要条件。
3. 药品GMP符合性检查:医用氧生产企业必须通过药品GMP符合性检查,确保生产过程符合药品生产质量管理规范。
4. 《安全生产许可证》:医用氧生产企业作为危险化学品生产企业,必须取得市场监督管理局颁发的《安全生产许可证》,确保安全生产。
5. 《移动式压力容器充装许可证》:液态医用氧生产企业必须取得《移动式压力容器充装许可证》,确保充装过程安全合规。
6. 《危险化学品经营许可证》:医用氧生产企业必须取得《危险化学品经营许可证》,确保经营行为合法合规。
7. 《道路运输经营许可证》或《道路危险货物运输许可证》:若医用氧生产企业自行运输,需取得相应运输许可证;若委托其他单位运输,需签订委托运输协议并提供承运单位的相关运输证件。
(二) 医用氧分装企业资质要求
医用氧分装企业需根据分装形式(液态分装或气态分装)满足相应资质要求:
1. 液态医用氧分装企业资质要求:
◦ 与液态医用氧供应商签订协议,明确双方在医用氧分装、贮存、运输、销售过程中应承担的产品质量、安全生产等方面的责任和义务
◦ 分装用液态医用氧应当从具有生产液态医用氧生产资质的企业购进,供应商需保持相对固定,并进行现场审计
◦ 逐批全检分装前购进的液态医用氧,检验合格后方可分装
◦ 制定分装操作规程,建立分装记录,分装后的液态医用氧需按照《中国药典》逐批全检
◦ 在销售记录中注明分装企业和液态医用氧的来源信息
◦ 在年度报告中报告液态医用氧的来源、购进信息、分装批次、分装数量、销售区域、销售范围等信息
2. 气态医用氧分装企业资质要求:
◦ 提供药监局颁发的有效期内的医用氧经营备案凭证
◦ 提供《危险化学品经营许可证》
◦ 若为经销商,需提供液氧生产制造商的《安全生产许可证》、《药品生产许可证》、《移动式压力容器充装许可证》、《药品注册批件》等
(三) 人员资质要求
参照GMP附录7《医用氧》的规定配置医用氧生产企业关键人员。
三、医用氧生产质量控制关键环节
医用氧生产过程中的质量控制是保障产品质量安全的核心环节。根据生产实践,医用氧生产过程主要存在四大风险点:空气原料中的颗粒灰尘、进储罐前产品质量不合格、储罐内产品质量不合格、槽罐车内残液不合格。针对这些风险点,企业应采取有效措施,加强过程管理。
(一) 原料净化与过滤控制
空气原料中的颗粒灰尘是医用氧生产过程中的首要风险点。为控制这一风险,生产企业应:
1. 三级过滤系统:采用空气压缩机三级过滤系统,对过滤滤芯前后的压力差实施在线仪器监测控制。当发现压力差超出设定范围时,立即更换滤芯,确保过滤效果。
2. 分子筛吸附:在深冷分离法中,分子筛吸附是去除空气中有害杂质的关键步骤。生产企业应建立分子筛吸附效果监测系统,定期更换分子筛,确保吸附效率。
3. 水分控制:医用氧标准要求水分露点≤-43℃。生产企业应采用高效除水设备,确保水分含量符合标准要求。
(二) 生产过程中的在线监测与控制
医用氧生产过程中的在线监测与控制是保障产品质量的关键环节:
1. 氧浓度在线检测:采用氧气浓度测定仪实施在线检测,当检测到产品纯度小于设计值时,立即排放不合格产品,避免进入储罐。
2. 有害气体控制:针对CO、CO₂等有害气体,应配备一氧化碳分析仪、二氧化碳分析仪、总碳氢分析仪等设备,实施在线检测,确保有害气体含量符合标准要求(CO≤5ppm,CO₂≤100ppm)。
3. 自动排放系统:当检测到产品质量不合格时,应自动启动排放系统,避免不合格产品进入储罐。自动排放系统应与在线监测系统联动,确保及时有效。
4. 工艺参数控制:医用氧生产过程中,应严格控制温度、压力等关键工艺参数。例如,液态氧的温度控制在-183℃以下,压力控制在安全范围内,确保产品稳定。
(三) 容器管理与清洁验证
医用氧的容器(槽车、储罐、气瓶等)管理是质量控制的难点之一:
1. 容器专用性:医用氧容器应专用,且具有与其他气体容器区分的明显标识。容器应当编号管理,有安全效期标识,建立包括安全检定资料等相应档案。
2. 气瓶处理:重复使用的气瓶充装前应对瓶体进行清洗消毒,并采用置换法或抽真空法处理至合格。抽真空压力应不小于15kPa,确保气瓶内无残留污染物。
