Nella progettazione di una camera bianca farmaceutica GMP, il sistema HVAC è la massima priorità. Si può affermare che la conformità ai requisiti del controllo ambientale della camera bianca dipenda principalmente dal sistema HVAC. Il sistema di riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell'aria (HVAC) è anche chiamato sistema di purificazione dell'aria nelle camere bianche farmaceutiche GMP. Il sistema HVAC elabora principalmente l'aria in ingresso nella camera e controlla la temperatura, l'umidità, le particelle sospese, i microrganismi, la differenza di pressione e altri indicatori dell'ambiente di produzione farmaceutica per garantire che i parametri ambientali soddisfino i requisiti di qualità farmaceutica ed evitare il verificarsi di inquinamento atmosferico e contaminazione incrociata, garantendo al contempo un ambiente confortevole per gli operatori. Inoltre, i sistemi HVAC per camere bianche farmaceutiche possono anche ridurre e prevenire gli effetti avversi dei farmaci sulle persone durante il processo di produzione e proteggere l'ambiente circostante.
Progettazione complessiva del sistema di purificazione dell'aria condizionata
L'unità complessiva del sistema di purificazione dell'aria condizionata e i suoi componenti devono essere progettati in base ai requisiti ambientali. L'unità comprende principalmente sezioni funzionali come riscaldamento, raffreddamento, umidificazione, deumidificazione e filtrazione. Altri componenti includono ventilatori di scarico, ventilatori di ripresa dell'aria, sistemi di recupero dell'energia termica, ecc. Non devono esserci oggetti che cadono nella struttura interna del sistema HVAC e le fessure devono essere il più piccole possibile per evitare l'accumulo di polvere. I sistemi HVAC devono essere facili da pulire e resistere alle necessarie fumigazioni e disinfezioni.
1. Tipo di sistema HVAC
I sistemi di purificazione dell'aria condizionata possono essere suddivisi in sistemi di condizionamento a corrente continua (CC) e sistemi di condizionamento a ricircolo. Il sistema di condizionamento a corrente continua invia l'aria esterna trattata, sufficiente a soddisfare i requisiti di spazio, all'interno della stanza, per poi espellerla completamente. Il sistema utilizza tutta l'aria fresca esterna. Nel sistema di condizionamento a ricircolo, ovvero l'aria immessa dalla camera bianca viene miscelata con parte dell'aria esterna trattata e parte dell'aria di ritorno dalla camera bianca. Poiché il sistema di condizionamento a ricircolo offre i vantaggi di un basso investimento iniziale e di bassi costi di esercizio, il sistema di condizionamento a ricircolo deve essere utilizzato nel modo più razionale possibile nella progettazione dell'impianto di condizionamento. L'aria in alcune aree di produzione speciali non può essere riciclata, come le camere bianche (aree) in cui viene emessa polvere durante il processo di produzione, e la contaminazione incrociata non può essere evitata se l'aria interna viene trattata; nella produzione vengono utilizzati solventi organici e l'accumulo di gas può causare esplosioni o incendi e processi pericolosi; aree operative con agenti patogeni; aree di produzione farmaceutica radioattiva; processi di produzione che producono una grande quantità di sostanze nocive, odori o gas volatili durante il processo produttivo.
Un'area di produzione farmaceutica può solitamente essere suddivisa in diverse aree con diversi livelli di pulizia. Le diverse aree pulite dovrebbero essere dotate di unità di trattamento aria indipendenti. Ogni sistema di condizionamento è fisicamente separato per prevenire la contaminazione incrociata tra i prodotti. È anche possibile utilizzare unità di trattamento aria indipendenti in diverse aree di produzione o separare aree diverse per isolare le sostanze nocive attraverso una filtrazione rigorosa dell'aria e prevenire la contaminazione incrociata attraverso il sistema di canalizzazione dell'aria. Ad esempio, le aree di produzione, le aree di produzione ausiliarie, le aree di stoccaggio, le aree amministrative, ecc. dovrebbero essere dotate di unità di trattamento aria separate. Per le aree di produzione con diversi turni operativi o orari di utilizzo e notevoli differenze nei requisiti di controllo di temperatura e umidità, anche i sistemi di condizionamento dovrebbero essere installati separatamente.
