En tant que produit spécial directement lié à la santé humaine et à la sécurité de la vie, le processus de production des médicaments est soumis à des exigences extrêmement strictes en matière de propreté de l'environnement. Les particules en suspension, les micro-organismes et autres polluants présents dans l'air, s'ils pénètrent dans le processus de production, peuvent entraîner la contamination des médicaments, une diminution de la pureté, une réduction de l'efficacité et même causer de graves accidents liés à la sécurité des médicaments. En tant que dispositif clé du système de purification de l'air des usines pharmaceutiques, les filtres à air à moyenne efficacité, avec leurs performances de filtration précises et leur fonctionnement stable, sont devenus une ligne de défense importante pour garantir la qualité de la production de médicaments. Cet article commence par examiner les exigences de l'environnement de production des usines pharmaceutiques, puis analyse en profondeur la valeur d'application, les scénarios de base, les points de sélection clés et les stratégies de maintenance des filtres à air à moyenne efficacité.
I. Exigences en matière de pureté de l'air pour l'environnement de production des usines pharmaceutiques

La nature particulière de l'industrie pharmaceutique exige que son environnement de production réponde à des normes de propreté rigoureuses. Les "Bonnes pratiques de fabrication (BPF) pour les produits pharmaceutiques" de la Chine stipulent clairement que les différentes formes de dosage et les processus de production des médicaments doivent correspondre à différents niveaux d'ateliers propres (tels que les niveaux A, B, C et D). Parmi celles-ci, il existe des réglementations limites claires sur la quantité de particules en suspension (taille des particules ≥ 0,5 μm, ≥ 5,0 μm) et de micro-organismes dans l'air.
Les polluants présents dans l'air sont principalement divisés en deux catégories : la première est celle des particules physiques en suspension, notamment la poussière, les fibres, le pollen, etc. Ces substances peuvent adhérer directement à la surface des matières premières ou des produits semi-finis des médicaments, ce qui affecte la pureté et l'apparence des médicaments. Une autre catégorie est celle des contaminants biologiques, tels que les bactéries, les champignons, les virus, etc. L'élevage et la reproduction des micro-organismes détruisent non seulement les composants des médicaments, mais peuvent également produire des toxines, ce qui entraîne une détérioration des médicaments. Par conséquent, la mise en place d'un système de purification de l'air efficace pour éliminer les polluants de l'air est une condition préalable fondamentale pour respecter les normes BPF et garantir la qualité de la production de médicaments.
Ii. Scénarios d'application de base des filtres à air à moyenne efficacité
Les filtres à air de moyenne efficacité sont généralement situés dans la partie centrale du système de purification de l'air. Ils sont connectés en amont au filtre primaire (pour éliminer les particules de grande taille) et en aval au filtre à air à haute efficacité (HEPA, pour éliminer les particules minuscules et les micro-organismes), formant ainsi un système de filtration à trois niveaux "primaire - moyenne efficacité - haute efficacité". Ils jouent un rôle irremplaçable dans de nombreuses zones clés des usines pharmaceutiques.
(1) Système de ventilation d'un atelier propre
La salle blanche est le site central de la production pharmaceutique. Son système de ventilation doit continuellement fournir de l'air propre à la salle tout en maintenant une certaine pression positive (pour empêcher l'infiltration d'air contaminé provenant de l'extérieur). Le filtre à air à moyenne efficacité joue un rôle crucial en tant que "gardien intermédiaire" dans ce processus : après que le filtre primaire a éliminé les grosses particules d'un diamètre ≥5μm, le filtre à moyenne efficacité peut filtrer davantage les particules en suspension d'un diamètre ≥1μm, ce qui réduit considérablement la charge de filtration sur le filtre à haute efficacité suivant.
Prenons l'exemple des processus de pressage et d'enrobage des comprimés dans l'atelier des formes de dosage solides. Ces processus génèrent une grande quantité de poussière de poudre. Si elles pénètrent directement dans le filtre à haute efficacité sans passer par le filtre à moyenne efficacité, elles risquent fort de provoquer le colmatage du filtre à haute efficacité, ce qui raccourcira sa durée de vie (de 1 à 2 ans à 3 à 6 mois) et augmentera le coût de remplacement de l'équipement. Par ailleurs, si la poussière traverse le filtre et pénètre dans l'atelier, elle provoquera également une contamination croisée des médicaments. Grâce à la préfiltration des filtres à moyenne efficacité, l'efficacité opérationnelle des filtres à haute efficacité peut être augmentée de plus de 40%, ce qui garantit que la propreté de l'air dans l'atelier répond en permanence aux normes de qualité C ou D.
