Biofarmaceutica verwijzen naar geneesmiddelen die met behulp van biotechnologie worden geproduceerd, zoals biologische preparaten, biologische producten, biologische geneesmiddelen, enzovoort. Omdat de zuiverheid, werkzaamheid en stabiliteit van het product tijdens de productie van biofarmaceutica moeten worden gewaarborgd, moet cleanroomtechnologie worden gebruikt in het productieproces om de productkwaliteit en -veiligheid te garanderen. Het ontwerp, de constructie en de werking van een GMP-cleanroom voor biofarmaceutica vereisen strikte naleving van de GMP-specificaties, inclusief de controle van de luchtkwaliteit, temperatuur, luchtvochtigheid, drukverschil en andere parameters in de cleanroom, evenals het beheer van personeel, apparatuur, materialen en afval in de cleanroom. Tegelijkertijd zijn geavanceerde cleanroomtechnologieën en -apparatuur, zoals HEPA-filters, luchtdouches, cleanbenchs, enzovoort, ook nodig om te garanderen dat de luchtkwaliteit en het microbiële niveau in de cleanroom aan de eisen voldoen.
Het ontwerp van een GMP-cleanroom voor farmaceutische producten.
1. Het ontwerp van cleanrooms voldoet mogelijk niet aan de daadwerkelijke productiebehoeften. Voor nieuwe cleanroomprojecten of grootschalige cleanroomrenovaties schakelen eigenaren doorgaans formele ontwerpbureaus in. Voor kleine en middelgrote cleanroomprojecten zal de eigenaar, gezien de kosten, meestal een contract afsluiten met een ingenieursbureau, dat vervolgens verantwoordelijk is voor het ontwerp.
2. Om misverstanden over het doel van cleanroomtesten te voorkomen: prestatietesten en -evaluatie van cleanrooms zijn een zeer noodzakelijke stap om te meten of aan de ontwerpvereisten is voldaan (acceptatietesten) en om de normale werking van de cleanroom te waarborgen (reguliere testen) na voltooiing van de cleanroomconstructie. De acceptatietest omvat twee fasen: inbedrijfstelling na voltooiing en een uitgebreide evaluatie van de algehele prestaties van de cleanroom.
3. Problemen bij de werking van de cleanroom
① De luchtkwaliteit voldoet niet aan de norm.
② Onregelmatige personeelsoperatie
③Het onderhoud van de apparatuur wordt niet tijdig uitgevoerd.
④Onvolledige reiniging
⑤Onjuiste afvalverwerking
⑥Invloed van omgevingsfactoren
Bij het ontwerpen van een GMP-cleanroom voor de farmaceutische industrie zijn er verschillende belangrijke parameters waarmee rekening moet worden gehouden.
1. Luchtkwaliteit
Het probleem van het correct selecteren van parameters in een werkplaats voor ambachtelijke producten is cruciaal. Afhankelijk van het product is de juiste keuze van ontwerpparameters een fundamentele kwestie in het ontwerpproces. GMP (Good Manufacturing Practice) stelt belangrijke indicatoren, zoals de luchtzuiverheidsgraad. De volgende tabel toont de luchtzuiverheidsgraden zoals gespecificeerd in de GMP-richtlijnen van mijn land uit 1998: Tegelijkertijd hanteren de WHO (Wereldgezondheidsorganisatie) en de EU (Europese Unie) verschillende eisen voor de luchtzuiverheidsgraad. De bovenstaande waarden geven duidelijk het aantal, de grootte en de toestand van de deeltjes aan.
Het is duidelijk dat de luchtkwaliteit bij een hoge stofconcentratie laag is, terwijl de luchtkwaliteit bij een lage stofconcentratie hoog is. De luchtkwaliteit is de belangrijkste indicator voor het beoordelen van een schone luchtomgeving. De norm van 300.000 is bijvoorbeeld afkomstig uit een nieuwe verpakkingsspecificatie van het Medisch Bureau. Deze norm is momenteel niet geschikt voor gebruik in het hoofdproductieproces, maar werkt wel goed in bepaalde hulpruimtes.
