Чистые комнаты для фармацевтических изделий 

Peter Maier, Компании "Sulzer Infra" и "Winterthur"

Bern Metzner, Компании "Sulzer Infra" и "Winterthur"

При производстве изделий фармацевтической промышленности обязательным условием является чистота воздуха (на некоторых операциях - стерильность) и защита персонала и окружающей среды от выбросов опасных веществ. По этой причине процесс производства фармацевтических изделий немыслим сегодня без надлежащих систем обработки, фильтрации и распределения воздуха, сложность которых вызвана большими объемами вентиляционного воздуха.

Рисунок 1. Участок хранения контейнеров перед засыпкой порошком антибиотика. В соединительном переходе воздух подается с осветительного потолка через тканевые диффузоры и отводится через пол. Справа на переднем плане воздушные фильтры горизонтального потока.

В настоящей статье описываются меры, предпринятые на двух фармацевтических фабриках по реконструкции участков с повышенными требованиями по чистоте воздуха.

Антибиотики: изготовление и упаковка

На фабрике в Базеле (Швейцария) возникла необходимость модернизировать процесс изготовления антибиотика из группы цефалосфоринов. Процесс изготовления включал в себя циклы кристаллизации, измельчения и засыпки в контейнеры для последующей транспортировки на участок расфасовки.

Необходимо было реконструировать системы вентиляции, к которым предъявлялись следующие требования:

• Отсутствие выбросов порошка на этапе расфасовки.
• Тщательная обработка наружного воздуха с целью защиты от загрязнения участка засыпки порошка антибиотика в контейнеры.
• Фильтрация отработанного воздуха перед отводом его в атмосферу в соответствии с требованиями по охране окружающей среды от загрязнения (см. рис. 1 и 2).

Окружающая среда должна была соответствовать классу защиты 10.000 (федеральный стандарт США 209D).

На участках отдельных фаз производственного цикла поддерживалось избыточное давление с каскадным убыванием, чтобы исключить всякую возможность возврата частиц (см. табл. 1).

С учетом гигроскопичности продукта относительная влажность и температура должны контролироваться в непрерывном режиме.

Рисунок 2. Участок засыпки порошка. Вверху установлен регулируемый по высоте всасывающий агрегат, соединенный посредством гибкой подводки с фильтрующим узлом. Отработанные фильтры можно менять прямо в помещении.

Воздух поступает сверху через абсолютные фильтры класса НЕРА, расположенные над потолком по всей площади производственного участка. Отвод воздуха производится с пола.

Для экономии площадей и энергоресурсов участок засыпки порошков ограничен определенной зоной. Здесь воздушный поток, подаваемый горизонтально с начальной скоростью 0,35 м/сек, обеспечивает условия стерильности по классу защиты 100 (см. рис. 3).

В связи с тем, что в производственном цикле применяются растворители, все электрические узлы на предприятии имеют взрывобезопасное исполнение.

Охрана персонала и экономия ресурсов

В ходе модернизации вентиляционной системы постоянное внимание обращалось на сокращение воздушных потоков. Вентиляционная система на данном предприятии работает круглогодично, большую часть времени - в режиме рециркуляции. По этой причине лишь определенная часть воздушного потока требует нагревания или охлаждения. Высокое качество воздуха обеспечивается как раз благодаря тому, что большая его часть находится в режиме рециркуляции. Полностью герметичные отсечные воздушные заслонки позволяют производить дезинфекцию "чистой комнаты".

Указанными мерами удалось сократить объем необходимых инвестиций и эксплуатационные расходы, вместе с тем исключив риск заражения обслуживающего персонала.

Повышение асептичности воздуха

Другая проблема, с которой столкнулась фармацевтическая фабрика компании "G. Streuli & Co AG" из города Uznach, - это необходимость модернизации цеха по выпуску асептических изделий и изделий, стерилизуемых в собственной упаковочной кассете.

Рисунок 3 План участка засыпки порошков. Обозначена граница "чистой комнаты" по классу 100, показатели убывающего давления в смежных зонах, где организованы другие процессы.

Заказчик поставил перед подрядчиком следующие задачи:

• организация "чистой комнаты" класса А (более высокой категории, чем прежде);
• организация подачи на рабочие участки обработанного воздуха, включая осушку посредством замораживания (freeze drying);
• возможность производства во вновь оборудованной "чистой комнате" широкой номенклатуры изделий: порошков, мазей, растворов.

Естественно, все работы должны были проводиться с соблюдением широкого спектра требований целого ряда таких организаций, как североамериканская FDA (US Food and Drug Administration), касающихся производства стерильных веществ, изготовленных посредством асептических процессов, и с учетом рекомендаций по производству фармацевтических изделий GMP Европейского Союза и Конвенции Фармацевтического Надзора EFTA.

Проектные работы осложнялись тем, что здание фабрики располагалось в районе жилой застройки, что вызвало проблемы охраны окружающей среды и невозможность расширения участка застройки для размещения громоздкого вентиляционного оборудования. Помещение "чистой комнаты" было построено по принципу "комната в комнате" (англ. "room in room"), то есть возведено внутри существовавшего сооружения. Фрагмент "чистой комнаты" класса А, предназначенной для засыпки и расфасовки порошков, представлен на рис. 4. Характеристики и функциональные возможности системы приведены в табл. 2.

После реконструкции каждое вещество производится на фабрике в локализованной зоне со стерильной средой, о чем свидетельствуют данные, приведенные в табл. 2. Для указанных зон были определены специальные классы защиты "чистых комнат" с целью обеспечения оптимальных условий работы предприятия. Реализация пограничного режима между различными зонами обеспечивается посредством соответствующих дифференциалов давления (см. табл. 2).

Для снижения расходов на содержание наиболее высокие классы защиты "чистых комнат" в различных зонах вводятся в действие только в случаях абсолютной необходимости. Это зона А, стерильные зоны, герметичные шлюзовые камеры, камера приготовления порошков, весовые и расфасовочные кабины.

Такие зоны отделены от остальных пластиковыми шторами, защищаются вертикальными ламинарными потоками воздуха, создаваемыми вентиляционными и фильтрующими узлами, равномерно распределенными по поверхности.

В периоды простоя скорость вентиляторов, работающих на подачу воздуха, сокращается втрое. Это делается для того, чтобы не допустить влияния извне. Скорость ламинарного потока воздуха регулируется до 0,45 м/с на выходе из диффузора.

Рисунок 4. "Чистая комната" класса А для засыпки и расфасовки порошков. Спереди для обеспечения низкотурбулентной распределенной подачи воздуха установлены потолочные диффузоры с фильтрами. За шторами установлены диффузоры вихреобразного распределения воздуха.

Зоны Б, В и Г составляют "чистые комнаты" низшего класса. Они включают в себя вспомогательные участки, примыкающие к зоне А. При этом везде организовано раздельное распределение воздуха. Отводимый воздух забирается не только с пола, но и частично с потолка. В потолке установлены соответствующие диффузоры и фильтры по классу EU13.

Статья перепечатана из журнала RCI, № 8, 1999.

Научное редактирование статьи выполнено

Ф. А. Шилькрот - гл. специалистом МОСПРОЕКТ-3

Тел. (095) 292-4419

Перевод с итальянского С. Н. Булекова.