(2) Laboratoire de recherche et de développement pharmaceutique
Le laboratoire de recherche et de développement de médicaments est un lieu clé pour la recherche de formules, l'optimisation des processus et l'inspection de la qualité. Les exigences en matière de propreté de l'air pendant le processus expérimental sont encore plus élevées que celles de certains ateliers de production (par exemple, la recherche et le développement de préparations stériles doivent atteindre la norme de niveau A sous la norme de niveau B). Les filtres à air de moyenne efficacité sont largement utilisés dans les systèmes de purification de l'air des hottes de laboratoire et des enceintes de biosécurité. L'air rejeté par les hottes peut contenir des solvants volatils, des poussières expérimentales ou des micro-organismes. Les filtres à moyenne efficacité peuvent d'abord éliminer les particules polluantes qu'ils contiennent, puis travailler avec des filtres à charbon actif ou des filtres à haute efficacité pour traiter les substances nocives, empêchant ainsi la fuite des polluants expérimentaux et les risques pour l'environnement. L'air circulant à l'intérieur de l'enceinte de biosécurité, après avoir été filtré à moyenne efficacité, peut réduire le risque d'adhésion des micro-organismes à la surface des échantillons expérimentaux, garantissant ainsi l'exactitude des données de recherche et de développement.
(3) Zone de purification du matériel et du personnel
L'entrée des matériaux, les vestiaires du personnel et d'autres zones d'une usine pharmaceutique constituent la "première ligne de défense" contre les contaminants externes qui pénètrent dans la zone propre. Pendant le transport, une grande quantité de poussière adhère à la surface des matériaux, et les vêtements du personnel transportent également des cheveux, des squames et d'autres particules. S'ils pénètrent directement dans la zone propre, ils deviendront une source importante de pollution.
Dans la salle de purification des matériaux, l'installation d'une salle de douche à air ou d'un dispositif de douche à air équipé de filtres à air à moyenne efficacité permet de souffler de l'air propre à haute pression sur la surface des matériaux. (Une douche d'air est une chambre qui élimine les contaminants du personnel ou des objets entrant dans une zone propre à l'aide de jets d'air filtré). L'air poussiéreux généré par le soufflage est filtré par les filtres à efficacité moyenne, puis recyclé ou évacué. Dans le système de ventilation du vestiaire du personnel, les filtres à moyenne efficacité peuvent filtrer des particules telles que les cheveux et les squames dans l'air. Combinés à des dispositifs d'adsorption électrostatique (qui utilisent des charges électriques pour attirer et retenir les particules), ils peuvent réduire la quantité de contaminants transportés par le personnel lorsqu'il entre dans la zone propre. Selon les statistiques, la zone de purification équipée d'un système de filtration à efficacité moyenne peut augmenter le taux d'élimination des contaminants de surface des matériaux à plus de 90% et réduire la quantité de contaminants transportés par le personnel de 60%.
Iii. Le rôle clé des filtres à air à moyenne efficacité pour garantir la qualité des produits pharmaceutiques
(1) Réduire le risque de contamination des médicaments et garantir la sécurité des médicaments
La contamination des médicaments est l'une des principales causes de leur mauvaise qualité, et les polluants atmosphériques sont d'importants vecteurs de pollution. Les filtres à air à moyenne efficacité éliminent efficacement les particules en suspension et certains micro-organismes de l'air, coupant ainsi la chaîne de pollution "air - matériaux/produits semi-finis - médicaments" à la source. Par exemple, dans le processus de remplissage des injections stériles, après que l'air de l'atelier a été filtré à travers trois niveaux de "primaire - moyenne - haute efficacité", la concentration de particules en suspension avec un diamètre A de ≥0,5μm peut être contrôlée en dessous de 3520 par mètre cube (répondant à la norme de niveau A), et la concentration microbienne est ≤1CFU par mètre cube, évitant efficacement la contamination du liquide médicamenteux. Il garantit la stérilité et la sécurité de l'injection.
(2) Maintenir un environnement de production stable et améliorer l'uniformité de la qualité des médicaments
Le processus de production des produits pharmaceutiques est soumis à des exigences extrêmement élevées en matière de stabilité des paramètres environnementaux, tels que la propreté, la température et l'humidité. Les fluctuations environnementales peuvent entraîner des problèmes de qualité tels qu'une cristallisation anormale et une teneur inégale en produits pharmaceutiques. Le fonctionnement stable des filtres à air à moyenne efficacité peut garantir que la propreté de l'air entrant dans la zone propre se situe toujours dans une fourchette contrôlable, réduisant ainsi les fluctuations de l'environnement de production causées par les changements dans les polluants atmosphériques. Prenons l'exemple du processus de granulation des formes de dosage solides orales. Un air propre et stable peut empêcher la poussière de s'accumuler dans l'équipement, éviter un mélange inégal de la poudre et faire passer le taux d'uniformité de la teneur en médicament de 92% à plus de 98%.
