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ISO 14644-1規格では、クリーンルームを空気中に浮遊する粒子の数に基づいて分類しています。分類番号が小さいほど、汚染レベルに対する管理が厳しくなります。たとえばISOクラス5は、0.5マイクロメートル以上の粒子を1立方メートルあたり最大3,520個までしか許容しません。このような厳しい管理は、無菌状態で医薬品を充填する作業などにおいて絶対に必要です。一方で、ISOクラス8のクリーンルームははるかに多くのほこりを許容でき、同程度の大きさの粒子であれば1立方メートルあたり最大3,520,000個まで許されます。こうした環境は、完全な無菌状態がそれほど重要ではない、医療機器の包装などの用途に適しています。2024年に発表されたマテリアルフレキシビリティ研究の最新データによると、製薬企業の多くは運用をISO 5から7の間で維持しています。これは理にかなっています。なぜなら、規制を満たす必要がある一方で、清浄度を過剰に高めることによる莫大なコストを避け、効率的に運営したいからです。
製薬企業は通常、クリーンルームの設置にあたってEU GMPのグレードAからDまでを採用しています。これらのグレードはISOの粒子基準に基づき、微生物に関する追加規定や現場での作業運営方法についても定めています。グレードAは基本的にISO 5仕様と一致し、空気1立方メートルあたり1コロニー形成単位（CFU）を超えてはならないと要求されます。このグレードは、汚染が絶対に許されない非常にリスクの高い無菌製造工程に適用されます。グレードを下っていくと、B、C、Dは次第に緩やかになる支援エリアを形成します。グレードDはISO 8規格に相当し、非無菌の錠剤や丸剤の製造を行う場所で一般的に見られます。欧州の大多数の施設はこの統合されたISO-GMPシステムを採用しており、2025年の最近のコンプライアンス報告によると、欧州全体で約92％の導入率となっています。これにより、FDAおよびEMAの両方の規制を同時に満たすことが可能になっていますが、依然として規模の小さい事業体の中には完全な実施に苦労しているところもあります。
ISO 14644-1規格は主に空気中を浮遊する粒子を対象としていますが、GMP規制では温度管理、湿度レベル、微生物の検査、および機器が停止している状態と実際に稼働している状態におけるクリーンルームの性能など、追加の要件を設けています。旧FS209EのClass 100,000はおおむねISOクラス8に相当しますが、現在では多くの施設がこれらを別々に扱うのではなく、ISOとGMPの要件を統合する方向へ移行しています。たとえばISO 5はGMPで要求されるGrade Aの粒子基準を満たしますが、企業は依然として空間全体で少なくとも0.45メートル毎秒の一方向性のある適切な気流を確保していることを証明する必要があります。製造業者がこれらの異なる規格を個別のルールとしてではなく整合させることで、通常、バリデーション費用を18％から22％程度節約できます。これは規制上の観点からもコスト面からも理にかなっています。
HEPAフィルターは約0.3マイクロメートルの粒子のうち99.97%を捕集しますが、ULPAフィルターはさらに進んで0.12マイクロメートルの粒子に対してほぼ99.999%の効率に達します。これらの仕様により、0.5マイクロメートル以上の粒子について1立方メートルあたり3,520個未満に粒子数を抑えることが求められるISO 5クラスのクリーンルームにおいて、これらは不可欠となっています。従来の再循環方式ではなく一回通過型のHVACシステムと組み合わせた場合、2023年の製薬業界の研究によると、この組み合わせにより微生物汚染リスクが約4分の3削減されることがわかりました。多くのメーカーは、規格適合という理由だけでなく、実際により優れた性能を発揮するため、こうした手法の採用を始めています。
隣接する区域間で約10〜15パスカルの正圧差を維持することで、汚染された空気が隙間や割れ目を通じて侵入するのを防ぎます。層流方式では、HEPAフィルターを通った空気を室内に秒速約0.45メートル（±20％）で真下に送り込むことで、厳しいISO 5基準を実際に満たしています。最近では、HVACエンジニアが「数値流体力学（CFD）」と呼ばれるコンピュータシミュレーションを活用し、空間内の換気回数を最適化しています。昨年複数のHVAC関連誌に発表された研究によると、この手法は従来の方法と比較してエネルギー費用を約22％削減できることが示されています。
主要な工学的制御には、帯電防止性の壁材および床材、連動式空気錠付き入り口システム、自動HEPAフィルター付きエアシャワーが含まれます。12か月間におよぶ欧州規制監査では、これらの統合的対策を導入している施設はGMP附属書1の微生物限界基準に対して99.2％のコンプライアンスを維持しており、従来型設計の空間における84％のコンプライアンス率と比べて著しく高い結果となりました。
