Como mercancía especial directamente relacionada con la salud humana y la seguridad de la vida, el proceso de producción de medicamentos tiene requisitos extremadamente estrictos de limpieza ambiental. Las partículas en suspensión, los microorganismos y otros contaminantes del aire, si entran en el proceso de producción, pueden provocar la contaminación de los medicamentos, una disminución de la pureza, una reducción de la eficacia e incluso causar graves accidentes relacionados con la seguridad de los medicamentos. Los filtros de aire de eficacia media, como dispositivo clave del sistema de purificación del aire de las fábricas farmacéuticas, con su preciso rendimiento de filtración y su funcionamiento estable, se han convertido en una importante línea de defensa para garantizar la calidad de la producción de medicamentos. Este artículo comenzará examinando los requisitos del entorno de producción de las fábricas farmacéuticas y, a continuación, analizará en profundidad el valor de aplicación, los escenarios principales, los puntos clave de selección y las estrategias de mantenimiento de los filtros de aire de eficiencia media.
I. Requisitos de limpieza del aire para el entorno de producción de las fábricas farmacéuticas

La naturaleza particular de la industria farmacéutica dicta que su entorno de producción debe cumplir estrictas normas de limpieza. Las "Buenas prácticas de fabricación (BPF) de productos farmacéuticos" de China estipulan claramente que las distintas formas farmacéuticas y procesos de producción de medicamentos deben corresponder a distintos grados de talleres limpios (como los grados A, B, C y D). Entre ellos, existen claras regulaciones de límites sobre la cantidad de partículas en suspensión (tamaño de partícula ≥ 0,5 μm, ≥ 5,0 μm) y microorganismos en el aire.
Los contaminantes del aire se dividen principalmente en dos categorías: una es la materia particulada en suspensión física, que incluye polvo, fibras, polen, etc. Estas sustancias pueden adherirse directamente a la superficie de las materias primas o los productos semiacabados de los medicamentos, afectando a la pureza y el aspecto de los mismos. Otra categoría son los contaminantes biológicos, como bacterias, hongos, virus, etc. La cría y reproducción de microorganismos no sólo destruye los componentes de los fármacos, sino que también puede producir toxinas, provocando el deterioro de los medicamentos. Por lo tanto, construir un sistema eficaz de purificación del aire para eliminar los contaminantes del aire es el requisito previo fundamental para cumplir las normas BPF y garantizar la calidad de la producción de medicamentos.
Ii. Principales escenarios de aplicación de los filtros de aire de eficacia media
Los filtros de aire de eficacia media suelen estar situados en la sección intermedia del sistema de purificación del aire. Están conectados aguas arriba al filtro primario (para eliminar partículas de gran tamaño) y aguas abajo al filtro de aire de alta eficacia (HEPA, para eliminar partículas diminutas y microorganismos), formando un sistema de filtración en tres etapas de "primario - eficacia media - alta eficacia". Desempeñan un papel insustituible en múltiples áreas clave de las fábricas farmacéuticas.
(1) Sistema de ventilación de un taller limpio
La sala blanca es el núcleo de la producción farmacéutica. Su sistema de ventilación debe suministrar continuamente aire limpio a la sala y mantener al mismo tiempo una cierta presión positiva (para evitar la infiltración de aire contaminado del exterior). El filtro de aire de eficiencia media desempeña un papel crucial como "guardián intermedio" en este proceso: después de que el filtro primario elimine las partículas grandes con un diámetro de ≥5μm, el filtro de eficiencia media puede filtrar aún más las partículas en suspensión con un diámetro de ≥1μm, reduciendo significativamente la carga de filtración del filtro de alta eficiencia posterior.
Tomemos como ejemplo los procesos de prensado y recubrimiento de comprimidos en el taller de formas farmacéuticas sólidas. Estos procesos generan una gran cantidad de polvo. Si entra directamente en el filtro de alta eficacia sin pasar por el filtro de eficacia media, es muy probable que provoque la obstrucción del filtro de alta eficacia, acortando su vida útil (de los 1-2 años originales a 3-6 meses) y aumentando el coste de sustitución del equipo. Mientras tanto, si el polvo penetra en el filtro y entra en el taller, también causará contaminación cruzada de los medicamentos. Mediante la prefiltración de los filtros de eficacia media, la eficacia de funcionamiento de los filtros de alta eficacia puede aumentar en más de 40%, lo que garantiza que la limpieza del aire en el taller cumpla continuamente las normas de grado C o D.
