باعتبارها سلعة خاصة مرتبطة مباشرة بصحة الإنسان وسلامة حياته، فإن عملية إنتاج الأدوية لها متطلبات صارمة للغاية لنظافة البيئة. قد تؤدي الجسيمات العالقة والكائنات الحية الدقيقة والملوثات الأخرى في الهواء، إذا دخلت في عملية الإنتاج، إلى تلوث الأدوية، وانخفاض النقاء، وانخفاض الفعالية، بل وتسبب حوادث خطيرة تتعلق بسلامة الأدوية. كجهاز أساسي رئيسي في نظام تنقية الهواء في مصانع الأدوية، أصبحت مرشحات الهواء متوسطة الكفاءة، بأدائها الدقيق في الترشيح وتشغيلها المستقر، خط دفاع مهم لضمان جودة إنتاج الأدوية. ستبدأ هذه المقالة بفحص متطلبات بيئة الإنتاج لمصانع الأدوية ثم تحليل قيمة التطبيق، والسيناريوهات الأساسية، ونقاط الاختيار الرئيسية، واستراتيجيات الصيانة لمرشحات الهواء متوسطة الكفاءة بعمق.
I. متطلبات نظافة الهواء لبيئة الإنتاج في مصانع الأدوية

تفرض الطبيعة الخاصة لصناعة المستحضرات الصيدلانية أن بيئة إنتاجها يجب أن تستوفي معايير النظافة الصارمة. تنص "ممارسات التصنيع الجيدة (GMP) للمنتجات الصيدلانية" في الصين بوضوح على أن أشكال الجرعات المختلفة وعمليات إنتاج الأدوية يجب أن تتوافق مع درجات مختلفة من ورش العمل النظيفة (مثل الدرجات A وB وC وD). ومن بين هذه الدرجات، هناك لوائح حدية واضحة بشأن كمية الجسيمات العالقة (حجم الجسيمات ≥ 0.5 ميكرومتر، ≥ 5.0 ميكرومتر) والكائنات الدقيقة في الهواء.
تنقسم الملوثات في الهواء بشكل أساسي إلى فئتين: الأولى هي الجسيمات المادية العالقة، بما في ذلك الغبار والألياف وحبوب اللقاح وما إلى ذلك. قد تلتصق هذه المواد مباشرة بسطح المواد الخام أو المنتجات شبه المصنعة من الأدوية، مما يؤثر على نقاء الأدوية ومظهرها. هناك فئة أخرى هي الملوثات البيولوجية، مثل البكتيريا والفطريات والفيروسات، إلخ. لا يؤدي تكاثر وتكاثر الكائنات الحية الدقيقة إلى تدمير مكونات الأدوية فحسب، بل قد ينتج عنها أيضًا سموم، مما يتسبب في تدهور الأدوية. ولذلك، فإن بناء نظام فعال لتنقية الهواء لإزالة الملوثات من الهواء هو الشرط الأساسي لتلبية معايير ممارسات التصنيع الجيدة وضمان جودة إنتاج الأدوية.
II. سيناريوهات التطبيق الأساسية لمرشحات الهواء متوسطة الكفاءة
عادة ما توجد مرشحات الهواء متوسطة الكفاءة في القسم الأوسط من نظام تنقية الهواء. ويتم توصيلها في الجزء العلوي بالمرشح الأساسي (لإزالة الجسيمات كبيرة الحجم) وفي الجزء السفلي بمرشح الهواء عالي الكفاءة (HEPA، لإزالة الجسيمات الصغيرة والكائنات الدقيقة)، مما يشكل نظام ترشيح ثلاثي المراحل "ابتدائي - متوسط الكفاءة - عالي الكفاءة". وهي تلعب دورًا لا يمكن الاستغناء عنه في مجالات رئيسية متعددة في مصانع الأدوية.
(1) نظام التهوية لورشة نظيفة
غرفة التنظيف هي الموقع الأساسي لإنتاج المستحضرات الصيدلانية. ويحتاج نظام التهوية الخاص بها إلى إمداد الغرفة بالهواء النظيف باستمرار مع الحفاظ على ضغط إيجابي معين (لمنع تسلل الهواء الملوث من الخارج). ويلعب مرشح الهواء متوسط الكفاءة دورًا حاسمًا باعتباره "حارسًا وسيطًا" في هذه العملية: بعد أن يزيل المرشح الأساسي الجسيمات الكبيرة التي يبلغ قطرها ≥5 ميكرومتر، يمكن للمرشح متوسط الكفاءة أن يقوم بتصفية الجسيمات العالقة التي يبلغ قطرها ≥1 ميكرومتر، مما يقلل بشكل كبير من حمل الترشيح على المرشح عالي الكفاءة اللاحق.
