W produkcji farmaceutycznej jakość produktu końcowego zależy niemal całkowicie od kontroli środowiska produkcyjnego. Stare powiedzenie „sterylność nie toleruje kompromisów" znajduje swoje najpełniejsze odzwierciedlenie w systemach wentylacji hal produkcyjnych i pomieszczeń czystych (cleanroom). Każdy lek, szczepionka czy preparat sterylny musi być wytwarzany w warunkach, gdzie stężenie cząstek zanieczyszczeń i mikroorganizmów jest wyraźnie określone i sukcesywnie monitorowane. To właśnie tutaj wentylacja przemysłowa staje się nie zwykłą infrastrukturą, ale fundamentem zapewniającym bezpieczeństwo pacjentów i zgodność z najsurowszymi normami międzynarodowymi. W artykule omówimy, jak działają systemy wentylacyjne cleanroom, jakie parametry wymagają najścislejszej kontroli oraz jakie normy obowiązują producentów leków na terenie Unii Europejskiej.
Czym jest pomieszczenie czyste (Cleanroom) i dlaczego wentylacja jest krytyczna?
Pomieszczenie czyste to nie zwyczajna sala produkcyjna – to specjalnie zaprojektowany i wybudowany obszar, w którym stężenie cząstek zanieczyszczeń i drobnoustrojów w powietrzu jest ściśle kontrolowane i utrzymywane poniżej określonych limitów. Zgodnie z międzynarodową normą ISO 14644-1:2015, pomieszczenie czyste to środowisko, które zostało skonstruowane i jest użytkowany w taki sposób, aby minimalizować wprowadzanie, generowanie i gromadzenie się cząstek pyłu, a także aby regulować inne parametry powietrza – temperaturę, wilgotność i ciśnienie – zgodnie z potrzebami procesu.
Dlaczego wentylacja jest tutaj tak kluczowa? Ponieważ każda cząstka, każdy mikroorganizm i każda fluktuacja temperatury może skompromitować integralność produktu sterylnego. Jedno zanieczyszczenie może uniemożliwić sprzedaż całej serii leków, co oznacza straty finansowe liczone w milionach złotych, a przede wszystkim – potencjalny problem dla zdrowia pacjentów.
Jaka wentylacja w pomieszczeniach typu Cleanroom?
Odpowiedź: Wentylacja w cleanroom to zaawansowany system klimatyzacyjno-wentylacyjny (HVAC) wyposażony w wielostopniowe filtry HEPA i ULPA, precyzyjnie sterujący przepływem powietrza w trybie laminarnym lub mieszanym (turbulentnym), utrzymujący kontrolę temperatury na poziomie ±0,5°C, wilgotności w zakresie 40–60% oraz różnicy ciśnień +10–15 Pa.
System wentylacji cleanroom składa się z kilku kluczowych elementów:
1. Filtracja wielostopniowa
Powietrze wchodzące do pomieszczenia przechodzi przez co najmniej trzy etapy filtracji: wstępną (usuwającą duże cząstki), pośrednią (ochrona filtrów końcowych) oraz końcową (filtry HEPA lub ULPA). Filtry HEPA klasy H13/H14 zatrzymują co najmniej 99,95% – 99,995% cząstek o wielkości 0,3 µm (MPPS), podczas gdy filtry ULPA (np. U15) osiągają skuteczność 99,9995%. Ta wydajność filtracji jest absolutnie obowiązkowa i weryfikowana za każdym razem podczas certyfikacji systemu.
2. Przepływ powietrza: Laminarny vs Turbulentny
W zależności od klasy czystości pomieszczenia stosuje się dwa główne wzorce przepływu:
- Przepływ laminarny (jednokierunkowy) – powietrze przepływa w równoległych strugach z prędkością 0,36–0,54 m/s (wg Aneksu 1 GMP), tworząc bezwirowe środowisko idealne dla operacji aseptycznych (Strefa A). Stosowany w klasach ISO 5 (GMP klasa A/B).
- Przepływ turbulentny (mieszający) – powietrze porusza się w sposób nieuporządkowany, rozcieńczając zanieczyszczenia, co jest akceptowalne w mniej wymagających klasach (ISO 7, ISO 8; GMP klasa C/D).
3. Kontrola parametrów środowiskowych
- Temperatura: Utrzymywana na precyzyjnym poziomie ±0,5°C (zazwyczaj 19–23°C). Fluktuacje temperatury mogą powodować rozszerzanie się materiałów i wpływać na komfort personelu w kombinezonach.
- Wilgotność względna: Zakres 40–60% RH jest standardem. Zbyt niska wilgotność (poniżej 30%) sprzyja wyładowaniom elektrostatycznym (ESD); zbyt wysoka (powyżej 70%) sprzyja rozwojowi grzybów i bakterii.
- Ciśnienie: Różnica (kaskada ciśnień) rzędu 10–15 Pa między strefą czystszą a mniej czystą zapobiega przedostawaniu się zanieczyszczonego powietrza (infiltracji).
