Nell'allestimento di una camera bianca farmaceutica conforme alle norme GMP, il sistema HVAC è di fondamentale importanza. Si può affermare che il rispetto dei requisiti di controllo ambientale della camera bianca dipenda principalmente dal sistema HVAC. Il sistema di riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell'aria (HVAC), chiamato anche sistema di purificazione dell'aria, nelle camere bianche farmaceutiche GMP ha il compito principale di trattare l'aria in ingresso e di controllarne la temperatura, l'umidità, le particelle sospese, i microrganismi, la differenza di pressione e altri parametri ambientali della produzione farmaceutica, al fine di garantire che tali parametri soddisfino i requisiti di qualità farmaceutica, evitando l'inquinamento atmosferico e la contaminazione incrociata e offrendo al contempo un ambiente confortevole per gli operatori. Inoltre, i sistemi HVAC per camere bianche farmaceutiche contribuiscono a ridurre e prevenire gli effetti avversi dei farmaci sulle persone durante il processo produttivo e a proteggere l'ambiente circostante.
Progettazione generale del sistema di purificazione dell'aria condizionata
L'unità complessiva del sistema di climatizzazione e purificazione dell'aria e i suoi componenti devono essere progettati in conformità ai requisiti ambientali. L'unità comprende principalmente sezioni funzionali come riscaldamento, raffreddamento, umidificazione, deumidificazione e filtrazione. Altri componenti includono ventilatori di estrazione, ventilatori di ripresa dell'aria, sistemi di recupero dell'energia termica, ecc. Non devono esserci oggetti che possano cadere all'interno della struttura del sistema HVAC e gli spazi vuoti devono essere ridotti al minimo per evitare l'accumulo di polvere. I sistemi HVAC devono essere facili da pulire e resistere alle necessarie operazioni di fumigazione e disinfezione.
1. Tipo di sistema HVAC
I sistemi di purificazione dell'aria condizionata possono essere suddivisi in sistemi a corrente continua (CC) e sistemi a ricircolo. Il sistema CC immette nell'ambiente aria esterna trattata, sufficiente a soddisfare i requisiti dello spazio, e la espelle completamente. Questo sistema utilizza quindi solo aria fresca esterna. Nei sistemi a ricircolo, invece, l'aria immessa nella camera bianca viene miscelata con una parte di aria esterna trattata e una parte di aria di ricircolo proveniente dalla camera bianca stessa. Poiché i sistemi a ricircolo presentano i vantaggi di un basso investimento iniziale e di bassi costi di esercizio, è opportuno utilizzarli con la massima razionalità possibile nella progettazione degli impianti di climatizzazione. L'aria non può essere riciclata in alcune aree di produzione specifiche, come ad esempio le camere bianche (aree in cui si generano polveri durante il processo produttivo e la contaminazione incrociata è inevitabile se l'aria interna viene trattata); le aree in cui si utilizzano solventi organici e l'accumulo di gas può causare esplosioni, incendi e processi pericolosi; le aree in cui si manipolano agenti patogeni; le aree di produzione farmaceutica radioattiva; i processi produttivi che generano grandi quantità di sostanze nocive, odori o gas volatili.
Un'area di produzione farmaceutica può essere generalmente suddivisa in diverse zone con differenti livelli di pulizia. Le diverse aree pulite devono essere dotate di unità di trattamento aria indipendenti. Ogni sistema di condizionamento dell'aria è fisicamente separato per prevenire la contaminazione incrociata tra i prodotti. Le unità di trattamento aria indipendenti possono essere utilizzate anche in diverse aree di produzione o per separare aree diverse al fine di isolare le sostanze nocive attraverso una rigorosa filtrazione dell'aria e prevenire la contaminazione incrociata tramite 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. devono essere dotate di unità di trattamento aria separate. Per le aree di produzione con turni operativi o orari di utilizzo diversi e con notevoli differenze nei requisiti di controllo della temperatura e dell'umidità, i sistemi di condizionamento dell'aria devono 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 D può essere controllato tra 18 e 26 °C, mentre quello delle camere bianche di classe A e B tra 20 e 24 °C. Nei sistemi di condizionamento dell'aria per camere bianche, è possibile utilizzare serpentine di riscaldamento e raffreddamento con alette di scambio termico, riscaldamento elettrico tubolare, ecc., per riscaldare e raffreddare l'aria e portarla alla temperatura richiesta dalla camera bianca. Quando il volume di aria esterna è elevato, è opportuno considerare il preriscaldamento dell'aria esterna per evitare il congelamento delle serpentine a valle. In alternativa, si possono utilizzare fluidi termovettori come acqua calda e fredda, vapore saturo, glicole etilenico, vari refrigeranti, ecc. Nella scelta del fluido termovettore, è necessario considerare i requisiti di riscaldamento o raffreddamento dell'aria, i requisiti igienici, la qualità del prodotto, la convenienza economica, ecc.
