W aranżacji farmaceutycznego pomieszczenia czystego GMP, system HVAC jest priorytetem. Można powiedzieć, że to właśnie od systemu HVAC zależy, czy kontrola środowiska w pomieszczeniu czystym będzie w stanie spełnić wymagania. System ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji (HVAC) jest również nazywany systemem oczyszczania powietrza w farmaceutycznym pomieszczeniu czystym GMP. System HVAC przetwarza powietrze wchodzące do pomieszczenia i kontroluje temperaturę, wilgotność, poziom cząstek stałych, mikroorganizmy, różnicę ciśnień i inne wskaźniki środowiska produkcji farmaceutycznej, aby zapewnić, że parametry środowiskowe spełniają wymagania jakości farmaceutycznej i zapobiegają zanieczyszczeniu powietrza oraz zanieczyszczeniom krzyżowym, zapewniając jednocześnie komfortowe warunki pracy operatorom. Ponadto, systemy HVAC w farmaceutycznych pomieszczeniach czystych mogą również redukować i zapobiegać niekorzystnemu wpływowi leków na ludzi podczas procesu produkcyjnego oraz chronić otaczające środowisko.
Całościowy projekt systemu oczyszczania klimatyzacji
Cały system oczyszczania klimatyzacji i jego komponenty powinny być zaprojektowane zgodnie z wymogami środowiskowymi. System obejmuje głównie sekcje funkcjonalne, takie jak ogrzewanie, chłodzenie, nawilżanie, osuszanie i filtracja. Pozostałe komponenty to wentylatory wyciągowe, wentylatory powietrza powrotnego, systemy odzysku ciepła itp. Wewnątrz systemu HVAC nie powinny znajdować się żadne przedmioty spadające na podłogę, a szczeliny między nimi powinny być jak najmniejsze, aby zapobiec gromadzeniu się kurzu. Systemy HVAC muszą być łatwe w czyszczeniu i odporne na wymaganą fumigację i dezynfekcję.
1. Typ systemu HVAC
Systemy oczyszczania powietrza można podzielić na systemy klimatyzacji prądu stałego (DC) i systemy klimatyzacji z recyrkulacją. System klimatyzacji prądu stałego (DC) przesyła przetworzone powietrze zewnętrzne, które spełnia wymagania przestrzenne, do pomieszczenia, a następnie odprowadza całe powietrze. System wykorzystuje całe świeże powietrze zewnętrzne. System klimatyzacji z recyrkulacją, czyli powietrze dostarczane do pomieszczenia czystego, jest mieszane z częścią oczyszczonego świeżego powietrza zewnętrznego i częścią powietrza powrotnego z pomieszczenia czystego. Ponieważ system klimatyzacji z recyrkulacją charakteryzuje się niskimi kosztami początkowymi i niskimi kosztami eksploatacji, system klimatyzacji z recyrkulacją powinien być projektowany w sposób jak najbardziej racjonalny. Powietrze w niektórych specjalnych obszarach produkcyjnych nie może być poddawane recyklingowi, takich jak pomieszczenia (obszary) czyste, gdzie podczas procesu produkcyjnego emitowany jest pył, a zanieczyszczenia krzyżowe nie mogą być wyeliminowane, jeśli powietrze wewnętrzne jest oczyszczane; w produkcji stosowane są rozpuszczalniki organiczne, a akumulacja gazów może powodować wybuchy lub pożary oraz niebezpieczne procesy; obszary działania patogenów; obszary produkcji leków radioaktywnych; procesy produkcyjne, w których wytwarzana jest duża ilość szkodliwych substancji, zapachów lub gazów lotnych.
Obszar produkcji farmaceutycznej zazwyczaj można podzielić na kilka obszarów o różnym poziomie czystości. Poszczególne obszary czyste powinny być wyposażone w niezależne centrale wentylacyjne. Każdy system klimatyzacji jest fizycznie oddzielony, aby zapobiec zanieczyszczeniu krzyżowemu między produktami. Niezależne centrale wentylacyjne mogą być również stosowane w różnych obszarach produkcyjnych lub oddzielać różne obszary, aby odizolować szkodliwe substancje poprzez ścisłą filtrację powietrza i zapobiec zanieczyszczeniu krzyżowemu poprzez system kanałów wentylacyjnych. Takie obszary jak obszary produkcyjne, pomocnicze obszary produkcyjne, magazyny, obszary administracyjne itp. powinny być wyposażone w oddzielne centrale wentylacyjne. W obszarach produkcyjnych o różnych zmianach roboczych lub godzinach użytkowania oraz dużych różnicach w wymaganiach dotyczących kontroli temperatury i wilgotności, systemy klimatyzacji również powinny być instalowane oddzielnie.