4. Krotność wymiany powietrza
Liczba wymian powietrza na godzinę (ACPH) zależy od klasy ISO pomieszczenia:
| Klasa ISO | Wymiana powietrza/h | Zastosowanie (GMP) |
|---|---|---|
| ISO 5 | 240–600 | Produkcja leków sterylnych (Klasa A/B) |
| ISO 6 | 150–240 | Strefy przygotowania |
| ISO 7 | 60–90 | Produkcja form stałych, pakowanie (Klasa C) |
| ISO 8 | 20–40 | Korytarze, strefy wstępne (Klasa D) |
Jakie są rygorystyczne normy dla produkcji leków?
Produkcja sterylnych produktów leczniczych musi spełniać normę ISO 14644-1:2015, Rozporządzenie GMP (Dobra Praktyka Wytwarzania) oraz zaktualizowany Aneks 1 (obowiązujący od sierpnia 2023 r.), który kładzie nacisk na Strategię Kontroli Zanieczyszczeń (CCS). Obowiązkowe są filtry HEPA (min. H13 dla stref sterylnych), ciągły monitoring cząstek i mikrobiologii oraz regularna walidacja (kwalifikacja) systemów.
Kluczowe regulacje
Norma ISO 14644-1:2015
Definiuje klasy czystości powietrza (ISO 1 – ISO 9) na podstawie limitów stężenia cząstek. W farmacji najczęściej stosuje się klasy od ISO 5 do ISO 8, które korespondują z klasami GMP (A, B, C, D).
Nowy Aneks 1 (GMP) – Zmiana paradygmatu
Aneks 1 do wytycznych EudraLex (obowiązujący od 25.08.2023) wprowadził rewolucyjne zmiany:
- Strategia Kontroli Zanieczyszczeń (CCS) – Wymóg holistycznego planu zapobiegania kontaminacji.
- Zarządzanie ryzykiem jakości (QRM) – Każdy proces i element infrastruktury musi być oceniony pod kątem ryzyka dla pacjenta.
- Monitoring ciągły – Wymóg stałego monitorowania cząstek w strefie A (krytycznej) oraz częstszego monitoringu mikrobiologicznego.
Filtry i systemy filtracji – Techniczny rdzeń czystości
Klasyfikacja filtrów wg normy ISO 16890 i EN 1822:
- Filtry wstępne (ISO Coarse / ePM10) – Usuwają duże zanieczyszczenia, chroniąc droższe filtry końcowe.
- Filtry dokładne (ePM1, ePM2.5) – Zatrzymują drobny pył.
- Filtry absolutne (HEPA/ULPA):
- HEPA H13: Skuteczność ≥ 99,95%
- HEPA H14: Skuteczność ≥ 99,995% (Standard dla stref aseptycznych)
- ULPA U15: Skuteczność ≥ 99,9995%
Filtry HEPA muszą przechodzić testy integralności (DOP test / test olejowy) in-situ (w miejscu montażu), aby wykluczyć nieszczelności na uszczelkach.
Monitoring, walidacja i zgodność z normami
Samo zainstalowanie systemu HVAC to za mało. Wymagane są regularne testy:
Monitoring cząstek (nieożywionych):
Używa się laserowych liczników cząstek (LPC). W strefie A (ISO 5) monitoring musi być ciągły podczas produkcji.
Monitoring mikrobiologiczny (ożywiony):
- Płytki sedymentacyjne (opadanie grawitacyjne)
- Próbkowanie wolumetryczne (zasysanie powietrza przez impaktor)
- Wymazy z powierzchni i personelu
Częstotliwość rekwalifikacji (wg Aneksu 1):
- Strefy A i B (ISO 5): Co 6 miesięcy
- Strefy C i D (ISO 7/8): Co 12 miesięcy
Testy obejmują: pomiar ilości cząstek, różnicy ciśnień, prędkości przepływu powietrza oraz test integralności filtrów HEPA.
Projektowanie i dobór systemu HVAC – Wymagania praktyczne
Projektowanie wentylacji dla farmacji wymaga uwzględnienia:
- Śluz powietrznych (Air Locks): Oddzielają strefy o różnych klasach czystości. Stosuje się w nich systemy blokady drzwi (interlock).
- Odzysku ciepła: Musi być realizowany w sposób wykluczający kontaminację krzyżową (np. wymienniki glikolowe, a nie obrotowe, jeśli istnieje ryzyko mieszania strumieni).
- Materiałów: Kanały wentylacyjne muszą być gładkie, niepylące i odporne na korozję oraz środki dezynfekcyjne (często stal nierdzewna w strefach czystych).
Podsumowanie i wnioski
Wentylacja w branży farmaceutycznej to system krytyczny dla bezpieczeństwa pacjenta.
Kluczowe wymagania:
- Zgodność z GMP i ISO 14644-1 jest bezwzględna.
- Filtry HEPA H13/H14 są standardem w strefach produkcyjnych.
- Kaskada ciśnień zapobiega napływowi zanieczyszczeń.
- Aneks 1 (2023) wymusza stosowanie Strategii Kontroli Zanieczyszczeń (CCS).
- Regularna walidacja potwierdza skuteczność systemu.
Potrzebujesz projektu cleanroomu dla farmacji?
Projektujemy systemy wentylacji i cleanroomy zgodnie z GMP, ISO 14644 i Aneksem 1. Zapewniamy walidację i pełną dokumentację. Skontaktuj się z nami.
Zapytaj o projekt