Inleiding
In die farmaseutiese sin verwys 'n skoonkamer na 'n kamer wat aan GMP-aseptiese spesifikasies voldoen. As gevolg van die streng vereistes van vervaardigingstegnologie-opgraderings aan die produksieomgewing, staan 'n laboratoriumskoonkamer ook bekend as die "beskermer van hoë-end vervaardiging".
1. Wat is 'n skoon kamer
'n Skoonkamer, ook bekend as 'n stofvrye kamer, word gewoonlik gebruik as deel van professionele industriële produksie of wetenskaplike navorsing, insluitend die vervaardiging van farmaseutiese produkte, geïntegreerde stroombane, CRT-, LCD-, OLED- en mikro-LED-skerms, ens.
'n Skoonkamer is ontwerp om uiters lae vlakke van deeltjies, soos stof, luggedraagde organismes of verdampte deeltjies, te handhaaf. Spesifiek het 'n skoonkamer 'n beheerde kontaminasievlak, wat gespesifiseer word deur die aantal deeltjies per kubieke meter by 'n gespesifiseerde deeltjiegrootte.
'n Skoonkamer kan ook verwys na enige gegewe inperkingsruimte waarin maatreëls ingestel word om deeltjiekontaminasie te verminder en ander omgewingsparameters soos temperatuur, humiditeit en druk te beheer. In die farmaseutiese sin is 'n skoonkamer 'n kamer wat voldoen aan die vereistes van die GMP-spesifikasies wat in die GMP-aseptiese spesifikasies gedefinieer word. Dit is 'n kombinasie van ingenieursontwerp, vervaardiging, afwerking en operasionele beheer (beheerstrategie) wat nodig is om 'n gewone kamer in 'n skoonkamer te omskep. Skoonkamers word in baie industrieë gebruik, waar klein deeltjies 'n nadelige uitwerking op die produksieproses kan hê.
Skoonkamers wissel in grootte en kompleksiteit en word wyd gebruik in nywerhede soos halfgeleiervervaardiging, farmaseutiese produkte, biotegnologie, mediese toestelle en lewenswetenskappe, sowel as kritieke prosesvervaardiging wat algemeen in lugvaart, optika, die weermag en die Departement van Energie gebruik word.
2. Die ontwikkeling van skoonkamers
Die moderne skoonkamer is uitgevind deur die Amerikaanse fisikus Willis Whitfield. Whitfield, as 'n werknemer van Sandia National Laboratories, het die oorspronklike ontwerp vir die skoonkamer in 1966 ontwerp. Voor Whitfield se uitvinding het vroeë skoonkamers dikwels probleme met deeltjies en onvoorspelbare lugvloei ondervind.
Whitfield het die skoonkamer ontwerp met 'n konstante en streng gefiltreerde lugvloei om die ruimte skoon te hou. Die meeste van die geïntegreerde stroombaanvervaardigingsfasiliteite in Silicon Valley is deur drie maatskappye gebou: MicroAire, PureAire en Key Plastics. Hulle het laminêre vloei-eenhede, handskoenbokse, skoonkamers en lugstorte vervaardig, sowel as chemiese tenks en werkbanke vir die "nat proses"-konstruksie van geïntegreerde stroombane. Die drie maatskappye was ook pioniers in die gebruik van Teflon vir luggewere, chemiese pompe, skropmasjiene, watergewere en ander toerusting wat nodig is vir geïntegreerde stroombaanproduksie. William (Bill) C. McElroy Jr. het as ingenieursbestuurder, tekenkamertoesighouer, QA/QC en ontwerper vir die drie maatskappye gedien, en sy ontwerpe het 45 oorspronklike patente by die tegnologie van die tyd gevoeg.
3. Beginsels van Skoonkamer-lugvloei
Skoonkamers beheer lugdeeltjies deur HEPA- of ULPA-filters te gebruik, deur laminêre (eenrigtingvloei) of turbulente (turbulente, nie-eenrigtingvloei) lugvloeibeginsels te gebruik.
