Сьогодні фармацевтичні чисті кімнати спираються на складні інженерні рішення, щоб виключити будь-що, що може вплинути на якість ліків. Фільтри HEPA в цих приміщеннях затримують майже всі частинки розміром до 0,3 мікрона, що є досить вражаючим, враховуючи, що вони відфільтровують близько 99,97% того, що проходить через них. Більшість об'єктів забезпечують повітрообмін від 20 до 40 разів на годину, підтримуючи достатньо свіжий повітряний потік для досягнення стандартів ISO 5–7 щодо чистоти. Усі ці заходи працюють разом, щоб запобігти потраплянню мікроорганізмів і уникнути проблем під час виробництва стерильних продуктів. Останні дослідження, опубліковані в журналі Journal of Pharmaceutical Innovation, підтверджують це, показуючи, що компанії з ефективним контролем забруднення спостерігали значне зниження кількості невдалих партій — приблизно на дві третини менше проблем, ніж у тих місцях, де не дотримувалися належних протоколів.
Чисті кімнати підтримуються під надлишковим тиском, щоб запобігти проникненню зовнішніх забруднюючих речовин, що забезпечує відсутність контамінації ін’єкційних лікарських засобів та біологічних продуктів. Для перевірки відповідності всіх вимогам установи використовують лічильники частинок у реальному часі разом із обладнанням для мікробіологічного відбору проб повітря. FDA та ЄМА мають дуже специфічні вимоги, особливо щодо стерильних продуктів категорії 1. Навіть виявлення кількох колонієутворюючих одиниць (CFU) достатньо для початку розслідування. Те, що відбувається всередині цих контрольованих просторів, має велике значення для пацієнтів. Згідно зі звітом ВООЗ про безпеку ліків за 2022 рік, забруднені ін’єкційні препарати стали причиною майже чотирьох із кожних десяти небажаних подій, пов’язаних із ліками, минулого року.
Люди все ще становлять близько 72% усіх забруднювачів, виявлених у чистих кімнатах, навіть за наявності повністю автоматизованих систем, як зазначено в останньому звіті про якість виробництва 2024 року. Коли компанії дотримуються суворих процедур одягання комбінезонів згідно з рекомендаціями ISO 14644-7, встановлюють обов’язкові повітряні душі на вхідних точках та забезпечують регулярне навчання правильній поведінці всередині цих контрольованих середовищ, їм вдається зменшити кількість частинок шкіри та респіраторних крапель майже на 90% у чистих зонах класу ISO 5. Згідно з фактичними даними галузі з журналу PDA, опублікованими минулого року, підприємства, які впровадили повну програму контролю забруднень, стикалися приблизно вдвічі менше проблем із випуском стерильних продуктів порівняно з тими, хто не впровадив таких заходів, що конкретно демонструвало зниження на 53% протягом трирічного періоду.
Для відповідності стандартам FDA, EMA та cGMP фармацевтичні чисті кімнати проходять серію сертифікацій і валідацій. Більшість регуляторних органів наполягає на регулярних перевірках, включаючи щорічні аудити, постійний моніторинг навколишнього середовища та наявність обширної документації, яка демонструє ефективність контролю забруднення. Щодо цілісності даних, FDA особливо вимагає детальних записів, у яких фіксується кожна підрахована частинка протягом часу. Тим часом, європейські виробники зобов'язані дотримуватися правил EMA, які конкретно передбачають методи відбору проб повітря, узгоджені зі стандартами ISO 14644-1. Ці вимоги — це не просто формальність; вони безпосередньо впливають на повсякденну роботу об'єктів, впливаючи на все: від графіків технічного обслуговування обладнання до програм підготовки персоналу.
Стандарти ISO встановлюють мінімальні вимоги до прийнятних показників якості для виведення продуктів на ринки по всьому світу. Для виробництва стерильних ін'єкцій компанії повинні відповідати вимогам класу ISO 5, що передбачає обмеження кількості частинок до 3520 на кубічний метр згідно з положеннями Додатку 1 до вимог ЄС. Тим часом, менш суворі, але все ж важливі класи ISO 7 та 8 застосовуються переважно до виробництва твердих лікарських форм для перорального застосування. Ці класифікації фігурують у близько 8 із 10 перевірочних списків регуляторів FDA та EMA. У разі невиконання вимог виробники часто стикаються з необхідністю відкликання продукції, що, згідно з даними галузевого аналізу за 2023 рік, коштує у середньому близько 2,3 мільйона доларів США за кожен випадок.
