Класифікація та забезпечення стерильної фільтрації повітря

Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

ДВНЗ "Український державний хіміко-технологічний університет"

Кафедра ТОРФП

Індивідуальне домашнє завдання

з курсу "Спецобладнання"

на тему: "Класифікація та забезпечення стерильної фільтрації повітря"

Виконалв:

студент групи 5-Ф-85

Матюк А. В.

Перевірив:

Якименко І. Ю.

Дніпропетровськ

2

Зміст

Вступ

1.       Поняття про стерильність

2.       Методи стерилізації

3.       Стерилізація фільтруванням

4. Забезпечення виробничих приміщень чистим повітрям

Література

Вступ

Усі процеси стерилізації мають пройти валідацію. Особливу увагу слід приділяти, якщо обраний спосіб стерилізації не описаний у чинних виданнях Європейської Фармакопеї, Державної Фармакопеї України чи іншої відповідної фармакопеї або, коли він використовується для продукції, що не є простим водним чи олійним розчином. При можливості, термічна стерилізація має бути способом вибору. В усіх випадках процес стерилізації має відповідати реєстраційному досьє та ліцензії на виробництво.

Для ефективної стерилізації весь матеріал у цілому має бути підданий необхідній обробці, а процес організований таким чином, щоб гарантувати, що це було досягнуто.

Для всіх процесів стерилізації необхідно розробити способи завантаження і провести їх валідацію.

Застосування біологічних індикаторів слід розглядати тільки як додатковий метод контролю стерилізації. Біологічні індикатори необхідно зберігати і використовувати відповідно до інструкцій виробника, а їх якість контролювати методами позитивного контролю. У випадку використання біологічних індикаторів необхідно вжити суворих заходів, які запобігають мікробній контамінації з самих індикаторів.

Мають бути чіткі способи диференціації непростерилізованої продукції та продукції, яка пройшла стерилізацію. Кожен кошик, лоток або інша тара для продукції або компонентів (первинного паковання) мають бути чітко марковані з указівкою назви матеріалу, номера його серії та позначення, чи простерилізований він, чи ні. Індикатори, такі як автоклавна стрічка, при необхідності можуть бути використані для вказівки того, чи пройшла серія (або частина серії) процес стерилізації, проте вони не дають достовірної вказівки, чи серія справді стерильна.

Для кожного циклу стерилізації потрібно складати протоколи. Вони мають бути затверджені як частина документації при видачі дозволу на випуск серії [1].

1.       Поняття про стерильність

терильність - відсутність у середовищі, організмі, будь-якому матеріалі або виробі життєздатних мікроорганізмів таїх спор. Обробка різноманітними способами матеріалів та виробів для їх стерилізації (знепліднення) започатковується в перших мікробіологічних дослідженнях. Стерильними повинні бути: інструменти, матеріали та інші вироби, які можуть мати безпосередній контакт з поверхнею рани, або кров’ю для переливання, або лікарські препарати для ін’єкційного застосування, очні лікарські препарати та з антибіотиками, для немовлят та дітей віком до одного року, для введення у порожнини тіла, де в нормальному стані відсутні мікроорганізми (середнє вухо, матка, сечовий міхур та ін.), лікарські препарати для місцевого застосування, які наносяться на ушкоджену шкіру (рани, опіки) та слизові оболонки, а також субстанції та допоміжні речовини, які відповідно до вимог ДФУ мають бути стерильними.

Стерильність - є одним з основних показників якості стерильних лікарських препаратів. Необхідність одержання стерильних лікарських препаратів викликана особливістю їх застосування та властивостями АФІ. Наявність у них мікроорганізмів може призвести до інфікування організму, а отже - до тяжких наслідків.

Стерильність таких ліків має забезпечуватись належним чином валідованим процесом виробництва, дотриманням асептики і застосуванням стерилізації. До переважної більшості методів стерилізації спори мікроорганізмів стійкі. Тому застосування для стерилізації відповідних методів повинно забезпечувати необхідний та відтворюваний рівень летальності високостійких як патогенних, так і сапрофітних мікроорганізмів та їх спор у межах установлених допусків. Методи і засоби стерилізації, які використовуються на практиці, повинні бути ефективними та не псувати об’єкти, які піддаються стерилізації. Метод і режим стерилізації об’єктів мають бути визначені чинною НТД. Вибір того або іншого методу для стерилізації конкретних виробів визначається особливістю методу (його перевагами або недоліками), властивостями об’єкта, який піддається стерилізації, його об’ємом або масою та наявністю обладнання для його застосування. Тривалість стерилізації залежить від фізико-хімічних властивостей препарату або речовини, об’єму рідини, а також від конструктивних особливостей обладнання, що використовується [2].