Laminêre of eenrigting-lugvloeistelsels rig gefiltreerde lug in 'n konstante vloei afwaarts of horisontaal na filters wat teen die muur naby die skoonkamervloer geleë is, of word hersirkuleer deur verhoogde geperforeerde vloerpanele.
Laminêre lugvloeistelsels word tipies oor 80% van die skoonkamerplafon gebruik om konstante lug te handhaaf. Vlekvrye staal of ander nie-afstotende materiale word gebruik om laminêre lugvloeifilters en -kappe te konstrueer om te verhoed dat oortollige deeltjies die lug binnedring. Turbulente, of nie-unidireksionele lugvloei, gebruik laminêre lugvloeikappe en nie-spesifieke snelheidsfilters om die lug in die skoonkamer konstant in beweging te hou, alhoewel nie almal in dieselfde rigting nie.
Ruwe lug probeer om deeltjies wat in die lug mag wees, vas te vang en na die vloer te dryf, waar hulle die filter binnedring en die skoonkameromgewing verlaat. Sommige plekke sal ook vektorskoonkamers byvoeg: lug word in die boonste hoeke van die kamer voorsien, waaiervormige hepa-filters word gebruik, en gewone hepa-filters kan ook met waaiervormige lugtoevoeruitlate gebruik word. Terugvoerluguitlate word aan die onderste deel van die ander kant gestel. Die hoogte-tot-lengte-verhouding van die kamer is gewoonlik tussen 0.5 en 1. Hierdie tipe skoonkamer kan ook Klas 5 (Klas 100) skoonheid bereik.
Skoonkamers benodig baie lug en is gewoonlik teen 'n beheerde temperatuur en humiditeit. Om die koste van die verandering van die omgewingstemperatuur of humiditeit te verminder, word ongeveer 80% van die lug hersirkuleer (indien die produkeienskappe dit toelaat), en die hersirkuleerde lug word eers gefiltreer om partikelbesoedeling te verwyder terwyl die toepaslike temperatuur en humiditeit gehandhaaf word voordat dit deur die skoonkamer beweeg.
Luggedraagde deeltjies (kontaminante) dryf rond. Die meeste luggedraagde deeltjies sak stadig af, en die saksnelheid hang af van hul grootte. 'n Goed ontwerpte lughanteringstelsel behoort vars en hersirkuleerde gefiltreerde skoon lug saam aan die skoonkamer te lewer, en deeltjies saam weg van die skoonkamer te dra. Afhangende van die werking, word die lug wat uit die kamer geneem word gewoonlik deur die lughanteringstelsel hersirkuleer, waar filters deeltjies verwyder.
Indien die proses, grondstowwe of produkte baie vog, skadelike dampe of gasse bevat, kan hierdie lug nie terug na die kamer hersirkuleer word nie. Hierdie lug word gewoonlik na die atmosfeer uitgeblaas, en dan word 100% vars lug in die skoonkamerstelsel ingesuig en behandel voordat dit die skoonkamer binnegaan.
Die hoeveelheid lug wat die skoonkamer binnegaan, word streng beheer, en die hoeveelheid lug wat uitgeblaas word, word ook streng beheer. Die meeste skoonkamers is onder druk, wat bereik word deur die skoonkamer binne te gaan met 'n hoër lugtoevoer as die lug wat uit die skoonkamer uitgeblaas word. Hoër druk kan veroorsaak dat lug onder deure of deur die onvermydelike klein krake of gapings in enige skoonkamer uitlek. Die sleutel tot goeie skoonkamerontwerp is die korrekte ligging van luginlaat (toevoer) en uitlaat (uitlaat).