Постійний моніторинг забезпечує довгострокову відповідність завдяки лічильникам частинок у реальному часі (відстеження забруднювачів 0,5 мкм), датчикам різниці тиску (підтримання каскадів 10–15 Па) та пробоотборникам мікробів у повітрі, що виявляють КУО. Згідно з рамками GMP Всесвітньої організації охорони здоров’я, потрібно проводити кваліфікацію продуктивності (PQ) раз на квартал для підтвердження стабільної відповідності класифікаціям ISO протягом усіх циклів виробництва.
Фільтри HEPA видаляють 99,97% частинок розміром 0,3 мкм, що дозволяє створювати середовища класу ISO 5, необхідні для асептичного процесу. Кратність повітрообміну (ACH) у діапазоні від 20 до 40 забезпечує постійне розведення повітряних забруднювачів. Дослідження показують, що об’єкти з ACH 30 зменшують кількість мікроорганізмів на 72% порівняно з зонами з нижчою вентиляцією.
Системи ламінарного повітряного потоку рівномірно спрямовують фільтроване повітря від стелі до підлоги, мінімізуючи турбулентність, яка може поширювати частинки. Цей дизайн відповідає рекомендованим FDA практикам підтримання перепадів тиску між зонами чистих приміщень. Такі особливості, як повітряні шлюзи та каскадні градієнти тиску, ізолюють зони підвищеного ризику від менш контрольованих середовищ, що покращує загальний контроль забруднення.
Фармацевтичні системи опалення, вентиляції та кондиціонування повітря одночасно регулюють три ключові параметри:
Датчики реального часу та автоматичні заслінки дозволяють негайно вносити корективи у разі відхилень умов навколишнього середовища, зберігаючи цілісність процесу.
Якісний дизайн чистих кімнат ґрунтується на матеріалах, які не виділяють частинок і не вбирають забруднювачі, наприклад, поверхні з нержавіючої сталі та спеціальні антимікробні панелі для стін. Ці матеріали полегшують прибирання та зменшують ризик перехресного забруднення під час виробничих процесів. Має значення також сама конструкція приміщення. Підлоги повинні мати зварні шви замість розшивки, де може накопичуватися пил, а освітлювальні прилади — герметичні прокладки, щоб запобігти витоку повітря. Багато об'єктів також встановлюють одномірні системи повітрообміну, які відводять повітряні частинки від чутливих зон, таких як станції розливу ліків. Для компаній, що виробляють кілька продуктів у тому самому просторі, модульні чисті кімнати є раціональним рішенням. Вони забезпечують необхідні ущільнення й дозволяють переобладнати простір, коли змінюються виробничі лінії. Більшість серйозних виробників дотримуються суворих сертифікацій матеріалів, що відповідають нормам, подібним до стандартів ISO 14644-5. Такий підхід не лише задовольняє регуляторні органи, але й фактично економить кошти в довгостроковій перспективі завдяки скороченню простою та зменшенню проблем із якістю.
Мережі сенсорів по всьому об'єкту відстежують повітряні частинки розміром до 0,5 мікронів і також виявляють живі мікроорганізми. Згідно з дослідженням інституту Ponemon минулого року, приблизно 8 із 10 проблем із забрудненням насправді виникають через зміни рівня вологості або коливання температури. Зібрані дані надходять безпосередньо у систему управління будівлею, яка відправляє попередження щоразу, коли кількість частинок перевищує допустимий рівень за стандартом ISO Class 7 (це 3520 частинок на кубічний метр). Наявність такої оперативної інформації дозволяє персоналу реагувати на проблеми всього за 15 хвилин. Для компаній, що виробляють ін'єкційні ліки, це має велике значення, оскільки кожне порушення стерильних умов зазвичай коштує виробникам близько 740 тисяч доларів США.
Системи каскадного тиску в чистих кімнатах зазвичай підтримують різницю тиску повітря на рівні 10–15 Паскалей між різними зонами, що запобігає небажаному поверненню повітря під час переміщення матеріалів. Також важливим є спосіб переміщення персоналу через ці простори. Зони з інтенсивним рухом відокремлюються від критичних ділянок, де ризик забруднення найвищий. У той же час, інтелектуальні системи вентиляції регулюють потік повітря залежно від фактичної кількості людей у кожній ділянці. Для об'єктів із змінними виробничими потребами анткамери, які можна переобладнати та оснащені блокувальними прохідними люками, мають велике значення. Дослідження показали, що вони зменшують потрапляння мікробів у чутливі зони приблизно на дві третини порівняно з традиційними фіксованими плануваннями. Такий рівень гнучкості забезпечує набагато кращий захист від загроз забруднення у виробничих умовах, які постійно змінюються.