Bei der Einrichtung eines GMP-Reinraums für die Pharmaindustrie hat die HLK-Anlage höchste Priorität. Ob die Umgebungskontrolle im Reinraum den Anforderungen entspricht, hängt maßgeblich von der HLK-Anlage ab. Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen (HLK) werden in pharmazeutischen GMP-Reinräumen auch als Reinigungsklimaanlagen bezeichnet. Die HLK-Anlage verarbeitet hauptsächlich die einströmende Raumluft und regelt Lufttemperatur, Luftfeuchtigkeit, Schwebstoffe, Mikroorganismen, Druckunterschiede und weitere Parameter der pharmazeutischen Produktionsumgebung. So wird sichergestellt, dass die Umgebungsparameter den Anforderungen der pharmazeutischen Qualität entsprechen, Luftverschmutzung und Kreuzkontamination vermieden und den Mitarbeitern eine angenehme Umgebung geboten. Darüber hinaus können HLK-Anlagen in pharmazeutischen Reinräumen die negativen Auswirkungen von Medikamenten auf Menschen während des Produktionsprozesses reduzieren und verhindern und die Umwelt schützen.
Gesamtdesign des Klimaanlagenreinigungssystems
Die Gesamteinheit des Klimaanlagenreinigungssystems und seine Komponenten sollten entsprechend den Umweltanforderungen konzipiert sein. Die Einheit umfasst hauptsächlich Funktionsbereiche wie Heizung, Kühlung, Befeuchtung, Entfeuchtung und Filterung. Weitere Komponenten sind Abluftventilatoren, Rückluftventilatoren, Wärmerückgewinnungssysteme usw. Im Inneren der HLK-Anlage dürfen keine Gegenstände herunterfallen, und die Zwischenräume sollten so klein wie möglich sein, um Staubansammlungen zu vermeiden. HLK-Systeme müssen leicht zu reinigen sein und den notwendigen Begasungen und Desinfektionen standhalten.
1. HLK-Systemtyp
Klimaanlagen lassen sich in Gleichstrom- und Umluftklimaanlagen unterteilen. Gleichstromklimaanlagen leiten die aufbereitete Außenluft, die den Raumanforderungen entspricht, in den Raum und leiten sie anschließend wieder ab. Das System nutzt ausschließlich Frischluft von außen. Umluftklimaanlagen mischen die Zuluft des Reinraums mit einem Teil der aufbereiteten Außenluft und einem Teil der Rückluft aus dem Reinraum. Da Umluftklimaanlagen die Vorteile geringer Anschaffungs- und Betriebskosten bieten, sollten sie bei der Planung der Klimaanlage möglichst rationell eingesetzt werden. In einigen speziellen Produktionsbereichen kann die Luft nicht recycelt werden, z. B. in Reinräumen, in denen während des Produktionsprozesses Staub freigesetzt wird und Kreuzkontaminationen durch die Aufbereitung der Raumluft nicht vermieden werden können. In der Produktion werden organische Lösungsmittel verwendet, deren Gasansammlungen Explosionen, Brände und gefährliche Prozesse verursachen können. In Bereichen, in denen mit Krankheitserregern gearbeitet wird, in Bereichen, in denen radioaktive Arzneimittel hergestellt werden, und in Produktionsprozessen, in denen große Mengen an Schadstoffen, Gerüchen oder flüchtigen Gasen entstehen, kann die Luft nicht recycelt werden.
Ein pharmazeutischer Produktionsbereich lässt sich üblicherweise in mehrere Bereiche mit unterschiedlichen Reinheitsgraden unterteilen. Die verschiedenen Reinräume sollten mit unabhängigen Lüftungsgeräten ausgestattet sein. Jedes Klimasystem ist physisch getrennt, um eine Kreuzkontamination zwischen den Produkten zu verhindern. Unabhängige Lüftungsgeräte können auch in verschiedenen Produktbereichen oder separaten Bereichen eingesetzt werden, um Schadstoffe durch strenge Luftfilterung zu isolieren und eine Kreuzkontamination durch Luftkanalsysteme zu verhindern. So sollten beispielsweise Produktionsbereiche, Nebenproduktionsbereiche, Lagerbereiche, Verwaltungsbereiche usw. mit separaten Lüftungsgeräten ausgestattet sein. In Produktionsbereichen mit unterschiedlichen Betriebsschichten oder Nutzungszeiten und großen Unterschieden bei den Anforderungen an Temperatur- und Feuchtigkeitskontrolle sollten die Klimaanlagen ebenfalls separat aufgestellt werden.
