في تصميم غرف إنتاج الأدوية النظيفة وفقًا لممارسات التصنيع الجيدة (GMP)، يُعد نظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) من أهم الأولويات. ويمكن القول إن تلبية متطلبات التحكم البيئي في هذه الغرف تعتمد بشكل أساسي على نظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC). يُطلق على نظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) في غرف إنتاج الأدوية النظيفة وفقًا لممارسات التصنيع الجيدة (GMP) أيضًا اسم نظام تنقية الهواء. يعمل نظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء بشكل أساسي على معالجة الهواء الداخل إلى الغرفة والتحكم في درجة حرارة الهواء والرطوبة والجسيمات العالقة والكائنات الدقيقة وفرق الضغط وغيرها من مؤشرات بيئة إنتاج الأدوية، لضمان توافق المعايير البيئية مع متطلبات جودة الأدوية وتجنب تلوث الهواء والتلوث المتبادل، مع توفير بيئة مريحة للعاملين. كما يمكن لأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء في غرف إنتاج الأدوية النظيفة الحد من الآثار الضارة للأدوية على الأشخاص أثناء عملية الإنتاج، وحماية البيئة المحيطة.
التصميم العام لنظام تنقية تكييف الهواء
يجب تصميم الوحدة الكلية لنظام تنقية تكييف الهواء ومكوناتها وفقًا للمتطلبات البيئية. تشمل الوحدة بشكل رئيسي أقسامًا وظيفية مثل التدفئة والتبريد والترطيب وإزالة الرطوبة والترشيح. وتشمل المكونات الأخرى مراوح العادم، ومراوح الهواء الراجع، وأنظمة استعادة الطاقة الحرارية، وغيرها. يجب ألا يكون هناك أي أجسام متساقطة في الهيكل الداخلي لنظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء، وأن تكون الفجوات صغيرة قدر الإمكان لمنع تراكم الغبار. يجب أن تكون أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء سهلة التنظيف، وتتحمل عمليات التبخير والتطهير اللازمة.
1. نوع نظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء
يمكن تقسيم أنظمة تنقية تكييف الهواء إلى أنظمة تكييف هواء تيار مستمر وأنظمة تكييف هواء إعادة تدوير. يرسل نظام تكييف هواء تيار مستمر الهواء الخارجي المُعالج الذي يلبي متطلبات المساحة إلى الغرفة، ثم يُفرّغه بالكامل. يستخدم النظام كل الهواء النقي الخارجي. نظام تكييف هواء إعادة التدوير، أي إمداد هواء الغرفة النظيفة، يُمزج مع جزء من الهواء النقي الخارجي المُعالج وجزء من الهواء العائد من الغرفة النظيفة. ونظرًا لمزايا انخفاض تكلفة الاستثمار الأولي وتكاليف التشغيل، يجب استخدام نظام تكييف هواء إعادة التدوير بعقلانية قدر الإمكان عند تصميمه. لا يُمكن إعادة تدوير الهواء في بعض مناطق الإنتاج الخاصة، مثل الغرف النظيفة حيث يُطلق الغبار أثناء عملية الإنتاج، ولا يُمكن تجنب التلوث المتبادل إذا تمت معالجة الهواء الداخلي؛ وتُستخدم المذيبات العضوية في الإنتاج، وقد يُسبب تراكم الغاز انفجارات أو حرائق وعمليات خطيرة؛ ومناطق تشغيل مسببات الأمراض؛ ومناطق إنتاج الأدوية المُشعة؛ وعمليات الإنتاج التي تُنتج كميات كبيرة من المواد الضارة أو الروائح أو الغازات المتطايرة أثناء عملية الإنتاج.
يمكن عادةً تقسيم منطقة إنتاج الأدوية إلى عدة مناطق بمستويات نظافة مختلفة. يجب تجهيز كل منطقة نظيفة بوحدات تكييف هواء مستقلة. يُفصل كل نظام تكييف هواء عن الآخر لمنع التلوث المتبادل بين المنتجات. كما يمكن استخدام وحدات تكييف الهواء المستقلة في مناطق المنتجات المختلفة، أو فصلها عن بعضها البعض، لعزل المواد الضارة من خلال ترشيح هواء دقيق ومنع التلوث المتبادل عبر نظام قنوات الهواء. يجب تجهيز مناطق الإنتاج، ومناطق الإنتاج المساعدة، ومناطق التخزين، والمناطق الإدارية، وغيرها، بوحدات تكييف هواء منفصلة. بالنسبة لمناطق الإنتاج التي تختلف فيها نوبات العمل أو فترات الاستخدام، وتختلف متطلبات التحكم في درجة الحرارة والرطوبة بشكل كبير، يجب أيضًا تجهيز أنظمة تكييف الهواء بشكل منفصل.
2. الوظائف والتدابير
(1). التدفئة والتبريد
يجب تكييف بيئة الإنتاج مع متطلبات الإنتاج. في حالة عدم وجود متطلبات خاصة لإنتاج الأدوية، يمكن التحكم في نطاق درجة حرارة غرف العمليات النظيفة من الفئة C والفئة D من 18 إلى 26 درجة مئوية، ويمكن التحكم في نطاق درجة حرارة غرف العمليات النظيفة من الفئة A والفئة B من 20 إلى 24 درجة مئوية. في نظام تكييف هواء غرفة العمليات النظيفة، يمكن استخدام ملفات ساخنة وباردة مزودة بزعانف نقل الحرارة والتدفئة الكهربائية الأنبوبية وما إلى ذلك لتسخين الهواء وتبريده، ومعالجة الهواء إلى درجة الحرارة المطلوبة للغرفة النظيفة. عندما يكون حجم الهواء النقي كبيرًا، يجب مراعاة التسخين المسبق للهواء النقي لمنع تجمد الملفات السفلية. أو استخدم مذيبات ساخنة وباردة، مثل الماء الساخن والبارد، والبخار المشبع، وإيثيلين جليكول، ومبردات مختلفة، وما إلى ذلك. عند تحديد المذيبات الساخنة والباردة، يجب مراعاة متطلبات معالجة تسخين أو تبريد الهواء، والمتطلبات الصحية، وجودة المنتج، والاقتصاد، وما إلى ذلك. اتخذ قرارًا بناءً على التكلفة والظروف الأخرى.
