Bij de inrichting van GMP farmaceutische cleanrooms staat het HVAC-systeem voorop. Of de omgevingsbeheersing van de cleanroom aan de eisen voldoet, hangt voornamelijk af van het HVAC-systeem. Een verwarmings-, ventilatie- en airconditioningsysteem (HVAC) wordt in farmaceutische GMP-cleanrooms ook wel zuiverings-airconditioningsysteem genoemd. Het HVAC-systeem verwerkt voornamelijk de binnenkomende lucht en regelt de luchttemperatuur, vochtigheid, zwevende deeltjes, micro-organismen, drukverschillen en andere indicatoren van de farmaceutische productieomgeving om ervoor te zorgen dat de omgevingsparameters voldoen aan de eisen van farmaceutische kwaliteit en om luchtverontreiniging en kruisbesmetting te voorkomen, terwijl tegelijkertijd een comfortabele omgeving voor operators wordt gecreëerd. Bovendien kunnen HVAC-systemen in farmaceutische cleanrooms ook de schadelijke effecten van geneesmiddelen op mensen tijdens het productieproces verminderen en voorkomen, en de omgeving beschermen.
Algemeen ontwerp van het airconditioning-zuiveringssysteem
De gehele unit van het airconditioning- en zuiveringssysteem en de bijbehorende componenten moeten worden ontworpen volgens de omgevingseisen. De unit omvat voornamelijk functionele onderdelen zoals verwarming, koeling, bevochtiging, ontvochtiging en filtratie. Andere componenten zijn onder andere afzuigventilatoren, retourluchtventilatoren, warmte-energieterugwinningssystemen, enz. Er mogen zich geen vallende voorwerpen in de interne structuur van het HVAC-systeem bevinden en de openingen moeten zo klein mogelijk zijn om stofophoping te voorkomen. HVAC-systemen moeten eenvoudig te reinigen zijn en bestand zijn tegen de nodige begassing en desinfectie.
1. Type HVAC-systeem
Luchtzuiveringssystemen kunnen worden onderverdeeld in DC-airconditioningsystemen en recirculatie-airconditioningsystemen. Het DC-airconditioningsysteem stuurt de verwerkte buitenlucht die aan de ruimtevereisten voldoet de ruimte in en voert vervolgens alle lucht af. Het systeem gebruikt alle verse buitenlucht. Recirculatie-airconditioningsystemen, dat wil zeggen, de toevoerlucht van een cleanroom wordt gemengd met een deel van de behandelde verse buitenlucht en een deel van de retourlucht uit de cleanroomruimte. Omdat recirculatie-airconditioningsystemen de voordelen hebben van een lage initiële investering en lage bedrijfskosten, moet het recirculatie-airconditioningsysteem zo rationeel mogelijk worden gebruikt bij het ontwerp van het airconditioningsysteem. De lucht in sommige speciale productieruimtes kan niet worden gerecycled, zoals cleanrooms (ruimtes) waar stof vrijkomt tijdens het productieproces en kruisbesmetting niet kan worden vermeden door de binnenlucht te behandelen; organische oplosmiddelen worden gebruikt bij de productie en gasophoping kan explosies of brand en gevaarlijke processen veroorzaken; gebieden waar pathogenen worden gebruikt; radioactieve farmaceutische productiegebieden; productieprocessen die een grote hoeveelheid schadelijke stoffen, geuren of vluchtige gassen produceren tijdens het productieproces.
Een farmaceutische productieruimte kan doorgaans worden opgedeeld in verschillende zones met verschillende reinheidsniveaus. Verschillende schone zones moeten worden uitgerust met onafhankelijke luchtbehandelingskasten. Elk airconditioningsysteem is fysiek gescheiden om kruisbesmetting tussen producten te voorkomen. Onafhankelijke luchtbehandelingskasten kunnen ook worden gebruikt in verschillende productzones of om verschillende zones te scheiden om schadelijke stoffen te isoleren door middel van strikte luchtfiltratie en kruisbesmetting via het luchtkanaalsysteem te voorkomen. Productiezones, hulpproductieruimtes, opslagruimtes, administratieve ruimtes, enz. moeten bijvoorbeeld worden uitgerust met een aparte luchtbehandelingskast. Voor productiezones met verschillende ploegendiensten of gebruikstijden en grote verschillen in temperatuur- en vochtigheidsregelvereisten, moeten de airconditioningsystemen ook afzonderlijk worden opgesteld.
