Фармацевтичните чисти стаи днес разчитат на сложни инженерни решения, за да изключат всичко, което би могло да повлияе на качеството на лекарствата. HEPA филтрите в тези стаи задържат почти всички частици с размер до 0,3 микрона, което е доста впечатляващо, като отфилтрират около 99,97% от това, което преминава през тях. Повечето обекти осигуряват подмяна на въздуха между 20 и 40 пъти на час, което гарантира достатъчно свеж въздух, за да се постигнат стандарти за чистота ISO 5 до 7. Всички тези нива работят заедно, за да попречат на микроорганизмите да проникнат и причинят проблеми при производството на стерилни продукти. Наскорошно проучване, публикувано в списание Journal of Pharmaceutical Innovation, потвърждава това, показвайки, че компаниите с добро контролиране на замърсяванията са регистрирали значително намаление на неуспешните партиди – с около две трети по-малко проблеми в сравнение с места, където не се спазват надлежните протоколи.
Чистите стаи се поддържат под положително налягане, за да може да се предотврати проникването на външни замърсители и така да се запази чистотата на инжекционните лекарства и биологичните продукти. За да се провери дали всичко отговаря на изискванията, обектите използват броячи на частици в реално време, както и оборудване за микробно пробване на въздуха. FDA и ЕМА имат много специфични изисквания в това отношение, особено когато става дума за стерилни продукти от категория 1. Дори намирането на само няколко колониеобразуващи единици (CFU) е достатъчно, за да бъде започнато разследване. Това, което се случва в тези контролирани пространства, има голямо значение за пациентите. Според доклада на СЗО за безопасност на лекарствата от 2022 г., замърсените инжекции са били отговорни за почти 4 от всеки 10 нежелани събития, свързани с лекарства, миналата година.
Хората все още съставляват около 72% от всички замърсители, открити в чисти стаи, дори и при наличието на напълно автоматизирани системи, както е посочено в последния доклад за качеството в производството от 2024 г. Когато компаниите прилагат стриктни процедури за обличане според насоките на ISO 14644-7, инсталират задължителни въздушни душове на входните точки и осигуряват редовно обучение по правилното поведение в тези контролирани среди, им се удается да намалят люспите от кожата и капките от дишането почти с 90% в чисти стаи от клас ISO 5. Според реални промишлени данни от PDA Journal, публикувани миналата година, обектите, които приложиха пълни програми за контрол на замърсяванията, са имали приблизително наполовина по-малко проблеми с освобождаването на стерилни продукти в сравнение с тези без такива мерки, като конкретно са показали намаление с 53% за тригодишен период.
За да отговарят на изискванията на FDA, EMA и cGMP, фармацевтичните чисти стаи преминават през серия от сертификации и валидации. Повечето регулаторни органи настояват за редовни проверки, включващи годишни одити, непрекъснато наблюдение на околната среда и обширна документация, която показва ефективността на контрола върху замърсяването. Когато става дума за цялостността на данните, FDA изисква подробни записи, проследяващи всяка броена частица във времето. Междувременно европейските производители трябва да следват правилата на EMA, които конкретно изискват методи за пробоподготовка на въздуха, съобразени със стандарта ISO 14644-1. Тези изисквания не са просто формалности — те директно повлияват начина, по който се управляват обектите всеки ден, като оказват влияние върху всичко — от графиките за поддръжка на оборудването до програмите за обучение на персонала.
Стандартите на ISO по същество определят минималните изисквания за приемливо представяне, когато става въпрос за внасянето на продукти на пазарите по целия свят. За производството на стерилни инжекции компаниите трябва да отговарят на изискванията на ISO клас 5, което означава да поддържат броя на частиците под 3 520 на кубичен метър според разпоредбите на ЕС приложение 1. Междувременно по-малко строгите, но все пак важни класове ISO 7 и 8 се прилагат основно за производството на орални твърди лекарства. Тези класификационни нива се появяват в около 8 от всеки 10 списъка за проверка както от регулаторите на FDA, така и от ЕМА. Когато производителите не спазват изискванията, често са изправени пред отзоваване на продукти, като всяко такова обикновено струва около 2,3 милиона щатски долара според данни от фармацевтичната индустрия за 2023 година.