Wanneer 'n skoonkamer uitgelê word, moet die ligging van die toevoer- en uitlaatroosters (terugvoer) 'n prioriteit wees. Die inlaat- (plafon-) en terugvoerroosters (op 'n laer vlak) moet aan teenoorgestelde kante van die skoonkamer geleë wees. Indien die operateur teen die produk beskerm moet word, moet die lugvloei weg van die operateur wees. Die Amerikaanse FDA en die EU het baie streng riglyne en beperkings vir mikrobiese kontaminasie, en plenums tussen die lugbehandelaar en waaierfiltereenheid en kleefmatte kan ook gebruik word. Vir steriele kamers wat Klas A-lug benodig, is die lugvloei van bo na onder en is unidireksioneel of laminêr, wat verseker dat die lug nie besoedel word voordat dit met die produk in aanraking kom nie.
4. Kontaminasie van die skoonkamer
Die grootste bedreiging vir skoonkamerkontaminasie kom van die gebruikers self. In die mediese en farmaseutiese nywerhede is die beheer van mikroörganismes baie belangrik, veral mikroörganismes wat van die vel afgeskei en in die lugvloei neergelê kan word. Die bestudering van die mikrobiese flora van skoonkamers is van groot belang vir mikrobioloë en gehaltebeheerpersoneel om die veranderende tendense te evalueer, veral vir die sifting van middelweerstandige stamme en die navorsing van skoonmaak- en ontsmettingsmetodes. Die tipiese skoonkamerflora hou hoofsaaklik verband met menslike vel, en daar sal ook mikroörganismes van ander bronne wees, soos uit die omgewing en water, maar in kleiner hoeveelhede. Algemene bakteriese genera sluit in Micrococcus, Staphylococcus, Corynebacterium en Bacillus, en swamgenera sluit in Aspergillus en Penicillium.
Daar is drie belangrike aspekte om die skoon kamer skoon te hou.
(1). Die binneste oppervlak van die skoonkamer en sy interne toerusting
Die beginsel is dat materiaalkeuse belangrik is, en daaglikse skoonmaak en ontsmetting is belangriker. Om aan GMP te voldoen en skoonheidspesifikasies te bereik, moet alle oppervlaktes van die skoonkamer glad en lugdig wees, en nie hul eie besoedeling produseer nie, dit wil sê geen stof of puin nie, korrosiebestand, maklik om skoon te maak, anders sal dit 'n plek bied vir mikrobiese voortplanting, en die oppervlak moet sterk en duursaam wees, en nie kraak, breek of deuk nie. Daar is 'n verskeidenheid materiale om van te kies, insluitend duur dagadpanele, glas, ens. Die beste en mooiste keuse is glas. Gereelde skoonmaak en ontsmetting moet uitgevoer word in ooreenstemming met die vereistes van skoonkamers op alle vlakke. Die frekwensie kan na elke operasie wees, verskeie kere per dag, elke dag, elke paar dae, een keer per week, ens. Dit word aanbeveel dat die operasietafel na elke operasie skoongemaak en ontsmet word, die vloer elke dag ontsmet word, die muur elke week ontsmet word, en die ruimte elke maand skoongemaak en ontsmet word volgens die skoonkamervlak en die gestelde standaarde en spesifikasies, en rekords moet gehou word.
(2). Beheer van lug in skoonkamer
Oor die algemeen is dit nodig om 'n geskikte skoonkamerontwerp te kies, gereelde onderhoud uit te voer en daaglikse monitering te doen. Spesiale aandag moet gegee word aan die monitering van drywende bakterieë in farmaseutiese skoonkamers. Die drywende bakterieë in die ruimte word onttrek deur 'n drywende bakterieëmonsternemer om 'n sekere volume lug in die ruimte te onttrek. Die lugvloei gaan deur 'n kontakbakkie gevul met 'n spesifieke kultuurmedium. Die kontakbakkie sal die mikroörganismes vasvang, en dan word die bakkie in 'n broeikas geplaas om die aantal kolonies te tel en die aantal mikroörganismes in die ruimte te bereken. Mikroörganismes in die laminêre laag moet ook opgespoor word met behulp van die ooreenstemmende laminêre laag drywende bakterieëmonsternemer. Die werkbeginsel is soortgelyk aan dié van ruimtemonsterneming, behalwe dat die monsternemingspunt in die laminêre laag geplaas moet word. Indien saamgeperste lug in die steriele kamer benodig word, is dit ook nodig om mikrobiese toetse op die saamgeperste lug uit te voer. Met behulp van die ooreenstemmende saamgeperste lugdetektor moet die lugdruk van die saamgeperste lug aangepas word tot die toepaslike reeks om die vernietiging van mikroörganismes en kultuurmedia te voorkom.