現代のモジュラークリーンルームは、静電気拡散性PVC、ポリプロピレン、304グレードのステンレス鋼など、粉体発生が少なく、化学薬品に耐性を持つ材料で構築されています。これらの材料は強力な消毒剤にも耐え、粒子の発生を防ぎます。加工はISO 14644-5規格に準拠しており、気密性のある組立および長期的な性能信頼性を確保するために、寸法公差を0.3％未満に抑えることが求められます（Terra Universal 2024）
モジュラー製造業者は、合理化されたワークフローに従います。
この方法により設備の停止時間が短縮され、製薬分野での設置の85%が2週間以内に完了しています。
製造業者は溶接品質やフィルターのシール性を含む22項目にわたる厳格な品質保証（QA）を実施しています。第三者検証機関によると、自動検査システムにより気密性試験での初回合格率は99.6%に達しています。設置後、事前認証済みモジュールを使用した場合、80%の運用者が24時間以内にISO 5クラスの達成を実現しています（PDA Technical Report 86, 2023）。
検証プロセスは、まず「設置適合性確認」（IQ）と呼ばれる工程から始まります。このステップでは、すべての物理的構成部品が正しく設置されているか、HVACシステムが当初設計された仕様と合致しているかを確認します。次に、「運転適合性確認」（OQ）を行います。この段階では、システムが実際にどれだけ適切に機能するかをテストします。ISO 14644-3で定められた基準に従い、空気の流速やHEPAフィルターの実際の効果を測定します。その後、「性能適合性確認」（PQ）を行います。この最終段階では、実際に作業が行われている状態を模擬した場合でも、すべての条件が管理下に保たれていることを確認します。人がクリーンルーム内を移動している場合でも、粒子濃度はISO 14644-1の基準で規定された特定の閾値以下に保たれなければなりません。Grade Aに分類される区域では、作業者は0.5マイクロメートル以上の粒子について、1立方メートルあたり3,520個以下の粒子数を維持しなければなりません。これらの要件は、製薬製造施設における適切なプロセスバリデーションに関するFDAのガイドラインに準拠しています。
ISO 21501-4規格に準拠した粒子計数器は、ISOクラス5から8のクリーンルームにおける汚染レベルの追跡に役立ちます。表面綿棒拭取り検査（サーフェススワブ）は、それ以外では検出されない可能性のある微生物残留物を採取する上で依然として不可欠です。気流管理に関しては、差圧モニターが重要な役割を果たします。これらの装置は、約10～15パスカルの圧力差を維持することで、空気が正しい方向に流れるようにしています。興味深いことに、多くのバリデーション問題は実際にはこれらの圧力設定に関する問題に起因しています。信頼性のある結果を得るため、施設管理者は通常、すべてのセンサーを年1回再校正する予定を立てています。このプロセスでは、業界レポートで言及されているISO/IEC 17025フレームワークで規定された厳格なガイドラインに従い、NIST規格にさかのぼってトレーサブルな基準を使用します。
主要な製造メーカーは現在、既製のHEPAフィルター、抗静電パネル、NSF規格に適合する床材をシステムに組み込んでおり、現場検査時に40時間から60時間の時間を節約できる。出荷前に、すべての部品は素材品質について厳格なテストを経る。たとえば、空気中の揮発性有機化合物（VOC）濃度が1立方メートルあたり1マイクログラム未満であることを確認する。また、各ロットの書類もすべてチェックし、整合性を確保する。設置完了後、企業はFDA規制（Part 11）および欧州ガイドライン（Annex 1）に準拠した、設置適格性文書（IQ）、運転適格性文書（OQ）、性能適格性文書（PQ）といった標準文書を提供する。これにより、工場の承認が従来の建設方法と比べて約4分の1のスピードで進む。
モジュラークリーンルームの製造メーカーにとって、厳しいISOおよびGMP要件を満たしつつも設置時間を短縮することは、ますます不可欠になっています。2023年の『モジュラー建設レポート』によると、従来の建設方法と比較して、プレファブ（事前製造）ソリューションはバリデーション時間をおよそ70%短縮できます。しかし、ISO 5～8の厳格な粒子数制限を守りながら迅速にスケールアップするには、高度なエンジニアリング技術が必要です。ここで真のゲームチェンジャーとなるのが、内蔵型HEPAフィルター付きの事前バリデーション済み壁システムです。これにより、企業は既存の清浄区域を乱すことなく施設を拡張できます。これは、プロジェクトのわずかな遅延でも毎月数十万ドルもの損失につながる可能性がある、昨年のポンモン研究所の調査が示すように、医薬品や医療機器の製造において極めて重要です。
これらの要求に対応するには、FDA 21 CFR Part 11の電子記録に関する規則に準拠した監査対応モジュールを提供するトップメーカーのソリューションが必要です。空気流のリアルタイム監視と予知保全技術を活用することで、品質基準を一切妥協することなく25日以内に設置を完了できます。これらのシステムはプロセス全体を通じてISO 14644-1 Class 5の仕様を維持します。これは、最新のクリーンルーム製造手法を用いれば、迅速な納期と規制遵守の両立が可能であることを示しています。企業は今や、業務においてスピードと安全性の両方を実現できているのです。