خذ على سبيل المثال عمليات ضغط الأقراص وطلائها في ورشة عمل أشكال الجرعات الصلبة. تولد هذه العمليات كمية كبيرة من غبار المسحوق. إذا دخل الغبار مباشرة إلى المرشح عالي الكفاءة دون المرور عبر المرشح متوسط الكفاءة، فمن المحتمل جدًا أن يتسبب في انسداد المرشح عالي الكفاءة، مما يقلل من عمر الخدمة (من سنة إلى سنتين أو سنتين إلى 3-6 أشهر)، ويزيد من تكلفة استبدال المعدات. وفي الوقت نفسه، إذا اخترق الغبار الفلتر ودخل إلى ورشة العمل، فسوف يتسبب أيضًا في حدوث تلوث متبادل للأدوية. من خلال الترشيح المسبق للمرشحات متوسطة الكفاءة، يمكن زيادة كفاءة تشغيل المرشحات عالية الكفاءة بأكثر من 40%، مما يضمن أن نظافة الهواء في الورشة تلبي باستمرار معايير الدرجة C أو D.
(2) مختبر البحث والتطوير الصيدلاني
يعد مختبر البحث والتطوير الدوائي مكانًا رئيسيًا لأبحاث التركيبات وتحسين العمليات وفحص الجودة. تعتبر متطلبات نظافة الهواء أثناء العملية التجريبية أعلى من تلك الموجودة في بعض ورش الإنتاج (على سبيل المثال، يحتاج البحث والتطوير للمستحضرات المعقمة إلى الوصول إلى معيار المستوى A في ظل خلفية المستوى B). تُستخدم مرشحات الهواء ذات الكفاءة المتوسطة على نطاق واسع في أنظمة تنقية الهواء في أغطية الدخان المختبرية وخزانات السلامة البيولوجية. قد يحتوي الهواء الذي يتم تفريغه من أغطية الدخان على مذيبات متطايرة أو غبار تجريبي أو كائنات دقيقة. يمكن للمرشحات متوسطة الكفاءة أن تزيل أولاً الملوثات الجسيمية فيها، ثم تعمل مع مرشحات الكربون المنشط أو المرشحات عالية الكفاءة للتعامل مع المواد الضارة، مما يمنع تسرب الملوثات التجريبية والتسبب في مخاطر بيئية. يمكن للهواء الدائر داخل خزانة السلامة البيولوجية، بعد مروره عبر الترشيح متوسط الكفاءة، أن يقلل من خطر التصاق الكائنات الحية الدقيقة بسطح العينات التجريبية، مما يضمن دقة بيانات البحث والتطوير.
(3) منطقة تنقية المواد والأفراد
يعتبر مدخل المواد وغرف تغيير ملابس العاملين والمناطق الأخرى في مصنع الأدوية "خط الدفاع الأول" لدخول الملوثات الخارجية إلى المنطقة النظيفة. أثناء النقل، ستلتصق كمية كبيرة من الغبار بسطح المواد، وستحمل ملابس العاملين أيضًا الشعر والوبر والجسيمات الأخرى. إذا دخلت مباشرةً إلى المنطقة النظيفة، فستصبح مصدرًا مهمًا للتلوث.