(2) Laboratorio de Investigación y Desarrollo Farmacéutico
El laboratorio de investigación y desarrollo de medicamentos es un lugar clave para la investigación de fórmulas, la optimización de procesos y la inspección de calidad. Los requisitos de limpieza del aire durante el proceso experimental son incluso más estrictos que los de algunos talleres de producción (por ejemplo, la investigación y el desarrollo de preparados estériles deben alcanzar el nivel A por debajo del nivel B de fondo). Los filtros de aire de eficacia media se utilizan ampliamente en los sistemas de purificación de aire de las campanas extractoras y las cabinas de bioseguridad de los laboratorios. El aire descargado de las campanas extractoras puede contener disolventes volátiles, polvo experimental o microorganismos. Los filtros de eficacia media pueden eliminar en primer lugar las partículas contaminantes que contienen y, a continuación, trabajar con filtros de carbón activado o filtros de alta eficacia para tratar las sustancias nocivas, evitando la fuga de contaminantes experimentales y causando riesgos medioambientales. El aire circulante dentro de la cabina de bioseguridad, después de pasar por la filtración de eficiencia media, puede reducir el riesgo de que los microorganismos se adhieran a la superficie de las muestras experimentales, garantizando la exactitud de los datos de investigación y desarrollo.
(3) Zona de depuración de material y personal
La entrada de material, los vestuarios del personal y otras zonas de una fábrica farmacéutica son la "primera línea de defensa" para que los contaminantes externos entren en la zona limpia. Durante el transporte, una gran cantidad de polvo se adherirá a la superficie de los materiales, y la ropa del personal también arrastrará pelo, caspa y otras partículas. Si entran directamente en la zona limpia, se convertirán en una importante fuente de contaminación.
En la sala de purificación de materiales, mediante la instalación de una sala de ducha de aire o un dispositivo de ducha de aire equipado con filtros de aire de eficacia media, se sopla aire limpio a alta presión sobre la superficie de los materiales. (Una ducha de aire es una cámara que elimina los contaminantes del personal o de los objetos que entran en una zona limpia mediante chorros de aire filtrado). El aire que contiene polvo generado por el soplado es filtrado por los filtros de eficacia media y, a continuación, reciclado o descargado. En el sistema de ventilación de la sala de cambio de personal, los filtros de eficacia media pueden filtrar partículas como el pelo y la caspa presentes en el aire. Combinados con dispositivos de adsorción electrostática (que utilizan cargas eléctricas para atraer y retener partículas), pueden reducir la cantidad de contaminantes que transporta el personal cuando entra en la zona limpia. Según las estadísticas, el área de purificación equipada con filtración de eficacia media puede aumentar la tasa de eliminación de contaminantes superficiales de materiales a más de 90% y reducir la cantidad de contaminantes transportados por el personal en 60%.
Iii. El papel clave de los filtros de aire de eficacia media para garantizar la calidad de los productos farmacéuticos
(1) Reducir el riesgo de contaminación de los medicamentos y garantizar su seguridad
La contaminación de los medicamentos es una de las principales razones de su calidad deficiente, y los contaminantes del aire son importantes vectores de contaminación. Los filtros de aire de eficacia media eliminan eficazmente las partículas en suspensión y algunos microorganismos del aire, cortando la cadena de contaminación "aire - materiales/productos semiacabados - medicamentos" desde la fuente. Por ejemplo, en el proceso de llenado de inyecciones estériles, después de que el aire del taller se filtre a través de tres niveles de "eficiencia primaria - media - alta", la concentración de partículas en suspensión con un diámetro A de ≥0,5μm puede controlarse por debajo de 3520 por metro cúbico (cumpliendo la norma de nivel A), y la concentración microbiana es de ≤1CFU por metro cúbico, evitando eficazmente la contaminación del líquido del medicamento. Garantiza la esterilidad y la seguridad de la inyección.
(2) Mantener un entorno de producción estable y mejorar la uniformidad de la calidad de los medicamentos.