2. Funzioni e misure
(1). Riscaldamento e raffreddamento
L'ambiente di produzione deve essere adattato ai requisiti di produzione. In assenza di requisiti specifici per la produzione farmaceutica, l'intervallo di temperatura delle camere bianche di Classe C e Classe D può essere controllato tra 18 e 26 °C, mentre l'intervallo di temperatura delle camere bianche di Classe A e Classe B può essere controllato tra 20 e 24 °C. Nel sistema di condizionamento dell'aria per camere bianche, è possibile utilizzare batterie calde e fredde con alette di trasferimento del calore, riscaldatori elettrici tubolari, ecc. per riscaldare e raffreddare l'aria e trattarla alla temperatura richiesta dalla camera bianca. Quando il volume di aria fresca è elevato, è necessario valutare il preriscaldamento dell'aria fresca per evitare il congelamento delle batterie a valle. In alternativa, è possibile utilizzare solventi caldi e freddi, come acqua calda e fredda, vapore saturo, glicole etilenico, vari refrigeranti, ecc. Nella determinazione dei solventi caldi e freddi, è necessario tenere conto dei requisiti per il trattamento di riscaldamento o raffreddamento dell'aria, dei requisiti igienici, della qualità del prodotto, dell'economicità, ecc. La scelta deve essere effettuata in base ai costi e ad altre condizioni.
(2). Umidificazione e deumidificazione
L'umidità relativa della camera bianca deve essere compatibile con i requisiti di produzione farmaceutica e devono essere garantiti l'ambiente di produzione farmaceutica e il comfort dell'operatore. In assenza di requisiti specifici per la produzione farmaceutica, l'umidità relativa delle aree pulite di Classe C e Classe D è controllata tra il 45% e il 65%, mentre l'umidità relativa delle aree pulite di Classe A e Classe B è controllata tra il 45% e il 60%.
I prodotti in polvere sterili o la maggior parte delle preparazioni solide richiedono un ambiente di produzione a bassa umidità relativa. Per la deumidificazione si possono prendere in considerazione deumidificatori e post-raffreddatori. A causa dei maggiori costi di investimento e di esercizio, la temperatura del punto di rugiada deve solitamente essere inferiore a 5 °C. L'ambiente di produzione con umidità più elevata può essere mantenuto utilizzando vapore di fabbrica, vapore puro preparato da acqua purificata o tramite un umidificatore a vapore. Quando la camera bianca ha requisiti di umidità relativa, l'aria esterna in estate deve essere raffreddata dal refrigeratore e poi riscaldata termicamente dal riscaldatore per regolare l'umidità relativa. Se è necessario controllare l'elettricità statica interna, si dovrebbe prendere in considerazione l'umidificazione in climi freddi o secchi.
(3). Filtro
Il numero di particelle di polvere e microrganismi nell'aria fresca e nell'aria di ritorno può essere ridotto al minimo attraverso i filtri presenti nel sistema HVAC, consentendo all'area di produzione di soddisfare i normali requisiti di pulizia. Nei sistemi di purificazione dell'aria condizionata, la filtrazione dell'aria è generalmente suddivisa in tre fasi: prefiltrazione, filtrazione intermedia e filtrazione HEPA. Ogni fase utilizza filtri di materiali diversi. Il prefiltro è il più basso ed è installato all'inizio dell'unità di trattamento aria. Può catturare le particelle più grandi presenti nell'aria (dimensioni delle particelle superiori a 3 micron). La filtrazione intermedia si trova a valle del prefiltro ed è installata al centro dell'unità di trattamento aria, dove entra l'aria di ritorno. Viene utilizzata per catturare le particelle più piccole (dimensioni delle particelle superiori a 0,3 micron). La filtrazione finale si trova nella sezione di scarico dell'unità di trattamento aria, mantenendo pulita la tubazione e prolungando la durata del filtro terminale.
Quando il livello di pulizia della camera bianca è elevato, un filtro HEPA viene installato a valle della filtrazione finale come dispositivo di filtrazione terminale. Il filtro terminale è posizionato all'estremità dell'unità di trattamento aria e installato sul soffitto o sulla parete della stanza. Garantisce l'erogazione di aria più pulita e viene utilizzato per diluire o espellere le particelle rilasciate nella camera bianca, come ad esempio in una camera bianca di Classe B o in una camera bianca di Classe A in un ambiente di Classe B.
(4). Controllo della pressione
La maggior parte delle camere bianche mantiene una pressione positiva, mentre l'anticamera che conduce a questa camera bianca mantiene pressioni positive progressivamente inferiori, fino a un livello di base pari a zero per gli spazi non controllati (edifici generici). La differenza di pressione tra aree pulite e aree non pulite e tra aree pulite di livelli diversi non deve essere inferiore a 10 Pa. Se necessario, devono essere mantenuti gradienti di pressione appropriati anche tra diverse aree funzionali (sale operatorie) con lo stesso livello di pulizia. La pressione positiva mantenuta in una camera bianca può essere ottenuta aumentando il volume dell'aria di alimentazione rispetto al volume dell'aria di scarico. Modificando il volume dell'aria di alimentazione è possibile regolare la differenza di pressione tra ciascuna stanza. Le aree di produzione di farmaci speciali, come i farmaci a base di penicillina, e le aree operatorie che producono grandi quantità di polvere dovrebbero mantenere una pressione relativamente negativa.
Data di pubblicazione: 19-12-2023