Непрекъснатият мониторинг осигурява дългосрочно съответствие чрез броячи на частици в реално време (проследяващи замърсители от 0,5 µm), сензори за диференциално налягане (поддържащи каскади от 10–15 Pa) и пробоотборници на микроби във въздуха, засичащи CFU. Рамката за добри производствени практики (GMP) на Световната здравна организация изисква тримесечни тестове за оценка на производителността (PQ), за да се провери постоянството на съответствието с ISO класификации по време на производствените цикли.
HEPA филтрите премахват 99,97% от частиците с размер 0,3 микрона, което позволява създаването на среди от ISO клас 5, необходими за асептична обработка. Въздушните обеми на час (ACH) в диапазона от 20 до 40 осигуряват непрекъснато разреждане на въздушните замърсители. Проучвания показват, че обектите с ACH 30 намаляват микробните бройки с 72% в сравнение с райони с по-ниска вентилация.
Системите за ламинарен въздушен поток насочват филтриран въздух равномерно от тавана към пода, като минимизират турбулентността, която би могла да разпространява частици. Този дизайн отговаря на препоръчителните практики на Агенцията по храните и лекарствата (FDA) за поддържане на диференциално налягане между зоните на чисти стаи. Характеристики като въздушни шлюзове и стъпаловидни градиенти на налягане изолират високорискови зони от по-малко контролирани среди, което подобрява общия контрол върху замърсяванията.
Фармацевтичните системи за отопление, вентилация и климатизация регулират едновременно три критични параметъра:
Сензори в реално време и автоматизирани клапи позволяват незабавни корекции при промени в околната среда, запазвайки цялостната стабилност на процеса.
Добрият дизайн на чисти стаи разчита на материали, които не отделят частици и не абсорбират замърсители, като повърхности от неръждаема стомана и специални антимикробни панели за стени. Тези материали улесняват почистването и намаляват риска от кръстосано замърсяване по време на производствените процеси. Важно е и самата конструкция. Подовете трябва да имат заварени съединения, а не фуги, където може да се скрива прах, а осветителните тела трябва да разполагат с подходящи уплътнения, за да се предотвратят течове на въздух. Много обекти също инсталират еднопосочни системи за въздушни потоци, които отвеждат въздушните частици далеч от чувствителни зони, като станции за пълнене на лекарства. За компании, произвеждащи множество продукти в едно и също пространство, модулните чисти стаи предлагат разумен вариант. Те запазват необходимите уплътнения, като в същото време позволяват прегрупиране при промяна на производствените линии с течение на времето. Повечето сериозни производители спазват строги сертификати за материали, съобразени с насоки, подобни на стандарта ISO 14644-5. Този подход не само задоволява регулаторните органи, но и всъщност спестява средства на дълга сметка благодарение на по-малко простои и по-малко проблеми с качеството.
Мрежи от сензори в целия обект следят въздушните частици до 0,5 микрона и също така засичат живи микроорганизми. Според проучване на Институт Понеман миналата година, около 8 от всеки 10 проблема с контаминация всъщност идват от промени в нивата на влажност или колебания на температурата. Събраните данни попадат директно в системата за управление на сградата, която изпраща предупреждения, когато броят на частиците надвиши допустимото според стандарта ISO Class 7 (което са 3520 частици на кубичен метър). Наличието на тази незабавна информация означава персоналът да реагира на проблемите в рамките на само 15 минути. За компании, произвеждащи инжекционни лекарства, това има голямо значение, тъй като една-единствена неуспех в поддържането на стерилни условия обикновено струва на производителите около 740 хил. долара при всяко възникване.
Системите за налягане в чисти стаи обикновено поддържат разлика в налягането на въздуха между различните зони от около 10 до 15 паскала, което предотвратява обратния приток на нежелан въздух при преместване на материали. Важно е и как персоналът се придвижва през тези пространства – зоните с интензивно движение се разполагат на разстояние от критичните области, където рискът от замърсяване е най-висок. Едновременно с това умни системи за вентилация регулират въздушния поток в зависимост от броя на хората, намиращи се в момента във всяка секция. За обекти, работещи в условията на променящи се производствени нужди, преустройващи се преддверия, оборудвани с блокиращи се минаващи люкове, имат голямо значение. Проучвания показват, че те намаляват проникването на микроби в чувствителни зони с около две трети в сравнение с традиционните фиксирани конструкции. Този вид гъвкавост осигурява значително по-добра защита срещу заплахите от контаминация в производствени среди, които постоянно се развиват.