(3). Vereistes vir personeel in skoonkamer
Personeel wat in skoonkamers werk, moet gereelde opleiding in kontaminasiebeheerteorie ontvang. Hulle betree en verlaat die skoonkamer deur lugsluise, lugstorte en/of kleedkamers, en hulle moet spesiaal ontwerpte klere dra om die vel en natuurlik voorkomende kontaminante op die liggaam te bedek. Afhangende van die klassifikasie of funksie van die skoonkamer, mag die personeel se klere slegs eenvoudige beskerming soos laboratoriumjasse en -kappe benodig, of dit mag volledig bedek wees en geen vel blootstel nie. Skoonkamerklere word gebruik om te verhoed dat deeltjies en/of mikroörganismes uit die draer se liggaam vrygestel word en die omgewing besoedel.
Skoonkamerklere self mag nie deeltjies of vesels vrystel om besoedeling van die omgewing te voorkom nie. Hierdie tipe personeelbesoedeling kan produkprestasie in die halfgeleier- en farmaseutiese nywerhede verminder, en dit kan byvoorbeeld lei tot kruisinfeksie tussen mediese personeel en pasiënte in die gesondheidsorgbedryf. Skoonkamerbeskermende toerusting sluit in beskermende klere, stewels, skoene, voorskoot, baardbedekkings, ronde hoede, maskers, werkklere/laboratoriumjasse, japonne, handskoene en vingerhoedjies, moue en skoen- en stewelbedekkings. Die tipe skoonkamerklere wat gebruik word, moet die skoonkamer en produkkategorie weerspieël. Laevlak-skoonkamers mag spesiale skoene met heeltemal gladde sole benodig wat nie op stof of vuiligheid sal staan nie. Om veiligheidsredes kan die sole van die skoene egter nie 'n glygevaar veroorsaak nie. Skoonkamerklere word gewoonlik benodig om die skoonkamer te betree. Eenvoudige laboratoriumjasse, hoofbedekkings en skoenbedekkings kan gebruik word vir Klas 10 000-skoonkamers. Vir Klas 100-skoonkamers word volliggaamsomslae, beskermende klere met ritssluiters, veiligheidsbril, maskers, handskoene en stewelbedekkings vereis. Daarbenewens moet die aantal mense in die skoonkamer beheer word, met 'n gemiddeld van 4 tot 6 m2/persoon, en die operasie moet sagkens wees, met vermyding van groot en vinnige bewegings.
5. Algemeen gebruikte ontsmettingsmetodes vir skoonkamers
(1). UV-ontsmetting
(2). Osoonontsmetting
(3). Gassterilisasie Ontsmettingsmiddels sluit in formaldehied, epoksietaan, peroksiasynsuur, karbolsuur en melksuurmengsels, ens.
(4) Ontsmettingsmiddels
Algemene ontsmettingsmiddels sluit in isopropylalkohol (75%), etanol (75%), glutaraldehied, chloorheksidien, ens. Die tradisionele metode om steriele kamers in Chinese farmaseutiese fabrieke te ontsmet, is om formaldehiedberoking te gebruik. Buitelandse farmaseutiese fabrieke glo dat formaldehied sekere skade aan die menslike liggaam inhou. Nou gebruik hulle gewoonlik glutaraldehiedbespuiting. Die ontsmettingsmiddel wat in steriele kamers gebruik word, moet gesteriliseer en deur 'n 0.22μm filtermembraan in 'n biologiese veiligheidskabinet gefiltreer word.