2. Funktionen und Maßnahmen
(1) Heizen und Kühlen
Die Produktionsumgebung sollte an die Produktionsanforderungen angepasst werden. Wenn keine besonderen Anforderungen an die pharmazeutische Produktion bestehen, kann der Temperaturbereich von Reinräumen der Klassen C und D auf 18–26 °C und der von Reinräumen der Klassen A und B auf 20–24 °C geregelt werden. In Reinraum-Klimaanlagen können Warm- und Kaltregister mit Wärmeübertragungsrippen, elektrische Rohrheizkörper usw. zum Heizen und Kühlen der Luft verwendet werden, um sie auf die für den Reinraum erforderliche Temperatur zu bringen. Bei großen Frischluftmengen sollte eine Vorwärmung der Frischluft in Betracht gezogen werden, um ein Einfrieren der nachgeschalteten Register zu verhindern. Alternativ können Warm- und Kaltlösemittel wie Warm- und Kaltwasser, Sattdampf, Ethylenglykol und verschiedene Kältemittel verwendet werden. Bei der Wahl der Warm- und Kaltlösemittel sollten die Anforderungen an die Lufterwärmung bzw. -kühlung, Hygieneanforderungen, Produktqualität und Wirtschaftlichkeit berücksichtigt werden. Treffen Sie Ihre Wahl auf der Grundlage von Kosten und anderen Bedingungen.
(2) Befeuchtung und Entfeuchtung
Die relative Luftfeuchtigkeit des Reinraums sollte den Anforderungen der pharmazeutischen Produktion entsprechen und die Produktionsumgebung sowie der Bedienkomfort gewährleistet sein. Wenn keine besonderen Anforderungen an die pharmazeutische Produktion bestehen, wird die relative Luftfeuchtigkeit in Reinräumen der Klassen C und D auf 45 % bis 65 % und in Reinräumen der Klassen A und B auf 45 % bis 60 % geregelt.
Sterile Pulverprodukte oder die meisten festen Zubereitungen erfordern eine Produktionsumgebung mit niedriger relativer Luftfeuchtigkeit. Zur Entfeuchtung können Luftentfeuchter und Nachkühler in Betracht gezogen werden. Aufgrund höherer Investitions- und Betriebskosten muss die Taupunkttemperatur in der Regel unter 5 °C liegen. Eine Produktionsumgebung mit höherer Luftfeuchtigkeit kann durch Fabrikdampf, aus gereinigtem Wasser hergestellten Reindampf oder einen Dampfbefeuchter aufrechterhalten werden. Wenn in Reinräumen Anforderungen an die relative Luftfeuchtigkeit gestellt werden, sollte die Außenluft im Sommer durch den Kühler gekühlt und anschließend durch die Heizung thermisch erwärmt werden, um die relative Luftfeuchtigkeit anzupassen. Wenn statische Elektrizität in Innenräumen kontrolliert werden muss, sollte in kalten oder trockenen Klimazonen eine Befeuchtung in Betracht gezogen werden.
(3). Filter
Die Anzahl der Staubpartikel und Mikroorganismen in Frisch- und Rückluft kann durch Filter in HLK-Systemen auf ein Minimum reduziert werden, sodass der Produktionsbereich normale Sauberkeitsanforderungen erfüllen kann. In Luftreinigungssystemen von Klimaanlagen wird die Luftfilterung im Allgemeinen in drei Stufen unterteilt: Vorfilterung, Zwischenfilterung und HEPA-Filterung. Jede Stufe verwendet Filter aus unterschiedlichen Materialien. Der Vorfilter ist der unterste und wird am Anfang der Lüftungsanlage installiert. Er kann größere Partikel in der Luft (Partikelgröße über 3 Mikrometer) auffangen. Die Zwischenfilterung befindet sich stromabwärts des Vorfilters und wird in der Mitte der Lüftungsanlage installiert, wo die Rückluft eintritt. Sie wird verwendet, um kleinere Partikel (Partikelgröße über 0,3 Mikrometer) aufzufangen. Die Endfilterung befindet sich im Auslassabschnitt der Lüftungsanlage, wodurch die Rohrleitung sauber gehalten und die Lebensdauer des Endfilters verlängert werden kann.
Bei hohen Reinheitsanforderungen im Reinraum wird nach der Endfiltration ein HEPA-Filter als Endfiltergerät installiert. Das Endfiltergerät befindet sich am Ende der Lüftungseinheit und wird an der Decke oder Wand des Raumes montiert. Es sorgt für die Versorgung mit sauberster Luft und dient zum Verdünnen oder Ausstoßen der im Reinraum freigesetzten Partikel, z. B. in Reinräumen der Klasse B oder in Reinräumen der Klasse A im Hintergrund.
(4).Druckregelung
In den meisten Reinräumen herrscht ein Überdruck, während im Vorraum, der zu diesem Reinraum führt, immer niedrigere Überdrücke herrschen, bis hin zu einem Null-Basisdruck in unkontrollierten Räumen (allgemeine Gebäude). Der Druckunterschied zwischen reinen und nicht reinen Bereichen sowie zwischen reinen Bereichen unterschiedlicher Reinheitsgrade sollte nicht weniger als 10 Pa betragen. Bei Bedarf sollten auch zwischen unterschiedlichen Funktionsbereichen (Operationssälen) des gleichen Reinheitsgrads entsprechende Druckgradienten aufrechterhalten werden. Der Überdruck in einem Reinraum kann dadurch erreicht werden, dass das Zuluftvolumen größer ist als das Abluftvolumen. Durch Veränderung des Zuluftvolumens kann der Druckunterschied zwischen den einzelnen Räumen angepasst werden. In Operationsbereichen, in denen spezielle Medikamente wie Penicillin hergestellt werden und große Mengen Staub entstehen, sollte ein relativer Unterdruck aufrechterhalten werden.
Veröffentlichungszeit: 19. Dezember 2023