2. Luchtverversing
Het aantal luchtverversingen in een standaard airconditioningsysteem is slechts 8 tot 10 keer per uur, terwijl dit in een industriële cleanroom minimaal 12 keer en in de meest extreme gevallen zelfs honderden keren per uur kan zijn. Het is duidelijk dat dit verschil in het aantal luchtverversingen een enorm verschil in energieverbruik met zich meebrengt. Bij het ontwerp moet, naast een nauwkeurige positionering van de cleanroom, een voldoende aantal luchtverversingen worden gegarandeerd. Anders zullen de operationele resultaten niet aan de norm voldoen, zal de cleanroom minder storingsbestendig zijn, zal de zelfreinigende capaciteit navenant toenemen en zullen de nadelen de voordelen tenietdoen.
3. Statisch drukverschil
Er gelden diverse eisen, zoals dat de afstand tussen cleanrooms van verschillende niveaus en niet-cleanrooms niet minder dan 5 Pa mag zijn, en de afstand tussen cleanrooms en de buitenlucht niet minder dan 10 Pa mag zijn. De methode om het statische drukverschil te beheersen, bestaat voornamelijk uit het toevoeren van een bepaald volume positieve luchtdruk. De meest gebruikte apparaten voor positieve druk zijn restdrukventielen, elektrische luchtvolumeregelaars met drukverschil en luchtdempingslagen die bij de retourluchtuitlaten zijn geïnstalleerd. De laatste jaren wordt echter vaker de methode toegepast waarbij geen apparaat voor positieve druk wordt geïnstalleerd, maar waarbij het toevoerluchtvolume tijdens de eerste inbedrijfstelling groter is dan het retourluchtvolume en het afvoerluchtvolume. Het bijbehorende automatische besturingssysteem kan hetzelfde effect bereiken.
4. Organisatie van de luchtstroom
Het luchtstroompatroon van een cleanroom is een cruciale factor voor het waarborgen van de reinheidsgraad. De vorm van de luchtstroom die tegenwoordig vaak wordt toegepast, is afhankelijk van de reinheidsgraad. Zo maken cleanrooms van klasse 300.000 vaak gebruik van een bovenaanvoer- en bovenaanvoerluchtstroom, cleanrooms van klasse 100.000 en 10.000 gebruiken doorgaans een bovenaanvoerluchtstroom en een onderaanvoerluchtstroom, en cleanrooms van hogere niveaus gebruiken een horizontale of verticale unidirectionele luchtstroom.
5. Temperatuur en luchtvochtigheid
Naast speciale technologie is het vanuit het perspectief van verwarming, ventilatie en airconditioning vooral belangrijk om het comfort van de gebruiker te waarborgen, oftewel een geschikte temperatuur en luchtvochtigheid te handhaven. Daarnaast zijn er diverse indicatoren die onze aandacht verdienen, zoals de dwarsdoorsnede van het luchtkanaal, het geluidsniveau, de verlichting en de verhouding tussen de hoeveelheid verse lucht en de luchtstroom. Deze aspecten mogen niet worden genegeerd bij het ontwerp.
Ontwerp van cleanrooms voor biofarmaceutische toepassingen
Biologische cleanrooms worden hoofdzakelijk onderverdeeld in twee categorieën: algemene biologische cleanrooms en cleanrooms voor biologische veiligheid. HVAC-ontwerpers werken meestal met de eerste categorie, die zich voornamelijk richt op het beheersen van de verontreiniging van de gebruiker door levende deeltjes. In zekere zin is het een industriële cleanroom waaraan sterilisatieprocessen zijn toegevoegd. Bij het professioneel ontwerpen van HVAC-systemen voor industriële cleanrooms is filtratie en overdruk een belangrijk middel om de reinheid te garanderen. Voor biologische cleanrooms is het, naast dezelfde methoden als voor industriële cleanrooms, ook noodzakelijk om rekening te houden met het aspect van biologische veiligheid. Soms is het nodig om onderdruk toe te passen om te voorkomen dat producten het milieu vervuilen.
Geplaatst op: 25 december 2023