Для организации фармацевтического производства в цехах должны быть стерильные условия. Нельзя изготавливать лекарства, антисептики, когда в окружающем пространстве полно болезнетворных бактерий. Технологам нужно контролировать уровень влажности, содержание пыли в воздушных потоках. В чистые помещения устанавливают специальное оборудование. Типичный пример — ламинарное укрытие. Это закрытый бокс, внутри которого созданы идеальные условия для выработки медицинских препаратов. Его используют в пищевой промышленности на линиях розлива.
Что это такое
Чистое помещение — изолированная комната со строгим контролем содержания в воздухе частиц химических паров, пыли, аэрозолей и микробов. Диапазон допустимых размеров частиц составляет 0,1-0,5 мкм. Технолог и контролирующие органы всегда знают, какое количество частиц находится в одном кубическом метре воздуха и каков их размер. Вне фармацевтических производств нормы контроля слабее. В пищевой промышленности при проектировании оценивают только процент загрязнений.
Организовать процесс изготовления лекарств сложно. Надо устанавливать в комплекс чистых помещений детекторы, счетчики частиц. Порой нужно держать в определенном диапазоне температуру, давление и уровень влажности.
Историческая справка
Медики задумались о создании стерильных зон в больничных палатах на рубеже 1860-х годов. Хирург из Шотландии Джозеф Листер подал научному сообществу идею о том, что операционные нужно обрабатывать антисептическими растворами, как и медицинские инструменты, руки врачей. Он сконструировал распылитель, который работал по площади. Так удалось снизить процент осложнений во время проведения операций.
Обработка антисептиком не мешала проникать бактериям снаружи. В 1920-х годах в больницах появился прототип системы вентиляции. Пациент мог вдыхать чистый воздух из первой воронки, подвешенной над кроватью:
Воронки вентиляции
Грязный воздух по замыслу инженеров должен был выходить из второй воронки, размещенной рядом с полом. Эффективность конструкции была низкой. Бактерии все равно попадали в чистые помещения. Их заносили посетители на собственной одежде и коже. С 1961 г. недостатки первых систем вентиляции удалось ликвидировать. На вход ставили фильтры, способные задерживать до 99,95 % опасных частиц с размерами 0,3 мкм. Ламинарный поток воздуха, направленный сверху вниз, выдувал все лишнее. Загрязнения уходили через перфорированные отверстия в полу. Подобная система стала эталоном для фармацевтической отрасли.
Принципы вентиляции
Любое чистое помещение нуждается в организации системы вентиляции. Инженеры при проектировании ставят задачу создать внутри стерильной зоны высокое давление по сравнению с примыкающими комнатами. Такое решение позволяет создать дисбаланс между воздушными потоками. Для цехов, расположенных в центральной части здания, объем поступающего внутрь воздуха должен быть на 20 % больше того, что выходит наружу. Если в чистой комнате есть окна, то уровень притока устанавливают на 30 % выше, чем вытяжки. Так компенсируют утечку воздуха через вентиляционные каналы в оконных рамах.
Чистый воздух из помещений с жесткими требованиями циркулирует по вентиляции, переходит в комнаты с меньшими требованиями к содержанию загрязняющих частиц. Инженеры при проектировании используют в работе такие нормативные акты:
- ГОСТ Р ИСО 14644-1-2017;
- ГОСТ Р ИСО 14644-2-2020;
- ГОСТ Р ИСО 14644-3-2020;
- ГОСТ Р ИСО 14644-4-2002;
- ГОСТ Р ИСО 14644-5-2005.
В первой части национального стандарта содержится классификация чистоты воздуха, во второй указаны способы непрерывного мониторинга и контроля, в третьей приведены методики испытаний. Четвертая часть посвящена правилам проектирования, строительства и ввода в эксплуатацию, пятый «том» дает рекомендации по эксплуатации чистых помещений.
Контроль содержания частиц
Основной прибор для контроля содержания воздуха в чистых помещениях — счетчик частиц. У прибора должен быть дисплей, перед забором проб его нужно калибровать. Оператор проводит замеры в нескольких точках комнаты. Все зависит от метража:
Площадь, кв. м |
Количество точек сбора проб |
2 |
1 |
4 |
3 |
6 |
3 |
8 |
4 |
10 |
5 |
24 |
6 |
28 |
7 |
32 |
8 |
36 |
9 |
52 |
10 |
56 |
11 |
64 |
12 |
68 |
13 |
72 |
14 |
76 |
15 |
104 |
16 |
108 |
17 |
116 |
18 |
148 |
19 |
156 |
20 |
192 |
21 |
232 |
22 |
276 |
23 |
352 |
24 |
436 |
25 |
636 |
25 |
1000 |
27 |
Норматив предписывает разбить комнату на равные участки, а потом использовать счетчик в середине каждой зоны. Минимальное время одного забора пробы — 1 минута, объем воздуха — 2 литра.
Потоки воздуха
Человек в комплексе чистых помещений — основной источник загрязнений. Работнику предприятия по долгу службы приходится перемещаться между цехами, ходить на обед, посещать санитарный узел. В результате мелкие частицы, микробы с одежды и кожи попадают в окружающее пространство. Система вентиляции спроектирована так, чтобы не создавать завихрений. Поток воздуха движется с потолка в сторону пола по прямой линии. Такой поток называют ламинарным. Поэтому частицы не распространяются по комнате, а «вылетают» в вытяжной контур:
Ламинарный поток воздуха
На первом этапе наружный воздух попадает в НЕРА-фильтр. Он удаляет из потока частицы и колонии микроорганизмов с эффективностью до 99,9 %. Затем воздух под действием вентиляторов движется вниз, унося все лишнее, что попало в пространство. Потом цикл повторяется.
Ламинарное укрытие
Вспомогательное оборудование для фармацевтического и пищевого производства дает возможность получить характеристики чистых помещений без обустройства сложной системы вентиляции.
Ламинарное укрытие
Мобильный модуль можно установить в зону, где тара проходит обработку или работает таблеточный пресс, запайщик блистеров. Ламинарное укрытие «Лам-Эко» состоит из таких элементов:
- блоки для фильтров;
- НЕРА-фильтры;
- пленочное ограждение;
- опорная рама;
- система освещения.
Оборудование позволяет создать стерильные условия: класс чистоты 100. Поэтому понадобится минимум консервантов при розливе жидкой пищевой продукции. Укрытие можно встроить в действующую линию. Оно изготовлено из экологически чистых материалов, не выделяет токсины в окружающее пространство.