3. 液氧储罐管理:液氧储罐应采用双层真空绝热结构,内胆及配管采用奥氏体不锈钢材质,确保储罐内壁不被污染。储罐内壁应定期进行无损检测,确保无腐蚀或损伤。
4. 槽罐车管理:槽罐车应专用,每次供应医疗机构时,应将医用氧检验合格报告交医院验收,一车一证。槽罐车应配备温压双报警系统,确保运输过程安全。
(四) 分装与检验控制
医用氧分装过程中的质量控制尤为重要,特别是液态医用氧的分装:
1. 分装前检验:分装用液态医用氧必须逐批全检,检验合格后方可分装。检验项目应包括氧含量、CO、CO₂、水分等关键指标。
2. 分装设备专用性:分装应使用专用设备,充装夹具应有防错装装置,避免与其他气体混淆。
3. 标签标识管理:分装后的医用氧标签上应注明品名、企业名称、生产地址、生产批号、生产日期、有效期、氧气数量、压力、执行标准等信息。标签应清晰、牢固,易于识别。
4. 信息化追溯体系:建立医用氧信息化追溯体系,实现产品的全过程追溯管理。通过条码或电子标签等信息管理技术,确保每一批医用氧的质量和流向可追溯。
四、中国医用氧国家法规标准规定
(一) 核心法规标准体系
中国医用氧的法规标准体系主要包括以下文件:
1. 《中国药典》2020年版二部:明确医用氧的质量标准,包括氧含量≥99.5%、CO≤5ppm、CO₂≤100ppm、水分露点≤-43℃等九项技术指标。
2. GB/T 8982-2025《医用及航空呼吸用氧》:替代GB/T 8982-2009,将于2026年5月1日正式实施。该标准规定了医用及航空呼吸用氧的技术要求、组批、采样和抽样、检验规则、标志、标签、随行文件、包装、充装、运输和贮存的要求。
3. GMP附录7《医用氧》:作为《药品生产质量管理规范(2010年修订)》的配套文件,自2014年7月1日起施行。该附录规定了医用氧生产的质量管理要求,包括人员、厂房与设备、文件管理等方面。
4. 《医用气体管道系统 第1部分: 压缩医用气体和真空用管道系统》:国家标准修改采用ISO国际标准ISO 7396-1:2016,规定了医疗机构中使用的医用氧气管道系统的安全、性能和文档等的要求。
(二) GB/T 8982-2025核心指标分析
GB/T 8982-2025是医用氧生产的强制性国家标准,其核心指标包括:
1. 氧含量:医用氧的氧含量(摩尔分数)不低于99.5%,航空呼吸用氧的氧含量不低于99.5%。
2. 有害气体限值:
◦ 一氧化碳含量≤5×10⁻⁶(体积分数)
◦ 二氧化碳含量≤100×10⁻⁶(体积分数)
◦ 甲烷含量≤50×10⁻⁶(体积分数)
3. 水分含量:
◦ 医用氧水分含量≤63×10⁻⁶(体积分数)
◦ 航空呼吸用氧水分含量≤5×10⁻⁶(体积分数)
4. 固体物质:粒径≤100μm,含量≤1mg/m³
5. 气味:医用氧应无异味
6. 其他要求:包括气瓶装产品按批量分级抽样、管道输送产品每4小时抽样一次;检验结果采用修约值比较法判定;不合格产品需加倍抽样复检等。
五、国内外医用氧法规标准对比
(一) 纯度要求对比
国内外医用氧纯度要求对比如下表:
表1:国内外医用氧纯度要求对比
 
国家/地区 深冷法医用氧纯度 分子筛制氧纯度 标准文件
中国 ≥99.5% 不适用(非医用氧标准) GB/T 8982-2025,《中国药典》
美国 ≥99.5% ≥93%(Oxygen 93 Per cent) USP,21 CFR Part 211
欧盟 ≥99.5% ≥93%(Oxygenium 93 Per centum) EP,ISO 10083
WHO ≥82%(资源匮乏地区可接受) ≥90% WHO《医用氧气放大指南》
 
从表1可以看出,国内外对深冷法医用氧的纯度要求基本一致,均为≥99.5%。而对分子筛制氧技术生产的医用氧,美国和欧盟均接受93%的纯度,但中国目前尚未将其纳入医用氧标准范围内。WHO考虑到资源匮乏地区的技术条件限制,允许医用氧纯度可降至82%。
(二) 杂质限值对比
