Примерно 15 лет назад сильно обострился спрос на локализованную перегрузку и переработку фармацевтических препаратов в результате повышенного внимания к здоровью и безопасности, а также разработке сильнодействующих активных фармацевтических ингредиентов.

Общая информация

 

В ответ поставщики фармацевтического оборудования смогли предложить существенно более высокие уровни локализации, используя как зарекомендовавшее себя оборудование для перегрузки твердых частиц, так и инновационные методики. Для выбора подходящего оборудования требуется глубокое понимание определенных аспектов локализации, во-первых, выбранное оборудование должно соответствовать определенному уровню, и с финансовой точки зрения также необходимо не допустить дорогостоящих и ненужных инвестиций в решение с эксплуатационными характеристиками, превышающими необходимые.

В следующей статье приводится описание таких специфичных для продукта аспектов, как предел воздействия, величины воздействия, связанные с определенным оборудованием, а также взаимосвязь между первыми двумя аспектами. Только после правильного объединения этих аспектов можно говорить о специализированном решении локализации. 

Что такое локализация, и зачем она нужна? В общих чертах, локализация — это зона, отделяющая продукт от персонала/окружающей среды при помощи барьера. Локализация необходима для предотвращения негативного воздействия (загрязнения) одной зоны на другую.

Основным моментом является индивидуальная защита. Нельзя подвергать риску здоровье человека, и это означает, что основной обязанностью работодателя является предотвращение воздействия вредных для здоровья веществ на сотрудников. Однако в реальности воздействие на 100% может предотвратить только оборудование. Поэтому, используя подходящее оборудование, работодатель должен гарантировать, что фактический уровень воздействия оборудования ниже уровня воздействия конкретного продукта.

Что необходимо учитывать в связи с продуктом

Наиболее распространенная в фармацевтической отрасли величина, используемая для определения предела воздействия определенного продукта, которая является допустимой для воздействия на оператора, — это предельно допустимая концентрация (OEL). Фармацевтическая рабочая группа рассчитывает величину OEL после определения и классификации нового продукта. 

Основой для расчета OEL является величина NOEL — уровень, не вызывающий видимых отрицательных эффектов. Это значение определяется путем тестирования нового фармацевтического ингредиента (АФИ) на людях. Ежедневная доза в мг активного вещества / (кг веса x день) увеличивается ежедневно до тех пор, пока у первого тестируемого не появится реакция (эффект воздействия). Затем величина NOEL умножается на средний вес человека для расчета величины допустимого воздействия на оператора. Учитывая тот факт, что оператор будет поглощать взвешенный в воздухе продукт во время дыхания, ранее рассчитанная величина делится на дневной объем дыхания человека. Некоторые дополнительные факторы безопасности (SFx) используются для допуска на тяжесть первоначальной реакции и различия между тестируемыми людьми и подопытными животными.

[1] OEL = NOEL x вес тела/(V x SF1 x SF2)

Величина OEL представляет собой значение количества взвешенных в воздухе частиц продукта в рабочей среде, воздействию которого оператор может подвергаться на ежедневной основе в течение всей жизни без риска для здоровья.

Что необходимо учитывать в связи с оборудованием

Реальные уровни воздействия оборудования рассчитать нельзя, однако их можно определить измерениями. Для этого используются специальные методы отбора проб воздуха, а затем в результате анализа определяется количество собранных взвешенных в воздухе частиц. Это значение делится на объем воздуха, проходящий через пробоотборник воздуха во время отбора проб, в результате чего получается значение в мкг/м3. Это значение представляет собой средний уровень воздействия в течение конкретного времени отбора проб, средневзвешенную по времени концентрацию (TWA). Как правило, в фармацевтической отрасли используется два разных значения средневзвешенной по времени концентрации: краткосрочная средневзвешенная во времени концентрация (STTWA), основанная на времени отбора проб, равному 15 минутам, и долгосрочная средневзвешенная во времени концентрация (LTTWA), основанная на времени отбора проб, равному 8 часам.

До недавнего времени отсутствовали указания относительно того, каким образом выполнять такие измерения. Таким образом, были получены и опубликованы различные данные о параметрах воздействия определенного оборудования для локализации. Данные были несопоставимы и зачастую не могли использоваться для реальных фармацевтических установок.