في غرفة تنقية المواد، من خلال تركيب غرفة دش هوائي أو جهاز دش هوائي مزود بمرشحات هواء متوسطة الكفاءة، يتم نفخ هواء نظيف عالي الضغط على سطح المواد. (الدش الهوائي عبارة عن غرفة تزيل الملوثات من الأفراد أو الأجسام التي تدخل منطقة نظيفة باستخدام نفاثات من الهواء المرشح). يتم ترشيح الهواء المحتوي على الغبار الناتج عن النفخ بواسطة مرشحات متوسطة الكفاءة ثم يعاد تدويره أو تفريغه. في نظام التهوية في غرفة تغيير الأفراد، يمكن للمرشحات متوسطة الكفاءة تصفية الجسيمات مثل الشعر والوبر في الهواء. وبالاقتران مع أجهزة الامتزاز الكهروستاتيكي (التي تستخدم الشحنات الكهربائية لجذب الجسيمات والاحتفاظ بها)، يمكنها تقليل كمية الملوثات التي يحملها الأفراد عند دخولهم منطقة التنظيف. وفقًا للإحصاءات، يمكن لمنطقة التنقية المجهزة بترشيح متوسط الكفاءة أن تزيد من معدل إزالة الملوثات السطحية للمواد إلى أكثر من 90% وتقلل من كمية الملوثات التي يحملها الأفراد بمقدار 60%.
ثالثًا الدور الرئيسي لمرشحات الهواء متوسطة الكفاءة في ضمان جودة المستحضرات الصيدلانية
(1) الحد من خطر التلوث الدوائي وضمان سلامة الدواء
يعد التلوث الدوائي أحد الأسباب الرئيسية لتدني جودة الأدوية، وتعد ملوثات الهواء من أهم نواقل التلوث. تقوم مرشحات الهواء متوسطة الكفاءة بإزالة الجسيمات العالقة وبعض الكائنات الحية الدقيقة من الهواء بكفاءة، مما يقطع سلسلة التلوث "الهواء - المواد/ المنتجات شبه المصنعة - الأدوية" من المصدر. على سبيل المثال، في عملية تعبئة الحقن المعقمة، بعد ترشيح هواء الورشة من خلال ثلاثة مستويات "أولي - متوسط - عالي الكفاءة"، يمكن التحكم في تركيز الجسيمات العالقة بقطر ≥0.5 ميكرومتر أقل من 3520 لكل متر مكعب (تلبية معيار المستوى A)، وتركيز الميكروبات هو ≤1CFU لكل متر مكعب، مما يؤدي بشكل فعال إلى تجنب تلوث سائل الدواء. يضمن عقم وسلامة الحقن.
(2) الحفاظ على بيئة إنتاج مستقرة وتعزيز توحيد جودة الدواء
تتطلب عملية إنتاج المستحضرات الصيدلانية متطلبات عالية للغاية لاستقرار المعايير البيئية، مثل النظافة ودرجة الحرارة والرطوبة. وقد تؤدي التقلبات البيئية إلى مشاكل في الجودة مثل التبلور غير الطبيعي والمحتوى غير المتساوي للمستحضرات الصيدلانية. يمكن أن يضمن التشغيل المستقر لمرشحات الهواء متوسطة الكفاءة أن تكون نظافة الهواء التي تدخل المنطقة النظيفة دائمًا ضمن نطاق يمكن التحكم فيه، مما يقلل من التقلبات في بيئة الإنتاج الناجمة عن التغيرات في ملوثات الهواء. خذ عملية تحبيب أشكال الجرعات الصلبة الفموية كمثال. يمكن للهواء النظيف المستقر أن يمنع تراكم الغبار في المعدات، وتجنب الخلط غير المتكافئ للمسحوق، وزيادة المعدل المؤهل لتوحيد محتوى الدواء من 92% إلى أكثر من 98%.
(3) إطالة عمر خدمة معدات الترشيح الأساسية وتقليل تكاليف الإنتاج
فلاتر الهواء عالية الكفاءة هي المكونات الأساسية ذات التكلفة الأعلى وتكرار الاستبدال الأعلى في أنظمة تنقية الهواء (عادة ما يكون سعر الوحدة منها 5 إلى 10 أضعاف سعر الفلاتر متوسطة الكفاءة)، ويؤثر عمر خدمتها بشكل مباشر على تكلفة إنتاج مصانع الأدوية. تعمل مرشحات الهواء متوسطة الكفاءة على إزالة معظم ملوثات الجسيمات من خلال الترشيح المسبق، مما يقلل بشكل كبير من احتمالية انسداد المرشحات عالية الكفاءة ويطيل من عمر خدمتها. تُظهر بيانات من مؤسسة معينة لتصنيع المضادات الحيوية السيفالوسبورين أنه عندما لا تكون المرشحات متوسطة الكفاءة قيد الاستخدام، يجب استبدال المرشحات عالية الكفاءة بمعدل أربع مرات في السنة، بتكلفة استبدال سنوية تبلغ 800000 يوان. بعد إدخال المرشحات متوسطة الكفاءة، يجب استبدال المرشحات عالية الكفاءة مرة واحدة في السنة، مما يقلل من تكلفة الاستبدال السنوية إلى 200,000 يوان. وفي الوقت نفسه، تم تقليل وقت تعطل الإنتاج الناجم عن استبدال المعدات (من 12 يومًا في المتوسط سنويًا إلى 3 أيام)، مما أدى إلى تعزيز كفاءة الإنتاج بشكل غير مباشر.