6. Klassifikasie van skoonkamer
Skoonkamers word geklassifiseer volgens die aantal en grootte van deeltjies wat per volume lug toegelaat word. Groot getalle soos "Klas 100" of "Klas 1000" verwys na FED-STD-209E, wat die aantal deeltjies van 0.5μm of groter aandui wat per kubieke voet lug toegelaat word. Die standaard laat ook interpolasie toe; byvoorbeeld, SNOLAB word gehandhaaf vir 'n Klas 2000-skoonkamer. Diskrete ligverstrooiingslugdeeltjietellers word gebruik om die konsentrasie van luggedraagde deeltjies gelyk aan of groter as 'n gespesifiseerde grootte by 'n gespesifiseerde monsternemingsplek te bepaal.
Die desimale waarde verwys na die ISO 14644-1-standaard, wat die desimale logaritme van die aantal deeltjies van 0.1μm of groter spesifiseer wat per kubieke meter lug toegelaat word. So, byvoorbeeld, het 'n ISO Klas 5-skoonkamer 'n maksimum van 105 deeltjies/m3. Beide FS 209E en ISO 14644-1 neem aan dat daar 'n logaritmiese verband tussen deeltjiegrootte en deeltjiekonsentrasie is. Daarom bestaan nul deeltjiekonsentrasie nie. Sommige klasse vereis nie toetsing vir sekere deeltjiegroottes nie, want die konsentrasie is te laag of te hoog om prakties te wees, maar sulke spasies moet nie as nul beskou word nie. Aangesien 1m3 ongeveer 35 kubieke voet is, is die twee standaarde ongeveer ekwivalent wanneer 0.5μm deeltjies gemeet word. Gewone binnenshuise lug is ongeveer Klas 1 000 000 of ISO 9.
ISO 14644-1 en ISO 14698 is nie-regeringsstandaarde wat deur die Internasionale Organisasie vir Standaardisering (ISO) ontwikkel is. Eersgenoemde is van toepassing op skoonkamers in die algemeen; laasgenoemde op skoonkamers waar biokontaminasie 'n probleem kan wees.
Huidige regulerende agentskappe sluit in: ISO, USP 800, Amerikaanse Federale Standaard 209E (vorige standaard, steeds in gebruik) Die Wet op Geneesmiddelkwaliteit en -veiligheid (DQSA) is in November 2013 ingestel om sterftes en ernstige nadelige gebeurtenisse as gevolg van geneesmiddelverbindings aan te spreek. Die Federale Wet op Voedsel, Geneesmiddels en Kosmetiese Produkte (FD&C Act) stel spesifieke riglyne en beleide vir menslike formulerings vas. 503A word deur gemagtigde personeel (aptekers/dokters) deur staats- of federale gemagtigde agentskappe onder toesig gehou. 503B hou verband met uitkontrakteringsfasiliteite en vereis direkte toesig deur 'n gelisensieerde apteker en hoef nie 'n gelisensieerde apteek te wees nie. Fasiliteite verkry lisensies deur die Voedsel- en Geneesmiddeladministrasie (FDA).
EU GMP-riglyne is strenger as ander riglyne en vereis dat 'n skoonkamer deeltjietellings moet behaal wanneer dit in werking is (tydens produksie) en in rus (wanneer geen produksie plaasvind nie, maar die kamer se lugversorgingseenheid (AHU) aan is.
8. Vrae van laboratoriumbeginners
(1). Hoe betree en verlaat jy die skoonkamer? Mense en goedere betree en verlaat deur verskillende ingange en uitgange. Mense betree en verlaat deur lugsluise (sommige het lugstorte) of sonder lugsluise en dra beskermende toerusting soos kappies, maskers, handskoene, stewels en beskermende klere. Dit is om deeltjies wat deur mense wat die skoonkamer binnegaan, ingebring word, te verminder en te blokkeer. Goedere betree en verlaat die skoonkamer deur die vragkanaal.