По инициативе компании GEA международной рабочей группой было разработано руководство, которое в настоящее время опубликовано международным обществом инженеров фармацевтической промышленности. Оно носит название SMEPAC (Стандартизированное измерение концентрации аэрозоля из оборудования в воздухе). В этом руководстве определены необходимые процедуры и параметры испытаний. Оно максимально приближено к фактическим условиям эксплуатации. Данные, полученные в результате испытаний на основе SMEPAC, — это краткосрочная средневзвешенная по времени концентрация (STTWA) чистого на 100% активного вещества.

Интерпретация значений OEL и TWA

Чтобы резюмировать, теперь мы знаем, что работодатель должен гарантировать, что фактический уровень воздействия оборудования ниже уровня воздействия конкретного продукта. Необходимо подтвердить, что величина воздействия долгосрочной средневзвешенной по времени концентрации (LTTWA), измеренной для оборудования, ниже предельно допустимой концентрации (OEL). 

[2] LTTWA < OEL

Однако это необязательно означает, что данные, полученные в результате испытаний на основе SMEPAC, должны быть ниже OEL. Как описано выше, данные воздействия оборудования, приведенные в SMEPAC, дают величину STTWA для чистого АФИ. В определенных сферах применения, например, при загрузке и разгрузке, воздействие, прилагаемое к оборудованию, имеет место только во время стыковки, перегрузки и отстыковки, что, как правило, занимает не более 15 минут.

Данные SMEPAC показывают точное значение воздействия за эти 15 минут, пока выполняется один полный цикл стыковки и расстыковки. Следовательно, для расчета долгосрочной средневзвешенной во времени концентрации (LTTWA) на основе известной краткосрочной средневзвешенной во времени концентрации (STTWA) для данного оборудования, мы просто делим значение LTTWA на 32 (8 ч = 32 x 15 минут) и умножаем на фактическое количество циклов.

[3] LTTWA = (STTWA/32) x количество циклов

Кроме того, все больше фармацевтических компаний учитывают кратность разведения продукта, с которым они работают. В связи с тем, что данные воздействия, приведенные в SMEPAC, основаны на испытании с чистым АФИ, из разбавленного материала произойдет выброс только такого количества активного вещества, которое коррелирует с кратностью разведения (при учете, что выброс активного вещества происходит с той же скоростью). Это означает, что фактическое значение LTTWA для разбавленного вещества может быть рассчитано следующим образом:

[4] LTTWA = (STTWA/32) x количество циклов x кратность разведения

Эта расчетная величина LTTWA теперь ниже значения OEL для конкретного продукта или равна ему.

Оценка оборудования

Технология Hicoflex, сайт
Технология Hicoflex®

Если для конкретного продукта определен производственный процесс и выбрано соответствующее оборудование для локализации, можно использовать формулу [4]. С учетом того, что OEL = LTTWA, мы можем заменить LTTWA известным значением OEL и рассчитать величину STTWA следующим образом:

[4] STTWA необх. = (OEL x 32)/(количество циклов x кратность разведения)

Например, всю смену оператор работает на станции разгрузки. Продукт — этинилэстрадиол, OEL которого составляет 0,035 мкг/м3. Всего восемь циклов стыковки и отстыковки за смену. На этом этапе технологического процесса материал уже разведен до концентрации 5% активного вещества. Величина STTWA для операции стыковки и расстыковки на этом технологическом этапе равна 

STTWA необх. = OEL x 32/количество циклов x кратность разведения

STTWA необх. = 0,035 (мкг/м3) x 32/8 x 0,05

STTWA необх. = 2,8 мкг/м3

Для значения STTWA, равного 2,8 мкг/м3, полученного на основе SMEPAC, компания GEA может рекомендовать клапан BUCK® MC для данной сферы применения (предпочтительно с дополнительным пылеулавливающим колпаком для обеспечения лучших эксплуатационных характеристик) либо технологию Hicoflex® однократного использования.

Общая информация

Стоечный подъемник КСГМГ, сайт

В сравнении с установками, реализованными в последнее время, наше текущее понимание локализации, как описано выше, означает, что мы можем предложить специализированные решения для фармацевтической промышленности, в соответствии с которыми в разных точках технологической линии будут разные уровни воздействия, обеспечиваемые локализованными сопряжениями. На более ранних этапах во время разработки рецептуры и использования чистых на 100% активных веществ потребуется более дорогостоящее оборудование высокой производительности. А на последних технологических этапах (например, при загрузке таблеточного пресса) потребуется более рентабельное решение, например, менее дорогой клапан.

Назад