2. Funkcje i miary
(1). Ogrzewanie i chłodzenie
Środowisko produkcyjne powinno być dostosowane do wymagań produkcyjnych. Jeśli nie ma specjalnych wymagań dotyczących produkcji farmaceutycznej, zakres temperatur w pomieszczeniach czystych klasy C i D może wynosić 18–26°C, a w pomieszczeniach czystych klasy A i B 20–24°C. W systemach klimatyzacji pomieszczeń czystych, do ogrzewania i chłodzenia powietrza oraz jego uzdatniania do temperatury wymaganej przez pomieszczenie czyste można stosować wężownice z żebrami przenoszącymi ciepło, rurowe ogrzewanie elektryczne itp. Przy dużej objętości świeżego powietrza należy rozważyć jego wstępne podgrzanie, aby zapobiec zamarzaniu wężownic za nimi. Można również stosować rozpuszczalniki na gorąco i na zimno, takie jak gorąca i zimna woda, para nasycona, glikol etylenowy, różne czynniki chłodnicze itp. Przy określaniu rozpuszczalników na gorąco i na zimno należy wziąć pod uwagę wymagania dotyczące ogrzewania lub chłodzenia powietrza, wymogi higieniczne, jakość produktu, ekonomikę itp. Wybór należy dokonać na podstawie kosztów i innych uwarunkowań.
(2). Nawilżanie i osuszanie
Wilgotność względna w pomieszczeniu czystym powinna być zgodna z wymaganiami produkcji farmaceutycznej, a środowisko produkcji farmaceutycznej i komfort operatora powinny być zapewnione. W przypadku braku szczególnych wymagań dotyczących produkcji farmaceutycznej, wilgotność względna w pomieszczeniach czystych klasy C i D jest utrzymywana na poziomie 45%–65%, a w pomieszczeniach czystych klasy A i B na poziomie 45%–60%.
Sterylne produkty w proszku lub większość preparatów stałych wymagają środowiska produkcyjnego o niskiej wilgotności względnej. Do osuszania można rozważyć zastosowanie osuszaczy powietrza i chłodnic końcowych. Ze względu na wyższe koszty inwestycyjne i eksploatacyjne, temperatura punktu rosy zazwyczaj musi być niższa niż 5°C. Środowisko produkcyjne o wyższej wilgotności można utrzymać za pomocą pary fabrycznej, pary czystej przygotowanej z oczyszczonej wody lub nawilżacza parowego. W pomieszczeniach czystych, gdzie wymagane jest utrzymanie wilgotności względnej, latem powietrze zewnętrzne powinno być schładzane przez chłodnicę, a następnie podgrzewane termicznie przez nagrzewnicę w celu regulacji wilgotności względnej. W przypadku konieczności kontrolowania elektryczności statycznej w pomieszczeniach, w zimnym lub suchym klimacie należy rozważyć nawilżanie.
(3). Filtr
Liczbę cząstek pyłu i mikroorganizmów w powietrzu świeżym i powracającym można zredukować do minimum dzięki filtrom w systemie HVAC, co pozwala na spełnienie normalnych wymagań czystości w obszarze produkcyjnym. W systemach oczyszczania klimatyzacji filtracja powietrza jest zazwyczaj podzielona na trzy etapy: filtrację wstępną, filtrację pośrednią i filtrację HEPA. Każdy etap wykorzystuje filtry z różnych materiałów. Filtr wstępny jest najniższy i jest instalowany na początku centrali wentylacyjnej. Może on wychwytywać większe cząstki w powietrzu (o wielkości cząstek powyżej 3 mikronów). Filtracja pośrednia znajduje się za filtrem wstępnym i jest instalowana w środku centrali wentylacyjnej, gdzie wchodzi powietrze powracające. Służy do wychwytywania mniejszych cząstek (o wielkości cząstek powyżej 0,3 mikrona). Filtracja końcowa znajduje się w części wylotowej centrali wentylacyjnej, co pozwala utrzymać rurociąg w czystości i wydłużyć żywotność filtra końcowego.
Gdy poziom czystości w pomieszczeniu czystym jest wysoki, filtr HEPA jest instalowany za filtrem końcowym, jako końcowe urządzenie filtrujące. Filtr końcowy znajduje się na końcu jednostki centralnej i jest montowany na suficie lub ścianie pomieszczenia. Zapewnia on dopływ najczystszego powietrza i służy do rozcieńczania lub usuwania cząstek stałych uwalnianych w pomieszczeniu czystym, takim jak pomieszczenie czyste klasy B lub klasa A w tle pomieszczenia czystego klasy B.
(4).Kontrola ciśnienia
Większość pomieszczeń czystych utrzymuje nadciśnienie, natomiast w przedsionku prowadzącym do tego pomieszczenia czystego utrzymuje się stopniowo coraz niższe nadciśnienie, aż do zerowego poziomu odniesienia dla przestrzeni niekontrolowanych (budynki ogólne). Różnica ciśnień między strefami czystymi i nieczystymi oraz między strefami czystymi o różnych poziomach nie powinna być mniejsza niż 10 Pa. W razie potrzeby należy również utrzymać odpowiednie gradienty ciśnienia między różnymi obszarami funkcjonalnymi (salami operacyjnymi) o tym samym poziomie czystości. Nadciśnienie utrzymywane w pomieszczeniu czystym można uzyskać, gdy objętość powietrza nawiewanego jest większa niż objętość powietrza wywiewanego. Zmiana objętości powietrza nawiewanego może regulować różnicę ciśnień między poszczególnymi pomieszczeniami. W pomieszczeniach produkcyjnych, w których wytwarzane są duże ilości pyłu, np. w pomieszczeniach z lekami na penicylinę, powinno utrzymywać się względnie niskie ciśnienie.
Czas publikacji: 19 grudnia 2023 r.