رابعا النقاط الرئيسية لاختيار مرشحات الهواء متوسطة الكفاءة وصيانتها
(1) الاختيار العلمي: مطابقة متطلبات الإنتاج مع معايير التنقية
يجب أن يأخذ اختيار فلاتر الهواء متوسطة الكفاءة في الاعتبار عوامل مثل عملية الإنتاج في مصنع الأدوية، ومتطلبات مستوى النظافة، وحجم معالجة الهواء. من حيث كفاءة الترشيح، يمكن تصنيف المرشحات متوسطة الكفاءة إلى أربع درجات: F5 (40%-50%)، وF6 (60%-70%)، وF7 (80%-90%)، وF8 (90%-95%) (وفقًا لمعايير EN779). بالنسبة للمناطق ذات متطلبات النظافة العالية، يجب اختيار الموديلات ذات كفاءة الترشيح الأعلى.
أنظمة تهوية للورش النظيفة من الفئة C و D: يمكن اختيار مرشحات متوسطة الكفاءة من الدرجة F6 أو F7، والتي لا تلبي متطلبات الترشيح فحسب، بل تتحكم أيضًا في تكاليف المعدات.
للورش النظيفة من الفئة B ومختبرات البحث والتطوير: يوصى باستخدام مرشحات متوسطة الكفاءة من الفئة F8 لتعزيز دقة الترشيح وتقليل الحمل على المرشحات عالية الكفاءة.
بالنسبة للمناطق ذات التركيزات العالية من التلوث، مثل غرف تنقية المواد، يمكن اختيار مرشحات متوسطة الكفاءة من النوع الكيسي F7 من الدرجة F7 المقاومة للرطوبة والصدمات (يتميز الهيكل من النوع الكيسي بمساحة ترشيح أكبر وقدرة أعلى على الاحتفاظ بالغبار من هيكل اللوحة).
بالإضافة إلى ذلك، يجب أيضًا مراعاة خصائص مقاومة الهواء للمرشح (مقاومة الهواء العالية جدًا ستزيد من استهلاك الطاقة للمروحة)، وسعة الاحتفاظ بالغبار (كلما زادت سعة الاحتفاظ بالغبار، زاد عمر الخدمة)، وتوافق المواد (على سبيل المثال، يجب اختيار مرشحات الإطار الفولاذي المقاوم للصدأ للمناطق التي تحتوي على غازات أكالة).
(2) الصيانة الموحدة: ضمان التشغيل المستمر والفعال للمعدات
تؤثر جودة صيانة مرشحات الهواء متوسطة الكفاءة بشكل مباشر على أداء الترشيح الخاص بها. إذا لم تتم صيانتها بشكل صحيح، فقد يؤدي ذلك إلى انخفاض كفاءة الترشيح، وزيادة مقاومة الهواء، وحتى حدوث ماس كهربائي (دخول الهواء غير المرشح مباشرة إلى المنطقة النظيفة). تحتاج المصانع الصيدلانية إلى إنشاء نظام صيانة وإدارة سليم:
الفحص المنتظم: راقب فرق ضغط مدخل ومخرج الهواء للمرشح متوسط الكفاءة كل أسبوع من خلال مقياس الضغط التفاضلي. عندما يصل فرق الضغط إلى 1.5 إلى 2 ضعف فرق الضغط الأولي، يجب استبداله في الوقت المناسب (على سبيل المثال، إذا كان فرق الضغط الأولي 100 باسكال، استبدله عندما يرتفع فرق الضغط إلى 150 إلى 200 باسكال). كل شهر، يتم الكشف عن نظافة الهواء المرشح من خلال عداد الجسيمات للتحقق مما إذا كان أداء المرشح يفي بالمعايير.
