בעיצוב חדר נקי של תרופות GMP, מערכת ה-HVAC היא בראש סדר העדיפויות. ניתן לומר שהאם בקרת הסביבה של החדר הנקי יכולה לעמוד בדרישות תלויה בעיקר במערכת ה-HVAC. מערכת חימום, אוורור ומיזוג אוויר (HVAC) נקראת גם מערכת טיהור ומיזוג אוויר בחדר נקי GMP של תרופות. מערכת ה-HVAC מעבדת בעיקר את האוויר הנכנס לחדר ושולטת בטמפרטורת האוויר, הלחות, החלקיקים המרחפים, המיקרואורגניזמים, הפרשי הלחצים ומדדים אחרים של סביבת הייצור הפרמצבטית על מנת להבטיח שפרמטרי הסביבה עומדים בדרישות האיכות הפרמצבטית ומונעים התרחשות של זיהום אוויר וזיהום צולב תוך מתן סביבה נוחה למפעילים. בנוסף, מערכות HVAC של חדר נקי של תרופות יכולות גם להפחית ולמנוע את ההשפעות השליליות של תרופות על אנשים במהלך תהליך הייצור, ולהגן על הסביבה הסובבת.
תכנון כולל של מערכת טיהור מיזוג אוויר
יש לתכנן את היחידה הכוללת של מערכת טיהור מיזוג האוויר ורכיביה בהתאם לדרישות הסביבה. היחידה כוללת בעיקר חלקים פונקציונליים כגון חימום, קירור, לחות, ייבוש וסינון. רכיבים אחרים כוללים מאווררי פליטה, מאווררי אוויר חוזר, מערכות להשבת אנרגיית חום וכו'. אסור שיהיו חפצים נופלים במבנה הפנימי של מערכת ה-HVAC, והמרווחים צריכים להיות קטנים ככל האפשר כדי למנוע הצטברות אבק. מערכות HVAC חייבות להיות קלות לניקוי ולעמוד בחיטוי וחיטוי נחוצים.
1. סוג מערכת HVAC
מערכות טיהור מיזוג אוויר ניתן לחלק למערכות מיזוג אוויר DC ומערכות מיזוג אוויר recirculation. מערכת מיזוג האוויר DC שולחת את האוויר החיצוני המעובד שיכול לענות על דרישות החלל לחדר, ולאחר מכן פולטת את כל האוויר. המערכת משתמשת בכל האוויר הצח החיצוני. מערכת מיזוג אוויר recirculation, כלומר, אספקת אוויר לחדר נקי מעורבבת עם חלק מהאוויר הצח החיצוני המטוהר וחלק מהאוויר החוזר מחלל החדר הנקי. מכיוון שלמערכת מיזוג אוויר recirculation יש יתרונות של השקעה ראשונית נמוכה ועלויות תפעול נמוכות, יש להשתמש במערכת מיזוג האוויר recirculation בצורה רציונלית ככל האפשר בתכנון מערכת מיזוג האוויר. האוויר באזורי ייצור מיוחדים מסוימים אינו ניתן למחזור, כגון חדר נקי (אזור) שבו נפלט אבק במהלך תהליך הייצור, ולא ניתן להימנע מזיהום צולב אם האוויר הפנימי מטופל; ממסים אורגניים משמשים בייצור, והצטברות גזים עלולה לגרום לפיצוצים או שריפות ותהליכים מסוכנים; אזורי פעילות פתוגנים; אזורי ייצור תרופות רדיואקטיביות; תהליכי ייצור המייצרים כמות גדולה של חומרים מזיקים, ריחות או גזים נדיפים במהלך תהליך הייצור.
אזור ייצור תרופות יכול בדרך כלל להיות מחולק למספר אזורים בעלי רמות ניקיון שונות. אזורים נקיים שונים צריכים להיות מצוידים ביחידות טיפול באוויר עצמאיות. כל מערכת מיזוג אוויר מופרדת פיזית כדי למנוע זיהום צולב בין מוצרים. ניתן להשתמש ביחידות טיפול באוויר עצמאיות גם באזורי מוצרים שונים או להפריד אזורים שונים כדי לבודד חומרים מזיקים באמצעות סינון אוויר קפדני ולמנוע זיהום צולב דרך מערכת צינורות אוויר, כגון אזורי ייצור, אזורי ייצור עזר, אזורי אחסון, אזורים אדמיניסטרטיביים וכו', צריכים להיות מצוידים ביחידות טיפול באוויר נפרדות. עבור אזורי ייצור עם משמרות תפעול או זמני שימוש שונים והבדלים גדולים בדרישות בקרת טמפרטורה ולחות, יש גם להגדיר את מערכות המיזוג בנפרד.
