Можно ли отключать вентиляцию чистых помещений по стандарту GMP на ночь?

Регуляторная реальность: почему полное отключение на ночь нарушает основные принципы GMP

Приложение 1 к требованиям GMP ЕС (2022 г.) и руководство FDA по непрерывному контролю окружающей среды

Контроль окружающей среды в чистых помещениях, соответствующих требованиям GMP, не является опциональным, а обязателен в соответствии с действующим регулированием. Согласно последнему приложению 1 к директиве ЕС по GMP от 2022 года, предприятия обязаны постоянно поддерживать концентрацию взвешенных в воздухе частиц в строго установленных пределах. В то же время руководящие указания FDA требуют, чтобы системы вентиляции функционировали непрерывно — круглосуточно и без перерывов — для предотвращения накопления загрязняющих веществ. На практике также возникли реальные проблемы. В прошлом году в предупреждении FDA было указано, что после отключения одной фармацевтической компанией своей системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) на ночь уровень жизнеспособных частиц превысил допустимые пределы на тревожные 300 %. Это приводит нас к понятию «кратность воздухообмена» (Air Change Rate, ACR). Даже в периоды, когда в этих помещениях отсутствует персонал, необходимо обеспечить достаточную циркуляцию воздуха для поддержания надлежащих условий. Большинство производителей сегодня осознают это, убедившись на собственном опыте в последствиях сокращения объёма воздухообмена в нерабочее время.

Требования стандарта ISO 14644-1 к стабильности: почему кратность воздухообмена не может снижаться до нуля

Согласно стандарту ISO 14644-1, стабильность в первую очередь означает способность чистой комнаты восстанавливать нормальные уровни качества воздуха после возмущения. И знаете ли вы, что весь этот процесс полностью зависит от непрерывной подачи минимально необходимого объёма воздуха? Когда объекты полностью отключаются на ночь, концентрация воздушных загрязнителей падает практически до нуля, что фактически нарушает определение условий «в состоянии покоя», приведённое в стандарте. Стандарт предполагает, что воздух продолжает циркулировать, хотя и не в полном объёме. Некоторые недавние исследования, опубликованные в Journal of Cleanroom Technology в 2024 году, показывают, что частицы начинают вновь распространяться в воздухе уже спустя примерно 15 минут после прекращения циркуляции воздуха. Кроме того, при отсутствии постоянного разбавления воздуха в отдельных зонах создаются благоприятные условия для роста микроорганизмов — особенно там, где поверхности остаются влажными или расположены вблизи оборудования, выделяющего тепло.

Технические последствия: катастрофическое ухудшение качества воздуха и риск повторного загрязнения

Время до несоответствия: моделирование истощения скорости обмена воздуха и повторного взвешивания частиц после остановки вентиляции

В момент остановки вентиляции кратность воздухообмена падает практически до нуля всего за несколько минут. Согласно расчётным моделям, чистые помещения класса ISO 5 быстро теряют соответствие требованиям и переходят в класс 8 примерно через 90 минут, поскольку осевшие на поверхностях частицы вновь начинают интенсивно взвешиваться. Эти осевшие загрязнители размером от 0,5 до 5 мкм вновь поступают в воздушную среду со стремительной скоростью — более 1000 частиц на кубический метр в минуту — при отсутствии воздушного потока, что, разумеется, нарушает требования стандарта ISO 14644-1 к стабильным условиям. И вот что особенно важно: недавние имитационные расчёты, проведённые в 2023 году, показали, что опасные концентрации жизнеспособных микроорганизмов достигаются уже спустя 45 минут. Это свидетельствует о том, что риски загрязнения возрастают не постепенно, а резко ускоряются сразу после нарушения нормальной работы системы.

Воздействия, вызванные человеком: открывание дверей и остаточная активность в нерабочее время

Большинство объектов по-прежнему сталкиваются с открытием дверей в так называемые «нерабочие» периоды — например, для проведения планового технического обслуживания, проверок систем безопасности или реагирования на чрезвычайные ситуации. Каждое такое открытие приводит к попаданию в чистые помещения класса A от 50 000 до 100 000 частиц. Это примерно соответствует количеству частиц, которое возникло бы при прохождении через шлюзовую камеру 15 человек. Если базовая вентиляция не работает в штатном режиме, эти мельчайшие частицы задерживаются в помещении весьма продолжительное время — зачастую более двух часов требуется для их полного удаления. Кроме того, остаточное тепло от простаивающего оборудования создаёт конвекционные потоки воздуха, которые вновь переносят загрязняющие вещества в чувствительные зоны, где их присутствие недопустимо. Поддержание хотя бы минимальной кратности воздухообмена — даже ниже номинальной — остаётся абсолютно необходимой мерой для компенсации таких эпизодических, но неизбежных нарушений в контролируемых средах.