(2). الترطيب وإزالة الرطوبة
يجب أن تتوافق الرطوبة النسبية للغرفة النظيفة مع متطلبات إنتاج الأدوية، مع ضمان بيئة إنتاج دوائية مريحة وراحة المشغل. في حال عدم وجود متطلبات خاصة لإنتاج الأدوية، يتم التحكم في الرطوبة النسبية لغرف التنظيف من الفئتين C وD عند 45% إلى 65%، ورطوبة غرف التنظيف من الفئتين A وB عند 45% إلى 60%.
تتطلب المنتجات المسحوقة المعقمة أو معظم المستحضرات الصلبة بيئة إنتاج منخفضة الرطوبة النسبية. يمكن استخدام مزيلات الرطوبة وأجهزة التبريد اللاحقة لإزالة الرطوبة. نظرًا لارتفاع تكاليف الاستثمار والتشغيل، عادةً ما يجب أن تكون درجة حرارة نقطة الندى أقل من 5 درجات مئوية. يمكن الحفاظ على بيئة الإنتاج ذات الرطوبة العالية باستخدام بخار المصنع، أو البخار النقي المُحضّر من ماء نقي، أو من خلال جهاز ترطيب بالبخار. عند الحاجة إلى رطوبة نسبية في غرفة نظيفة، يجب تبريد الهواء الخارجي في الصيف بواسطة جهاز التبريد، ثم تسخينه حراريًا بواسطة السخان لضبط الرطوبة النسبية. إذا لزم التحكم في الكهرباء الساكنة الداخلية، فيجب مراعاة الترطيب في المناخات الباردة أو الجافة.
(3). مرشح
يمكن تقليل عدد جزيئات الغبار والكائنات الدقيقة في الهواء النقي وهواء العودة إلى الحد الأدنى من خلال المرشحات في نظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء، مما يسمح لمنطقة الإنتاج بتلبية متطلبات النظافة العادية. في أنظمة تنقية تكييف الهواء، ينقسم ترشيح الهواء عمومًا إلى ثلاث مراحل: الترشيح الأولي، والترشيح المتوسط، وترشيح HEPA. تستخدم كل مرحلة مرشحات من مواد مختلفة. المرشح الأولي هو الأدنى ويتم تثبيته في بداية وحدة معالجة الهواء. يمكنه التقاط الجسيمات الأكبر في الهواء (حجم الجسيمات أكبر من 3 ميكرون). يقع الترشيح المتوسط أسفل المرشح الأولي ويتم تثبيته في منتصف وحدة معالجة الهواء حيث يدخل هواء العودة. يتم استخدامه لالتقاط الجسيمات الأصغر (حجم الجسيمات أكبر من 0.3 ميكرون). يقع الترشيح النهائي في قسم التفريغ بوحدة معالجة الهواء، والذي يمكن أن يحافظ على نظافة خط الأنابيب ويطيل عمر خدمة المرشح الطرفي.
عند ارتفاع مستوى نظافة الغرفة النظيفة، يُركّب فلتر هواء عالي الكفاءة (HEPA) بعد الترشيح النهائي كجهاز ترشيح طرفي. يقع جهاز الترشيح الطرفي في نهاية وحدة معالجة الهواء، ويُثبّت على سقف أو جدار الغرفة. يضمن هذا الجهاز توفير هواء نقي، ويُستخدم لتخفيف أو طرد الجسيمات المنبعثة في الغرفة النظيفة، مثل الغرف النظيفة من الفئة "ب" أو الغرف النظيفة من الفئة "أ" في خلفية الغرفة النظيفة من الفئة "ب".
(4).التحكم في الضغط
تحافظ معظم الغرف النظيفة على ضغط موجب، بينما تحافظ الغرفة الأمامية المؤدية إليها على ضغوط موجبة منخفضة باستمرار، حتى مستوى الصفر الأساسي في الأماكن غير الخاضعة للرقابة (المباني العامة). يجب ألا يقل فرق الضغط بين المناطق النظيفة وغير النظيفة، وبين المناطق النظيفة ذات المستويات المختلفة، عن 10 باسكال. عند الضرورة، يجب أيضًا الحفاظ على تدرجات ضغط مناسبة بين المناطق الوظيفية المختلفة (غرف العمليات) ذات مستوى النظافة نفسه. يمكن تحقيق الضغط الموجب في الغرفة النظيفة من خلال زيادة حجم إمداد الهواء عن حجم عادم الهواء. يمكن تعديل فرق الضغط بين كل غرفة بتغيير حجم إمداد الهواء. يجب أن تحافظ مناطق العمليات التي تُنتج كميات كبيرة من الغبار، والتي تُنتج أدوية خاصة، على ضغط سالب نسبيًا في إنتاج الأدوية.
وقت النشر: ١٩ ديسمبر ٢٠٢٣