2.       методи стерилізації

Стерилізація може бути проведена одним з методів, описаних нижче. Допускається модифікувати або комбінувати ці методи за умови проведення валідації вибраної процедури стерилізації як щодо її ефективності, так і щодо збереження цілісності продукту, у тому числі контейнера і закупорювальних засобів.

При застосуванні будь-якого з методів стерилізації треба проводити моніторинг на критичних стадіях процесу з метою підтвердити, що необхідні умови стерилізації забезпечуються для всієї серії протягом усього процесу стерилізації. Цю вимогу треба виконувати в усіх випадках, у тому числі при використанні стандартних умов [3].

Існують такі основні методи стерилізації:

         Термічна стерилізація;

         Стерилізація вологим жаром;

         Стерилізація сухим жаром;

         Стерилізація опроміненням;

         Стерилізація оксидом етилену;

         Стерилізація фільтруванням

Парова стерилізація. Найкраще, якщо можливо, проводити стерилізацію насиченою парою під тиском, особливо при стерилізації готових лікарських засобів у вигляді водних розчинів. Стандартні умови при такому методі кінцевої стерилізації готових лікарських засобів у вигляді водних розчинів такі: прогрівання при температурі не менше 121 °С протягом 15 хв. Допускається використовувати інші поєднання часу і температури, якщо достатньо переконливо доведено, що вибраний режим при рутинному застосуванні забезпечує необхідний і відтворюваний рівень летальності мікроорганізмів у рамках установлених допусків.

Сухожарову стерилізацію здійснюють у сухожаровій шафі, оснащеній пристроєм для примусової циркуляції повітря, або за допомогою іншого обладнання, спеціально призначеного для цих цілей. Стерилізатор треба завантажувати таким чином, щоб забезпечити однорідність температури у межах усього завантаження. Температуру у стерилізаторі вимірюють, як правило, за допомогою термочутливих елементів, поміщених у контрольні контейнери, і додаткових термоелементів, розташованих у зоні завантаженого стерилізатора з найменшою температурою (визначеною попередньо). У ході кожного циклу стерилізації реєструють температуру підхожим способом.

Радіаційна стерилізація. Цей вид стерилізації здійснюють шляхом опромінення продукту іонізуючим випромінюванням. Це може бути або гама-випромінювання, джерелом якого є підхожий радіоактивний ізотоп (наприклад, кобальт-60), або пучок електронів, прискорених за допомогою підхожого прискорювача.

Стерилізуюча фільтрація. Деякі продукти, що не підлягають кінцевій стерилізації, можуть бути піддані фільтрації крізь фільтри, придатність яких попередньо доведена шляхом мікробіологічних випробувань із використанням підхожих тест-мікроорганізмів, наприклад, суспензії Pseudomonas diminuta (АТСС 19146. NCI MB 11091 або СІР 103020). При випробуванні рекомендується використовувати концентрацію мікроорганізмів не менше 10⁷ КУО/см² активної поверхні фільтру. Суспензію мікроорганізмів рекомендується готувати у триптонно-соєвому бульйоні. Після проходження крізь фільтр бульйон збирають, дотримуючись правила асептики, й інкубують за аеробних умов при температурі 32 °С. При виробництві таких продуктів вимагаються спеціальні запобіжні заходи. Організація процесу виробництва і стан навколишнього середовища мають забезпечувати мінімальний ризик мікробного забруднення, їх треба регулярно піддавати належному моніторингу. Обладнання, контейнери, закупорювальні засоби і, по можливості, інгредієнти треба піддавати належній стерилізації. Рекомендується проводити фільтрацію безпосередньо перед стадією наповнення контейнерів. Операції, які ідуть за стадією фільтрації, необхідно проводити за асептичних умов.

Розчини пропускають крізь мембранні фільтри, здатні утримувати бактерії, з номінальним розміром йор не більше 0.22 мкм, допускається використовувати фільтри інших типів, що не поступаються ефективністю. Треба здійснювати належні заходи для запобігання втратам розчиненої речовини в результаті адсорбції на фільтрі, а також вивільнення утриманих фільтром забруднень. Треба враховувати рівень біозабруднень до початку фільтрації, пропускну здатність фільтра, об'єм серії і тривалість фільтрації. Термін використання фільтра не має перевищувати часу, встановленого при валідації для даного фільтра у поєднанні з конкретним фільтрованим лікарським засобом.

Цілісність готового до застосування стерилізуючого фільтра перевіряють до і після використання за допомогою випробувань, відповідних типу фільтра і стадії перевірки, наприклад, випробуванням точки бульбашки, витримуваного тиску або швидкості дифузії.