Практические альтернативы: энергоэффективные стратегии вентиляции, обеспечивающие соблюдение требований

Режим пониженного расхода воздуха по сравнению с полным отключением: подтвержденные минимальные значения кратности воздухообмена (ACR) для периодов отсутствия персонала

Полное отключение систем в ночное время противоречит базовым правилам контроля загрязнений, хотя существуют и более эффективные альтернативы. Режимы пониженного расхода воздуха прошли испытания и доказали свою соответствие нормативным требованиям и энергоэффективность. Исследования, опубликованные в научных журналах, а также практические испытания показывают, что поддержание кратности воздухообмена (ACR) на уровне примерно 30–50 % от нормального при отсутствии персонала предотвращает накопление частиц в воздухе и одновременно обеспечивает соблюдение требований к чистым помещениям. Например, на одном из производственных предприятий в прошлом году удалось сократить затраты на системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) на 40 % за счёт снижения скорости работы оборудования в ночное время, при этом в отчетах по валидации было подтверждено соответствие классу чистоты ISO 5. Теперь рассмотрим различия в приведённой ниже таблице.

Вентиляция с регулированием по спросу (DCV) и интеллектуальные датчики в средах, соответствующих требованиям GMP

Системы вентиляции с регулированием по спросу (DCV) динамически корректируют кратность воздухообмена (ACR) на основе данных в реальном времени от счётчиков частиц, датчиков перепада давления и датчиков присутствия персонала. Такой подход обеспечивает дополнительное снижение энергопотребления на 15–25 % по сравнению со стратегиями фиксированного пониженного расхода воздуха — без ущерба для качества воздуха. Платформы DCV автоматически:

• Регулируют объём вентиляции во время переходных операций (например, подготовки оборудования или размещения материалов),
• Запускают целенаправленные циклы продувки перед входом персонала,
• Формируют поддающиеся аудиту, привязанные ко времени записи всех параметров соответствия.

Проверенные реализации показали отсутствие несоответствий при соблюдении протоколов DCV требований Приложения 1 к Европейским правилам GMP (2022 г.) в части непрерывного мониторинга и контроля окружающей среды.

Валидация на основе фактических данных: что говорят данные из практики о снижении кратности воздухообмена (ACR) в ночное время

Кейс фармацевтического предприятия: экономия энергии на уровне 40 % без каких-либо несоответствий

Одна из ведущих фармацевтических компаний внедрила проверенный протокол снижения частоты обмена воздуха в ночное время, поддерживая примерно 30 % от нормального объёма воздушного потока при отсутствии персонала, при этом полностью соблюдая требования стандарта ISO 14644-1. Наблюдая за этой системой в течение почти 18 месяцев подряд, компания снизила расходы на отопление и кондиционирование на 40 %, что позволило ежегодно экономить около полумиллиона долларов США, не столкнувшись ни с какими проблемами в части соблюдения экологических норм. Счётчики частиц в реальном времени показывали, что уровень пыли в течение всего этого периода оставался значительно ниже требований класса чистоты ISO C, даже когда сотрудники службы безопасности выполняли обход помещений или двери случайно открывались. Это наглядно демонстрирует, что тщательно продуманное снижение вентиляции, основанное на фактических данных, работает значительно эффективнее, чем простое полное отключение всех систем. Подобные интеллектуальные корректировки позволяют производственным объектам экономить средства без ущерба для стандартов контроля качества, обязательных в фармацевтическом производстве.

Часто задаваемые вопросы

Почему непрерывный контроль окружающей среды важен в чистых помещениях, соответствующих требованиям GMP?

Постоянный контроль окружающей среды необходим для поддержания качества воздуха и предотвращения загрязнения, что обеспечивает соответствие объектов нормативным требованиям, таким как Приложение 1 к директиве ЕС о надлежащей производственной практике (GMP) и руководящие указания FDA.

Что произойдёт, если система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) чистой комнаты будет выключена на ночь?

Выключение системы HVAC на ночь может привести к росту концентрации частиц, потенциально нарушая стандарты GMP и классификацию по ISO, поскольку частицы оседают, а количество микробов в воздухе возрастает при недостаточной вентиляции.

Существуют ли энергоэффективные стратегии вентиляции, соответствующие стандартам GMP?

Да, объекты могут использовать режимы с пониженным расходом воздуха и системы вентиляции с регулированием по потребности (DCV) для соблюдения требований при одновременной экономии энергии. Эти методы позволяют достичь баланса между энергоэффективностью и контролем загрязнений.

Какие риски связаны с полным прекращением воздушного потока?

Полное отключение воздушного потока создает риски накопления загрязнений, более быстрого повторного взвешивания частиц и несоответствия требованиям стандартов ISO и правил GMP, что может критически повлиять на качество и безопасность продукции.