(2). Umidificazione e deumidificazione
L'umidità relativa della camera bianca deve essere compatibile con i requisiti di produzione farmaceutica, garantendo al contempo un ambiente di lavoro adeguato e il comfort dell'operatore. In assenza di requisiti specifici per la produzione farmaceutica, l'umidità relativa delle aree pulite di classe C e D è controllata tra il 45% e il 65%, mentre quella delle aree pulite di classe A e B è controllata tra il 45% e il 60%.
I prodotti sterili in polvere o la maggior parte delle preparazioni solide richiedono un ambiente di produzione a bassa umidità relativa. Per la deumidificazione si possono considerare deumidificatori e post-refrigeratori. A causa dei maggiori costi di investimento e di esercizio, la temperatura del punto di rugiada deve generalmente 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 specifici di umidità relativa, in estate l'aria esterna deve essere raffreddata dal refrigeratore e poi riscaldata termicamente dal riscaldatore per regolare l'umidità relativa. Se è necessario controllare l'elettricità statica interna, in climi freddi o secchi si dovrebbe considerare l'umidificazione.
(3). Filtro
Il numero di particelle di polvere e microrganismi presenti nell'aria esterna e nell'aria di ritorno può essere ridotto al minimo grazie ai filtri installati negli impianti HVAC, consentendo all'area di produzione di soddisfare i normali requisiti di pulizia. Nei sistemi di purificazione dell'aria condizionata, la filtrazione è generalmente suddivisa in tre fasi: pre-filtrazione, filtrazione intermedia e filtrazione HEPA. Ogni fase utilizza filtri di materiali diversi. Il pre-filtro è il più basso e viene installato all'inizio dell'unità di trattamento aria. È in grado di catturare le particelle più grandi presenti nell'aria (dimensioni superiori a 3 micron). La filtrazione intermedia si trova a valle del pre-filtro ed è installata nella parte centrale dell'unità di trattamento aria, dove entra l'aria di ritorno. Serve a catturare le particelle più piccole (dimensioni superiori a 0,3 micron). La filtrazione finale si trova nella sezione di mandata dell'unità di trattamento aria e contribuisce a mantenere pulita la tubazione e a prolungare la durata del filtro terminale.
Quando il livello di pulizia di una camera bianca è elevato, un filtro HEPA viene installato a valle della filtrazione finale come dispositivo di filtrazione terminale. Il dispositivo di filtrazione terminale è situato all'estremità dell'unità di trattamento aria ed è installato a soffitto o a parete della stanza. Garantisce l'erogazione di aria estremamente pulita e serve a diluire o espellere le particelle rilasciate in una camera bianca, come ad esempio una camera bianca di Classe B o 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 alla camera bianca mantiene pressioni positive progressivamente inferiori, fino a raggiungere 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, è opportuno mantenere gradienti di pressione adeguati anche tra diverse aree funzionali (sale operatorie) dello stesso livello di pulizia. La pressione positiva mantenuta in una camera bianca può essere ottenuta aumentando il volume d'aria immessa rispetto al volume d'aria espulsa. La variazione del volume d'aria immessa consente di regolare la differenza di pressione tra le diverse stanze. Nelle aree operative per la produzione di farmaci speciali, come la penicillina, che generano grandi quantità di polvere, è necessario mantenere una pressione relativamente negativa.
Data di pubblicazione: 19 dicembre 2023