У зв'язку з тим, що при проведенні стерилізуючої фільтрації існують додаткові потенційні фактори ризику у порівнянні з іншими методами стерилізації, рекомендується проводити попередню фільтрацію крізь утримуючий бактерії фільтр у тих випадках, коли низький рівень біозабруднень не може бути забезпечений іншими засобами [3].

3.       стерилізація фільтруванням

Якщо можлива стерилізація в остаточному первинному пакованні, то одна фільтрація не може розглядатися як основний спосіб. Беручи до уваги наявні в розпорядженні методи, слід надавати перевагу стерилізації паром. Якщо продукція не може бути простерилізована в остаточному первинному пакованні, то розчини або рідини можуть бути профільтровані через стерильний фільтр із номінальним розміром пори 0,22 мкм (або менше) чи через фільтр з аналогічною спроможністю затримувати мікроорганізми в попередньо простерилізовані контейнери (первинні паковання). Такі фільтри можуть вилучати більшість бактерій і пліснявих грибів, але не усі віруси або мікоплазми. Тому має бути розглянута можливість доповнення процесу фільтрації термічною обробкою певного ступеня.

Унаслідок того, що при стерилізуючій фільтрації порівняно з іншими процесами стерилізації існує потенційний додатковий ризик, безпосередньо перед фасуванням може бути доцільна друга фільтрація через додатковий стерилізуючий фільтр, який затримує мікроорганізми. Останню стерилізуючу фільтрацію необхідно здійснювати якнайближче до місця фасування.

Здатність фільтрів відокремлювати волокна має бути мінімальною.

Цілість стерилізуючого фільтра має бути перевірена перед застосуванням і підтверджена відразу ж після використання відповідним методом, таким як випробування на виникнення крапкових пухирців, дифузійного потоку або випробуванням під тиском. При валідації слід встановити час, необхідний для фільтрації відомого об'єму нерозфасованого розчину, і різницю в тиску по різні сторони фільтра; будь-які істотні відхилення від цих параметрів під час виробництва слід записувати і досліджувати. Результати таких перевірок мають бути внесені до протоколу серії. Цілість критичних газових і повітряних вентиляційних фільтрів потрібно підтверджувати після використання. Цілість інших фільтрів необхідно підтверджувати через відповідні проміжки часу.

Один і той же фільтр не слід використовувати протягом більш ніж одного робочого дня за винятком випадків, коли триваліше використання пройшло валідацію.

Фільтр не має впливати на продукцію через утримування її інгредієнтів або виділення в неї речовин [1].

4. забезпечення виробничих приміщень чистим повітрям

Повітря виробничих приміщень - потенційне джерело забруднення ліків, тому його очищення є одним із ключових завдань підготовки виробництва. Рівень чистоти повітря, що знаходиться в приміщенні, визначає клас чистоти.

Для одержання повітря з необхідними характеристиками мають використовуватись способи, які пройшли валідацію, унесені в технологічний і технічний регламенти і дозволені за встановленим порядком уповноваженим державним органом. Для забезпечення виробництва стерильних препаратів знепиленим стерильним повітрям використовують як звичайні системи турбулентної вентиляції, які забезпечують стерильність повітря в приміщенні, так і системи з ламінарним потоком повітря по всій площі приміщення або в певних робочих зонах.

При турбулентному потоці очищене повітря містить до 1000 частинок у 1 л, при подачі повітря ламінарним потоком по всьому об’єму приміщення вміст частинок у повітрі в 100 разів менше. Приміщення з ламінарним потоком - це такі приміщення, в яких повітря подається в напрямку до робочої зони через фільтри, що займають усю стіну або стелю, і видаляється через поверхню, протилежну входові повітря.

Розрізняють дві системи: вертикальний ламінарний потік, при якому повітря рухається в приміщення крізь стелю й виходить через решітчасту підлогу, та горизонтальний ламінарний потік, при якому повітря надходить через одну, а виходить через протилежну перфоровану стінку. Ламінарний потік виносить із кімнати всі завислі в повітрі частинки, що надходять із будь яких джерел (персонал, устаткування та ін.).

У "чистих" приміщеннях має створюватися ламінарний потік. Системи ламінарного повітряного потоку повинні забезпечувати рівномірну швидкість руху повітря: близько 0,30 м/с для вертикального і близько 0,45 м/с для горизонтального потоків.

Більш точна швидкість повітря залежить від типу використаного на підприємстві устаткування.

На рисунку 4.1 наведені різні схеми подачі знепиленого повітря у виробниче приміщення.