El proceso de producción de productos farmacéuticos impone requisitos muy estrictos en cuanto a la estabilidad de los parámetros ambientales, como la limpieza, la temperatura y la humedad. Las fluctuaciones ambientales pueden provocar problemas de calidad, como cristalización anormal y contenido desigual de productos farmacéuticos. El funcionamiento estable de los filtros de aire de eficiencia media puede garantizar que la limpieza del aire que entra en la zona limpia esté siempre dentro de un rango controlable, reduciendo las fluctuaciones en el entorno de producción causadas por los cambios en los contaminantes del aire. Tomemos como ejemplo el proceso de granulación de formas farmacéuticas sólidas orales. Un aire limpio estable puede impedir que se acumule polvo en el equipo, evitar la mezcla desigual del polvo y aumentar el índice cualificado de uniformidad del contenido de fármaco de 92% a más de 98%.
(3) Prolongar la vida útil de los equipos de filtración del núcleo y reducir los costes de producción
Los filtros de aire de alta eficacia son los componentes básicos de mayor coste y frecuencia de sustitución en los sistemas de purificación de aire (su precio unitario suele ser de 5 a 10 veces superior al de los filtros de eficacia media), y su vida útil afecta directamente al coste de producción de las fábricas farmacéuticas. Los filtros de aire de eficacia media eliminan la mayoría de las partículas contaminantes mediante prefiltración, lo que puede reducir significativamente la probabilidad de obstrucción de los filtros de alta eficacia y prolongar su vida útil. Los datos de una empresa de fabricación de antibióticos de cefalosporina muestran que, cuando no se utilizan filtros de eficacia media, los filtros de alta eficacia deben sustituirse una media de cuatro veces al año, con un coste anual de sustitución de 800.000 yuanes. Tras la introducción de los filtros de eficacia media, los filtros de alta eficacia deben sustituirse una vez al año, lo que reduce el coste anual de sustitución a 200.000 yuanes. Al mismo tiempo, se ha reducido el tiempo de inactividad de la producción causado por la sustitución de equipos (de una media de 12 días al año a 3 días), mejorando indirectamente la eficiencia de la producción.
Iv. Puntos clave para la selección y el mantenimiento de filtros de aire de eficacia media
(1) Selección científica: Hacer coincidir los requisitos de producción con las normas de purificación
La selección de filtros de aire de eficacia media debe tener en cuenta factores como el proceso de producción de la fábrica farmacéutica, los requisitos de nivel de limpieza y el volumen de procesamiento de aire. En términos de eficacia de filtración, los filtros de eficacia media pueden clasificarse en cuatro grados: F5 (40%-50%), F6 (60%-70%), F7 (80%-90%) y F8 (90%-95%) (de acuerdo con las normas EN779). Para zonas con mayores requisitos de limpieza, deben seleccionarse modelos con mayor eficacia de filtración.
Sistemas de ventilación para talleres limpios de grado C y D: Se pueden seleccionar filtros de eficacia media de grado F6 o F7, que no sólo cumplen los requisitos de filtración, sino que también controlan los costes de los equipos.
Para talleres limpios de clase B y laboratorios de I+D: Se recomienda utilizar filtros de eficiencia media de grado F8 para mejorar aún más la precisión de la filtración y reducir la carga de los filtros de alta eficiencia.
Para zonas con altas concentraciones de contaminación, como salas de purificación de materiales, se pueden seleccionar filtros de eficacia media tipo bolsa de grado F7 resistentes a la humedad y a los impactos (la estructura tipo bolsa tiene una mayor área de filtración y una mayor capacidad de retención de polvo que la estructura de placas).
Además, también deben tenerse en cuenta las características de resistencia al aire del filtro (una resistencia al aire excesivamente alta aumentará el consumo de energía del ventilador), la capacidad de retención de polvo (cuanto mayor sea la capacidad de retención de polvo, mayor será la vida útil) y la compatibilidad de materiales (por ejemplo, deben seleccionarse filtros con marco de acero inoxidable para zonas que contengan gases corrosivos).
(2) Mantenimiento normalizado: Garantizar el funcionamiento continuo y eficiente de los equipos.