2. Functies en maatregelen
(1). Verwarming en koeling
De productieomgeving moet worden aangepast aan de productievereisten. Wanneer er geen speciale vereisten zijn voor farmaceutische productie, kan het temperatuurbereik van cleanrooms van klasse C en klasse D worden geregeld op 18 tot 26 °C en het temperatuurbereik van cleanrooms van klasse A en klasse B op 20 tot 24 °C. In cleanroom-airconditioningsystemen kunnen warme en koude spiralen met warmteoverdrachtsvinnen, buisvormige elektrische verwarming, enz. worden gebruikt om de lucht te verwarmen en te koelen en de lucht te behandelen tot de temperatuur die vereist is voor de cleanroom. Wanneer het verse luchtvolume groot is, moet voorverwarming van de verse lucht worden overwogen om te voorkomen dat de stroomafwaartse spiralen bevriezen. Of gebruik warme en koude oplosmiddelen, zoals warm en koud water, verzadigde stoom, ethyleenglycol, verschillende koelmiddelen, enz. Bij het bepalen van de warme en koude oplosmiddelen, de vereisten voor luchtverwarming of -koeling, hygiënische eisen, productkwaliteit, economie, enz. Maak een keuze op basis van kosten en andere omstandigheden.
(2). Bevochtiging en ontvochtiging
De relatieve luchtvochtigheid van de cleanroom moet voldoen aan de eisen voor farmaceutische productie en de farmaceutische productieomgeving en het comfort van de operator moeten gewaarborgd zijn. Wanneer er geen speciale eisen aan de farmaceutische productie worden gesteld, wordt de relatieve luchtvochtigheid in cleanrooms van klasse C en klasse D geregeld op 45% tot 65%, en de relatieve luchtvochtigheid in cleanrooms van klasse A en klasse B op 45% tot 60%.
Steriele poedervormige producten of de meeste vaste preparaten vereisen een productieomgeving met een lage relatieve luchtvochtigheid. Luchtontvochtigers en nakoelers kunnen hiervoor worden overwogen. Vanwege hogere investerings- en bedrijfskosten moet de dauwpunttemperatuur meestal lager zijn dan 5 °C. De productieomgeving met een hogere luchtvochtigheid kan worden gehandhaafd met behulp van fabrieksstoom, pure stoom bereid uit gezuiverd water, of via een stoombevochtiger. Wanneer cleanrooms relatieve luchtvochtigheid vereisen, moet de buitenlucht in de zomer worden gekoeld door de koeler en vervolgens thermisch worden verwarmd door de verwarming om de relatieve luchtvochtigheid te reguleren. Als statische elektriciteit binnenshuis moet worden beheerst, moet in koude of droge klimaten bevochtiging worden overwogen.
(3). Filter
Het aantal stofdeeltjes en micro-organismen in de verse lucht en de retourlucht kan tot een minimum worden beperkt door filters in het HVAC-systeem, waardoor de productieruimte aan de normale reinheidseisen voldoet. In airconditioningsystemen wordt luchtfiltratie over het algemeen onderverdeeld in drie fasen: voorfiltratie, tussenfiltratie en HEPA-filtratie. Elke fase maakt gebruik van filters van verschillende materialen. Het voorfilter bevindt zich onderaan en wordt aan het begin van de luchtbehandelingskast geïnstalleerd. Het kan grotere deeltjes in de lucht afvangen (deeltjesgrootte boven 3 micron). De tussenfiltratie bevindt zich stroomafwaarts van het voorfilter en wordt in het midden van de luchtbehandelingskast geïnstalleerd, waar de retourlucht binnenkomt. Het wordt gebruikt om kleinere deeltjes af te vangen (deeltjesgrootte boven 0,3 micron). De eindfiltratie bevindt zich in het uitlaatgedeelte van de luchtbehandelingskast, waardoor de leiding schoon blijft en de levensduur van het eindfilter wordt verlengd.
Wanneer de reinheid van de cleanroom hoog is, wordt een HEPA-filter na de eindfiltratie geïnstalleerd als eindfiltratie. Het eindfilter bevindt zich aan het einde van de luchtbehandelingsunit en wordt aan het plafond of de wand van de ruimte gemonteerd. Het zorgt voor de toevoer van de schoonste lucht en wordt gebruikt om de deeltjes die in de cleanroom vrijkomen te verdunnen of af te voeren, bijvoorbeeld in een klasse B cleanroom of klasse A cleanroom in een klasse B cleanroom.
(4).Drukregeling
De meeste cleanrooms handhaven een positieve druk, terwijl de voorruimte die naar deze cleanroom leidt steeds lagere positieve drukken handhaaft, tot een nulbasisniveau voor ongecontroleerde ruimten (algemene gebouwen). Het drukverschil tussen schone en niet-schone ruimten en tussen schone ruimten van verschillende niveaus mag niet minder zijn dan 10 Pa. Indien nodig moeten er ook passende drukgradiënten worden gehandhaafd tussen verschillende functionele ruimten (operatiekamers) met hetzelfde reinheidsniveau. De positieve druk die in een cleanroom wordt gehandhaafd, kan worden bereikt door een groter luchttoevoervolume dan een groter luchtafvoervolume. Door het luchttoevoervolume te wijzigen, kan het drukverschil tussen elke ruimte worden aangepast. Operatieruimten voor speciale geneesmiddelenproductie, zoals penicilline, en operatiekamers die veel stof produceren, moeten een relatief negatieve druk handhaven.
Plaatsingstijd: 19-12-2023