Рисунок 4.1 - схеми подачі знепиленого повітря у виробниче приміщення: а - турбулентний потік; б - ламінарний потік.

Очищення припливного повітря, яке подається в приміщення класу чистоти С, може бути двоступінчастим, а в приміщення А і В класу чистоти - лише триступінчастим. У приміщення класу D можуть подавати повітря, очищене фільтрами першого ступеня.

Другий ступінь підготовки повітря здійснюється фільтрами типу ФР5, ФПП, "Лайк", а також фільтрами типу "MULTISACK" і "MULTIGLAS" і т. ін., що встановлюються безпосередньо перед повітророздавальним пристроєм та призначені для тонкої фільтрації повітря від бактерій і твердих домішок при концентрації пилу 0,5 мг/м3.

Третій ступінь здійснюється стерилізаційними повітряними фільтрами різних конструкцій, наприклад "ABSOFIL", "HEPA", "SUPER-ULPA" (з ефективністю очищення 99,999 995 %), що встановлюють безпосередньо в місці подачі повітря в робочу зону.

Для забезпечення необхідної чистоти повітря в системах "вертикальний ламінарний потік" і "горизонтальний ламінарний потік" у вітчизняній промисловості застосовують фільтрувальні установки, що складаються з фільтрів попередньої грубої очистки повітря та фільтра тонкої очистки.

Рисунок 4.2 - Рис. 19.2. Установка для фільтрації і стерилізації повітря: 1 - фільтр грубої очистки; 2 - вентилятор; 3 - фільтр тонкої очистки

стерилізація термічний повітря виробничий

Для остаточної очистки повітря від частинок, що містяться в ньому, і мікрофлори застосовують фільтр типу "Лаік". Як фільтрувальний матеріал у ньому використовується ультратонке волокно з перхлоровінілової смоли. Цей матеріал гідрофобний, стійкий до хімічно агресивних середовищ і може експлуатуватися при температур і не вище 60 °С і відносній вологості до 100 %. Останнім часом великого поширення набули високоефективні повітряні фільтри НЕРА, VERA, ULPA. Очистка витяжного повітря також має здійснюватися через фільтри тонкої очистки для захисту навколишнього середовища від можливих шкідливих викидів із виробничих приміщень. Системи забезпечення повітрям в приміщеннях виробництва бета-лактамних антибіотиків повинні бути цілком ізольованими від повітряних систем виробництва інших лікарських засобів. За необхідності будівля повинна мати систему забезпечення стиснутим повітрям, азотом тощо, а також технологічну схему їх розподілу по всіх виробничих приміщеннях, де це потрібно. Для очистки стиснутого повітря й інших газів можуть бути використані фільтри типу ФЕП із фторопластовою фільтрувальною перегородкою. Надійні й економічні в експлуатації фільтри Aervent 50 фірми "Millipore" призначені для стерильної фільтрації повітряних і газових потоків малого масштабу. Гідрофобна поліпропіленова мембрана Aervent фільтра Opticap 0,2 мкм призначена для стерильної фільтрації газів або рідин, що не містять воду. Патронні фільтри Opticap із мембраною Durapore із полівініліденфториду видаляють забруднення частинками найменших розмірів (нижче 0,1 мкм), а фільтри типу Optiseal стерилізують повітряні або газов і потоки у ферментерах, біореакторах, ліофілізаторах, стерилізаторах, стерильних газових процесах. Усередині приміщення додатково можуть установлюватися пеpесувні pециpкуляційні повітроочисники ПОПР-0,9 і ПОПР-1,5, які забезпечують швидку й ефективну очистку повітря завдяки його механічній фільтpації чеpез фільтp з ультpатонких волокон і ультpафіолетової pадіації. Повітроочисники можуть використовуватися під час pоботи, тому що не впливають на пеpсонал і не викликають непpиємних відчуттів [4].

Література

1.       Настанова СТ-Н МОЗУ 42-4.0. 2011. Лікарські засоби. [Текст] // Належна виробнича практика, затверждена наказом Міністерства охорони здоров’я України від 06.07.2011 №392

.        Стерильність. Фармацевтична енциклопедія. [Електронний ресурс] // Режим доступу: http://www.pharmencyclopedia.com.ua/article/645/sterilnist

3.       Державна Фармакопея Украiни [Текст] // Державне пiдприэмство " Науково-экспертний фармакопейний центр". - 1-е вид. - Харкiв. РIРЕГ, - 2001. - 556 с.

4.       Чуешов В.І. технологія ліків промислового виробництва. [Текст] / В. І. Чуешов [та ін.] - Х.: Вид-во НфаУ, 2003. - 720 с.