الاستبدال القياسي: عند استبدال الفلتر، يجب أن يتم ذلك خارج المنطقة النظيفة. يجب على المشغلين ارتداء بدلات نظيفة وقفازات لتجنب لمس مادة الفلتر بأيديهم. بعد الاستبدال، يجب إغلاق إطار الفلتر (باستخدام مادة مانعة للتسرب أو شرائط مانعة للتسرب) لمنع تسرب الهواء من خلال فجوات الإطار.
التنظيف اليومي: يجب تنظيف مجاري الهواء والمراوح وغيرها من المعدات المحيطة بالفلتر مرة واحدة في الشهر لإزالة الغبار السطحي ومنع الغبار المتراكم من أن يحمله تدفق الهواء إلى الفلتر، مما قد يؤثر على تأثير الترشيح.
V. حالة تطبيق صناعي: ممارسة مؤسسة لتصنيع المستحضرات المعقمة
فشلت إحدى شركات التحضير المعقمة التي تنتج سيفوبيرازون الصوديوم وسولباكتام الصوديوم للحقن مرارًا وتكرارًا في اختبار عقم أدويتها بسبب التقلبات في نظافة الهواء في ورشة التنظيف. بعد التحقيق، تبين أن نظام تنقية الهواء اعتمد فقط نظام تنقية الهواء على مرحلتين "كفاءة أولية - كفاءة عالية". كان الفلتر عالي الكفاءة مسدودًا بشكل متكرر بسبب الحمل الزائد، مما أدى إلى انخفاض كفاءة الترشيح.
أجرت المؤسسة تجديدًا للنظام، حيث أضافت مرشح هواء متوسط الكفاءة من النوع الكيس F8 بين المرشحات الأولية والمرشحات عالية الكفاءة، وأنشأت نظام صيانة كامل: مراقبة فرق الضغط أسبوعيًا، واختبار النظافة شهريًا، واستبدال المرشح متوسط الكفاءة كل ثلاثة أشهر. بعد التجديد، تم تثبيت تركيز الجسيمات العالقة في منطقة المستوى A في الورشة على أقل من 10 لكل متر مكعب، وكان تركيز الميكروبات 0CFU لكل متر مكعب، وزاد معدل النجاح في فحص عقم الأدوية من 85% إلى 100%. وفي الوقت نفسه، تم تمديد دورة استبدال المرشحات عالية الكفاءة من ثلاثة أشهر إلى 18 شهرًا، مما أدى إلى خفض تكلفة الصيانة السنوية للمعدات بمقدار 650,000 يوان وزيادة كفاءة الإنتاج بمقدار 12%.
في. ملخص
على خلفية التطوير عالي الجودة في صناعة الأدوية، أصبحت معايير مراقبة الجودة لإنتاج الأدوية صارمة بشكل متزايد. وكحلقة وصل أساسية في ضمان الجودة، أصبحت أهمية تنقية الهواء أكثر بروزًا. على الرغم من أن فلاتر الهواء متوسطة الكفاءة تقع في منتصف نظام الترشيح، إلا أنها تلعب دورًا حاسمًا في "ربط المستويين العلوي والسفلي" - فهي لا تقوم فقط "بترحيل" الترشيح الأساسي ولكنها أيضًا "تقلل من عبء" الترشيح عالي الكفاءة. ومن خلال إزالة ملوثات الهواء بدقة، فإنها توفر أساسًا بيئيًا مستقرًا ونظيفًا لإنتاج الأدوية.
تحتاج الشركات الصيدلانية إلى إدراك القيمة التطبيقية لمرشحات الهواء متوسطة الكفاءة بشكل كامل، واختيارها وصيانتها بطريقة علمية بطريقة موحدة بناءً على احتياجات الإنتاج الخاصة بها، ودمجها في نظام العملية الكاملة لمراقبة جودة الدواء. في المستقبل، مع التحسين المستمر لتكنولوجيا الترشيح (مثل تطبيق مواد الترشيح من الألياف الاصطناعية منخفضة المقاومة وعالية الكفاءة وأنظمة مراقبة الضغط التفاضلي الذكية)، ستلعب مرشحات الهواء متوسطة الكفاءة دورًا أكبر في ضمان جودة الدواء، وخفض تكاليف الإنتاج، وتعزيز التنمية الخضراء لصناعة الأدوية.