2. פונקציות ומידות
(1). חימום וקירור
יש להתאים את סביבת הייצור לדרישות הייצור. כאשר אין דרישות מיוחדות לייצור תרופות, ניתן לשלוט בטווח הטמפרטורות של חדרים נקיים מסוג C ו-D בטווח של 18~26°C, ובטווח הטמפרטורות של חדרים נקיים מסוג A ו-B בטווח של 20~24°C. במערכות מיזוג אוויר לחדרים נקיים, ניתן להשתמש בסלילים חמים וקרים עם סנפירי העברת חום, חימום חשמלי צינורי וכו' לחימום וקירור האוויר, ולטפל באוויר לטמפרטורה הנדרשת לחדר נקי. כאשר נפח האוויר הצח גדול, יש לשקול חימום מוקדם של האוויר הצח כדי למנוע קפיאה של הסלילים במורד הזרם. לחלופין, יש להשתמש בממסים חמים וקרים, כגון מים חמים וקרים, קיטור רווי, אתילן גליקול, נוזלי קירור שונים וכו'. בעת קביעת הממסים החמים והקרים, יש לקחת בחשבון את הדרישות לחימום או קירור אוויר, דרישות היגיינה, איכות המוצר, כלכלה וכו'. יש לבצע בחירה על סמך עלות ותנאים אחרים.
(2). לחות וייבוש לחות
הלחות היחסית של החדר הנקי צריכה להיות תואמת לדרישות הייצור הפרמצבטי, ויש להבטיח את סביבת הייצור הפרמצבטי ואת נוחות המפעיל. כאשר אין דרישות מיוחדות לייצור פרמצבטי, הלחות היחסית של אזורים נקיים מסוג C ו-D נשלטת על 45% עד 65%, והלחות היחסית של אזורים נקיים מסוג A ו-B נשלטת על 45% עד 60%.
מוצרים סטריליים באבקה או רוב התכשירים המוצקים דורשים סביבת ייצור עם לחות יחסית נמוכה. ניתן לשקול מסירי לחות ומקררים לאחר ייבוש. עקב עלויות השקעה ותפעול גבוהות יותר, טמפרטורת נקודת הטל בדרך כלל צריכה להיות נמוכה מ-5 מעלות צלזיוס. ניתן לשמור על סביבת ייצור עם לחות גבוהה יותר באמצעות קיטור מהמפעל, קיטור טהור המוכן ממים מטוהרים, או באמצעות מכשיר אדים בקיטור. כאשר לחדר נקי יש דרישות לחות יחסית, יש לקרר את האוויר החיצוני בקיץ על ידי המקרר ולאחר מכן לחמם אותו תרמית על ידי גוף החימום כדי להתאים את הלחות היחסית. אם יש צורך לשלוט בחשמל סטטי בתוך הבית, יש לשקול הוספת לחות באקלים קר או יבש.
(3). סנן
ניתן להפחית למינימום את מספר חלקיקי האבק והמיקרואורגניזמים באוויר הצח ובאוויר החוזר באמצעות מסננים במערכת HVAC, מה שמאפשר לאזור הייצור לעמוד בדרישות הניקיון הרגילות. במערכות טיהור מיזוג אוויר, סינון האוויר מחולק בדרך כלל לשלושה שלבים: סינון מקדים, סינון ביניים וסינון HEPA. כל שלב משתמש במסננים מחומרים שונים. המסנן המקדים הוא הנמוך ביותר ומותקן בתחילת יחידת הטיפול באוויר. הוא יכול ללכוד חלקיקים גדולים יותר באוויר (גודל חלקיקים מעל 3 מיקרון). הסינון הביניים ממוקם במורד הזרם של המסנן המקדים ומותקן באמצע יחידת הטיפול באוויר, שם נכנס האוויר החוזר. הוא משמש ללכידת חלקיקים קטנים יותר (גודל חלקיקים מעל 0.3 מיקרון). הסינון הסופי ממוקם בחלק הפליטה של יחידת הטיפול באוויר, מה שיכול לשמור על ניקיון הצינור ולהאריך את חיי השירות של המסנן הסופי.
כאשר רמת הניקיון של חדר נקי גבוהה, מותקן מסנן HEPA במורד הזרם של הסינון הסופי כהתקן סינון סופי. התקן הסינון הסופי ממוקם בקצה יחידת ידית האוויר ומותקן על התקרה או הקיר של החדר. הוא יכול להבטיח אספקת אוויר נקי ביותר ומשמש לדילול או לפליטת החלקיקים הנפלטים בחדר נקי, כגון חדר נקי מסוג B או חדר נקי מסוג A ברקע מסוג B.
(4). בקרת לחץ
רוב החדרים הנקיים שומרים על לחץ חיובי, בעוד שחדר הכניסה המוביל לחדר נקי זה שומר על לחצים חיוביים נמוכים יותר ויותר בהדרגה, עד לרמת בסיס אפס עבור חללים בלתי מבוקרים (מבנים כלליים). הפרש הלחצים בין אזורים נקיים לאזורים לא נקיים ובין אזורים נקיים ברמות שונות לא צריך להיות פחות מ-10 פאסל. במידת הצורך, יש לשמור גם על גרדיאנטי לחצים מתאימים בין אזורים פונקציונליים שונים (חדרי ניתוח) בעלי אותה רמת ניקיון. ניתן להשיג את הלחץ החיובי שנשמר בחדר נקי על ידי נפח אספקת אוויר גדול יותר מנפח פליטת האוויר. שינוי נפח אספקת האוויר יכול להתאים את הפרש הלחצים בין כל חדר. אזורי ייצור תרופות מיוחדות, כגון תרופות פניצילין, אזורי ניתוח המייצרים כמויות גדולות של אבק צריכים לשמור על לחץ שלילי יחסית.
זמן פרסום: 19 בדצמבר 2023