医用氧中的杂质限值是质量控制的重点,国内外标准对比如下:
1. CO(一氧化碳):中国、美国、欧盟和WHO均要求CO≤5ppm,这一指标具有高度一致性。
2. CO₂(二氧化碳):中国要求≤100ppm,美国和欧盟标准与之相同,WHO未明确具体数值,但强调需符合安全标准。
3. 总烃(碳氢化合物):中国GB/T 8982-2009要求总烃≤25ppm,但GB/T 8982-2025已删除总烃测定项目;美国USP要求总烃≤0.1%(体积分数);欧盟EP要求类似;WHO未明确具体数值。
4. 水分含量:中国医用氧要求≤63×10⁻⁶,航空呼吸用氧要求≤5×10⁻⁶;美国和欧盟标准与之相近;WHO未明确具体数值。
5. 固体物质:中国要求粒径≤100μm,含量≤1mg/m³;美国和欧盟标准类似;WHO未明确具体数值。
(三) 生产技术路线对比
国内外医用氧生产技术路线存在明显差异:
1. 中国:以深冷分离法为主,辅以分子筛制氧技术。深冷分离法通过低温精馏技术制取高纯度医用氧(≥99.5%),工艺复杂,能耗高,但产品质量稳定。
2. 美国:医用氧生产采用两种技术路线:深冷分离法生产99.5%医用氧(药品管理)和分子筛制氧技术生产93%富氧空气(医疗器械管理)。分子筛制氧技术在美国应用广泛,特别是在家庭氧疗领域。
3. 欧盟:与美国类似,欧盟药典(EP)也纳入了93%医用氧标准(Oxygenium 93 Per centum),并制定了相应的质量控制要求。
4. WHO:WHO考虑到发展中国家的资源条件,鼓励采用分子筛制氧技术或新型医用陶瓷制氧(M-COG)技术,以降低医用氧的生产成本。
(四) 监管体系对比
国内外医用氧监管体系对比如下:
1. 中国:将医用氧严格按药品管理,生产企业必须取得《药品生产许可证》和药品批准文号,通过GMP符合性检查。分装企业需取得相应资质,并建立完善的质量追溯体系。
2. 美国:医用氧监管体系较为灵活,深冷法医用氧按药品管理,分子筛制氧设备按医疗器械管理。FDA对医用氧生产设备(如制氧机)有510(k)认证要求,但医用氧气体本身作为"pharmaceutical gas"需符合21 CFR Part 211(药品生产规范)。
3. 欧盟:医用氧监管以MDR(医疗器械法规)和EP(欧洲药典)为基础。医用氧生产设备需符合CE认证要求,分装企业需符合EudraLex Volume 4的GMP规范。
4. WHO:WHO主要提供技术指南,强调医用氧需符合安全标准(如去除有害气体),并推动发展中国家采用适合当地条件的制氧技术。WHO的《医用氧气放大指南》为资源匮乏地区提供了实用的技术参考。
六、医用氧生产实践中的质量控制挑战与对策
(一) 质量控制挑战
医用氧生产过程中的质量控制面临多重挑战:
1. 批次划分困难:医用氧生产过程动态连续、储存集中,在运输、使用时,不同槽罐车所运医用氧会被混合在一起,难以进行清晰的批次划分,影响质量追溯。
2. 容器清洁验证困难:医用氧生产设备是密封和超低温的(-175℃以下),且一旦使用后不得打开。因此,无法适用常规药厂的清洁方法对医用氧生产储存设备进行清洁验证。
3. 标签标识适用困难:根据《药品管理法》第四十四条规定,标签上应注明适应症或功能主治、规格、用法用量、生产企业等信息。但医用氧作为气体,其标签空间有限,难以完整标注所有必要信息。
4. 微生物控制难题:医用氧标准要求无菌,但医用氧的生产环境无法像常规药品生产那样进行严格的微生物控制,增加了质量控制的难度。
5. 有效期管理:医用氧有效期通常为12个月,但医疗机构使用过程中常因储存条件不当导致实际有效期缩短,影响产品质量安全。
(二) 质量控制对策
针对上述挑战,生产企业可采取以下对策:
1. 信息化追溯体系:建立医用氧信息化追溯体系,通过条码或电子标签等技术,实现从原料到成品的全过程追溯。例如,上海奥林化工医用氧气已通过CE-MDR认证,其生产基地同时符合中国GMP和欧盟GMP Annex 1标准,实现了全链条质控。