(2). Is daar enigiets spesiaals omtrent skoonkamerontwerp? Die keuse van skoonkamerboumateriaal moet geen deeltjies genereer nie, daarom word algehele epoksie- of poliuretaanvloerbedekking verkies. Gepoleerde vlekvrye staal of poeierbedekte sagte staal toebroodjie-afskortingspanele en plafonpanele word gebruik. Reghoekige hoeke word vermy deur geboë oppervlaktes. Alle voeë van hoek tot vloer en hoek tot plafon moet met epoksie-seëlaar verseël word om enige deeltjie-afsetting of -generering by die voeë te vermy. Die toerusting in skoonkamers is ontwerp om minimale lugbesoedeling te genereer. Gebruik slegs spesiaal vervaardigde moppe en emmers. Skoonkamermeubels moet ook ontwerp word om minimale deeltjies te genereer en maklik skoon te maak.
(3). Hoe om die regte ontsmettingsmiddel te kies? Eerstens moet 'n omgewingsanalise uitgevoer word om die tipe besmette mikroörganismes deur omgewingsmonitering te bevestig. Die volgende stap is om te bepaal watter ontsmettingsmiddel 'n bekende aantal mikroörganismes kan doodmaak. Voordat 'n kontaktyd-dodaliteitstoets (proefbuisverdunningsmetode of oppervlakmateriaalmetode) of AOAC-toets uitgevoer word, moet die bestaande ontsmettingsmiddels geëvalueer en as geskik bevestig word. Om mikroörganismes in 'n skoonkamer dood te maak, is daar oor die algemeen twee tipes ontsmettingsmiddelrotasiemeganismes: ① Rotasie van een ontsmettingsmiddel en een sporisied, ② Rotasie van twee ontsmettingsmiddels en een sporisied. Nadat die ontsmettingstelsel bepaal is, kan 'n bakteriedodende doeltreffendheidstoets uitgevoer word om 'n basis te vorm vir die keuse van ontsmettingsmiddels. Na voltooiing van die bakteriedodende doeltreffendheidstoets is 'n veldstudietoets nodig. Dit is 'n belangrike manier om te bewys of die skoonmaak- en ontsmettings-SOP en die bakteriedodende doeltreffendheidstoets van die ontsmettingsmiddel effektief is. Met verloop van tyd kan voorheen onopgespoorde mikroörganismes verskyn, en produksieprosesse, personeel, ens. kan ook verander, daarom moet skoonmaak- en ontsmettings-SOP's gereeld hersien word om te bevestig of dit steeds van toepassing is op die huidige omgewing.
(4). Skoon gange of vuil gange? Poeiers soos tablette of kapsules is skoon gange, terwyl steriele medisyne, vloeibare medisyne, ens. vuil gange is. Oor die algemeen is farmaseutiese produkte met 'n lae voggehalte soos tablette of kapsules droog en stowwerig, dus is daar 'n groter moontlikheid van beduidende kruiskontaminasierisiko. As die drukverskil tussen die skoon area en die gang positief is, sal die poeier uit die kamer in die gang ontsnap en dan heel waarskynlik na die volgende skoonkamer oorgedra word. Gelukkig ondersteun die meeste droë preparate nie maklik mikrobiese groei nie, dus word tablette en poeiers as 'n algemene reël in skoon gangfasiliteite vervaardig omdat mikroörganismes wat in die gang dryf, nie 'n omgewing kan vind waarin hulle kan floreer nie. Dit beteken dat die kamer 'n negatiewe druk na die gang het. Vir steriele (verwerkte), aseptiese of lae biolas en vloeibare farmaseutiese produkte, vind mikroörganismes gewoonlik ondersteunende kulture waarin hulle kan floreer, of in die geval van steriele verwerkte produkte, kan 'n enkele mikroörganisme katastrofies wees. Daarom word hierdie fasiliteite dikwels ontwerp met vuil gange omdat die bedoeling is om potensiële mikroörganismes uit die skoonkamer te hou.
Plasingstyd: 20 Februarie 2025