La calidad del mantenimiento de los filtros de aire de eficacia media afecta directamente a su rendimiento de filtración. Si no se mantienen correctamente, puede producirse una disminución de la eficacia de filtración, un aumento de la resistencia del aire e incluso cortocircuitos de aire (aire sin filtrar que entra directamente en la zona limpia). Las fábricas farmacéuticas deben establecer un sólido sistema de mantenimiento y gestión:
Inspección periódica: Controle semanalmente la diferencia de presión de entrada y salida de aire del filtro de eficacia media mediante un manómetro diferencial. Cuando la diferencia de presión alcance de 1,5 a 2 veces la diferencia de presión inicial, es necesario sustituirlo a tiempo (por ejemplo, si la diferencia de presión inicial es de 100Pa, sustitúyalo cuando la diferencia de presión aumente de 150 a 200Pa). Cada mes, se detecta la limpieza del aire filtrado mediante un contador de partículas para verificar si el rendimiento del filtro cumple las normas.
Sustitución estándar: Al sustituir el filtro, debe hacerse fuera de la zona limpia. Los operarios deben llevar trajes limpios y guantes para evitar tocar el material del filtro con las manos. Tras la sustitución, es necesario sellar el marco del filtro (con sellador o tiras de sellado) para evitar que el aire se filtre por los huecos del marco.
Limpieza diaria: Los conductos de aire, ventiladores y otros equipos alrededor del filtro deben limpiarse una vez al mes para eliminar el polvo superficial y evitar que el polvo acumulado sea arrastrado al filtro por el flujo de aire, lo que puede afectar al efecto de filtración.
V. Caso de aplicación industrial: Práctica de una empresa de fabricación de preparados estériles
Una empresa de preparación estéril que produce cefoperazona sódica y sulbactam sódico inyectables ha suspendido repetidamente la prueba de esterilidad de sus medicamentos debido a fluctuaciones en la limpieza del aire del taller de limpieza. Tras una investigación, se descubrió que el sistema de purificación del aire sólo adoptaba un sistema de filtración de dos etapas de "eficiencia primaria - alta eficiencia". El filtro de alta eficacia se obstruía con frecuencia debido a una carga excesiva, lo que provocaba una disminución de la eficacia de filtración.
La empresa llevó a cabo una renovación del sistema, añadiendo un filtro de aire de eficacia media tipo bolsa de grado F8 entre los filtros primario y de alta eficacia, y estableció un sistema de mantenimiento completo: control semanal de la diferencia de presión, pruebas mensuales de limpieza y sustitución del filtro de eficacia media cada tres meses. Tras la renovación, la concentración de partículas en suspensión en la zona de nivel A del taller se estabilizó por debajo de 10 por metro cúbico, la concentración microbiana fue de 0CFU por metro cúbico, y el índice de aprobación de la inspección de esterilidad de medicamentos aumentó de 85% a 100%. Mientras tanto, el ciclo de sustitución de los filtros de alta eficiencia se ha ampliado de tres a 18 meses, reduciendo el coste anual de mantenimiento de los equipos en 650.000 yuanes y aumentando la eficiencia de la producción en 12%.
Vi. Resumen
En un contexto de desarrollo de alta calidad en la industria farmacéutica, las normas de control de calidad para la producción de medicamentos son cada vez más estrictas. Como eslabón central de la garantía de calidad, la importancia de la purificación del aire es cada vez mayor. Aunque los filtros de aire de eficacia media se encuentran en el centro del sistema de filtración, desempeñan un papel crucial de "conexión entre los niveles superior e inferior": no sólo "retransmiten" la filtración primaria, sino que también "reducen la carga" de la filtración de alta eficacia. Al eliminar con precisión los contaminantes del aire, proporcionan una base medioambiental estable y limpia para la producción farmacéutica.
Las empresas farmacéuticas deben reconocer plenamente el valor de aplicación de los filtros de aire de eficacia media, seleccionarlos científicamente y mantenerlos de forma estandarizada en función de sus propias necesidades de producción, e incorporarlos a todo el sistema de procesos de control de calidad de los medicamentos. En el futuro, con la mejora continua de la tecnología de filtración (como la aplicación de materiales de filtración de fibra sintética de baja resistencia y alta eficiencia y sistemas inteligentes de control de la presión diferencial), los filtros de aire de eficiencia media desempeñarán un papel más importante a la hora de garantizar la calidad de los medicamentos, reducir los costes de producción y promover el desarrollo ecológico de la industria farmacéutica.