2. 专用容器管理:采用专用容器(如天蓝色钢瓶)存储医用氧,避免与其他气体混淆。容器应编号管理,并有明显标识,便于追溯。
3. 在线监测技术:在生产过程中实施在线监测技术,实时监控氧浓度、CO、CO₂等关键指标,发现异常立即处理。如贝斯安医用行业在线气体监测系统在医院氧气供应站的应用,能够严密监测氧气的储存与输送环节,确保供氧网络稳定运行。
4. 分装前全检制度:液态医用氧分装前必须进行全检,确保分装前液态氧质量合格。分装后的产品也需按标准进行全检,确保产品质量符合要求。
5. 人员培训与考核:定期对生产人员进行医用氧相关知识培训,并进行考核,确保人员具备必要的专业知识和技能。特别强调,色盲患者不得从事医用氧的生产和质量检验工作。
七、医用氧质量安全管理的发展趋势
(一) 生产技术发展趋势
1. 智能化生产:未来医用氧生产将向智能化方向发展,通过物联网、大数据等技术实现生产过程的实时监控和自动调整,提高产品质量稳定性。
2. 节能降耗技术:随着环保要求的提高,医用氧生产将采用更节能、更环保的技术路线,降低生产成本和环境影响。
3. 小型化制氧设备:针对资源匮乏地区,小型化、低成本的医用氧制取设备(如分子筛制氧机、M-COG技术)将成为发展趋势,提高医用氧的可及性。
(二) 质量控制发展趋势
1. 在线监测技术普及:随着传感器技术的发展,在线监测技术将在医用氧生产过程中得到更广泛的应用,实现关键指标的实时监控和自动调整。
2. 自动化检验系统:医用氧检验将向自动化方向发展,通过自动取样、自动分析、自动记录等技术,提高检验效率和准确性。
3. 数字化追溯体系:医用氧的信息化追溯体系将向数字化方向发展,通过区块链、数字孪生等技术,实现从原料到成品的全过程追溯,提高质量追溯的可靠性和效率。
(三) 监管体系发展趋势
1. 国际标准趋同:随着全球医疗合作的深入,各国医用氧标准将逐渐趋同,特别是在核心质量指标和检测方法上。
2. 风险管理强化:药品监管将更加注重风险管理,从传统的"事后检验"转向"全过程控制",通过风险评估和风险控制措施,确保产品质量安全。
3. 动态监管机制:监管机构将建立更加灵活的动态监管机制,根据企业质量管理水平和产品风险等级,实施差异化的监管措施,提高监管效率和效果。
八、结论与建议
医用氧作为关系到患者生命安全的特殊气体药品,其质量控制和安全管理至关重要。本文通过对医用氧生产经营资质要求、生产质量控制关键环节和国内外法规标准的系统分析,得出以下结论:
1. 严格资质管理是保障医用氧质量安全的基础:医用氧生产企业和分装企业必须取得相应的资质证书,建立完善的质量管理体系,才能确保产品质量安全。
2. 全过程质量控制是医用氧生产的核心:医用氧生产过程中的质量控制应贯穿于原料净化、在线监测、容器管理和分装检验等各个环节,特别关注空气原料中的颗粒灰尘、进储罐前产品质量不合格、储罐内产品质量不合格和槽罐车内残液不合格等四大风险点。
3. 国内外医用氧标准在核心指标上基本一致:中国、美国、欧盟和WHO对医用氧的核心指标(如氧含量、CO限值)要求基本一致,但在生产技术路线和监管体系上存在差异。
4. 信息化追溯是医用氧质量管理的必然趋势:随着信息技术的发展,医用氧的信息化追溯体系将成为质量管理的重要工具,提高质量追溯的可靠性和效率。


参考文献

1. 《中国药典》2020年版二部,"医用氧"标准
2. GB/T 8982-2025《医用及航空呼吸用氧》
3. 国家食品药品监督管理总局公告(2014年第32号),《药品生产质量管理规范(2010年修订)》中药饮片等3个附录
4. 江西省药品监督管理局,《关于切实加强医用氧监督管理工作的通告》
5. 云南省药品监督管理局,《关于进一步加强医用氧生产管理的要求通知》
6. 美国药典(USP)相关章节
7. 欧洲药典(EP)相关章节
8. WHO,《医用氧气放大指南》
9. ISO 10083:2006,《医用气体管道系统的制氧设备》
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