(3) Prolonger la durée de vie de l'équipement de filtration central et réduire les coûts de production
Les filtres à air à haute efficacité sont les composants essentiels dont le coût et la fréquence de remplacement sont les plus élevés dans les systèmes de purification de l'air (leur prix unitaire est généralement 5 à 10 fois supérieur à celui des filtres à efficacité moyenne), et leur durée de vie affecte directement le coût de production des usines pharmaceutiques. Les filtres à air à moyenne efficacité éliminent la plupart des particules polluantes par pré-filtration, ce qui peut réduire considérablement la probabilité de colmatage des filtres à haute efficacité et prolonger leur durée de vie. Les données d'une entreprise de fabrication d'antibiotiques céphalosporines montrent que lorsque les filtres à moyenne efficacité ne sont pas utilisés, les filtres à haute efficacité doivent être remplacés en moyenne quatre fois par an, ce qui représente un coût de remplacement annuel de 800 000 yuans. Après l'introduction des filtres à moyenne efficacité, les filtres à haute efficacité doivent être remplacés une fois par an, ce qui réduit le coût de remplacement annuel à 200 000 yuans. Dans le même temps, le temps d'arrêt de la production causé par le remplacement des équipements a été réduit (de 12 jours par an en moyenne à 3 jours), ce qui a indirectement amélioré l'efficacité de la production.
Iv. Points clés pour la sélection et l'entretien des filtres à air à moyenne efficacité
(1) Sélection scientifique : Faire correspondre les exigences de production aux normes de purification
La sélection des filtres à air de moyenne efficacité doit tenir compte de facteurs tels que le processus de production de l'usine pharmaceutique, les exigences en matière de niveau de propreté et le volume de traitement de l'air. En termes d'efficacité de filtration, les filtres à moyenne efficacité peuvent être classés en quatre catégories : F5 (40%-50%), F6 (60%-70%), F7 (80%-90%) et F8 (90%-95%) (conformément aux normes EN779). Pour les zones où les exigences de propreté sont plus élevées, il convient de choisir des modèles ayant une efficacité de filtration plus élevée.
Systèmes de ventilation pour les ateliers propres de catégories C et D : Il est possible de sélectionner des filtres à moyenne efficacité de qualité F6 ou F7, qui permettent non seulement de répondre aux exigences de filtration, mais aussi de maîtriser les coûts des équipements.
Pour les ateliers propres de classe B et les laboratoires de R&D : Il est recommandé d'utiliser des filtres à moyenne efficacité de type F8 pour améliorer la précision de la filtration et réduire la charge sur les filtres à haute efficacité.
Pour les zones à forte concentration de pollution, telles que les salles de purification des matériaux, il est possible de choisir des filtres à poches de qualité F7 à moyenne efficacité, résistants à l'humidité et aux chocs (la structure à poches a une plus grande surface de filtration et une plus grande capacité de rétention des poussières que la structure à plaques).
En outre, les caractéristiques de résistance à l'air du filtre (une résistance à l'air trop élevée augmente la consommation d'énergie du ventilateur), la capacité de rétention des poussières (plus la capacité de rétention des poussières est grande, plus la durée de vie est longue) et la compatibilité des matériaux (par exemple, les filtres à cadre en acier inoxydable doivent être sélectionnés pour les zones contenant des gaz corrosifs) doivent également être prises en considération.
(2) Maintenance normalisée : Assurer le fonctionnement continu et efficace de l'équipement
La qualité de l'entretien des filtres à air à moyenne efficacité influe directement sur leur performance de filtration. S'ils ne sont pas entretenus correctement, ils peuvent entraîner une diminution de l'efficacité de la filtration, une augmentation de la résistance à l'air, voire des courts-circuits d'air (de l'air non filtré pénétrant directement dans la zone propre). Les usines pharmaceutiques doivent mettre en place un système de maintenance et de gestion efficace :
Inspection régulière : Contrôlez chaque semaine la différence de pression entre l'entrée et la sortie d'air du filtre à moyenne efficacité à l'aide d'un manomètre différentiel. Lorsque la différence de pression atteint 1,5 à 2 fois la différence de pression initiale, le filtre doit être remplacé à temps (par exemple, si la différence de pression initiale est de 100 Pa, remplacez-le lorsque la différence de pression atteint 150 à 200 Pa). Chaque mois, la propreté de l'air filtré est mesurée à l'aide d'un compteur de particules afin de vérifier si les performances du filtre sont conformes aux normes.
Remplacement standard : Le remplacement du filtre doit être effectué en dehors de la zone propre. Les opérateurs doivent porter des combinaisons propres et des gants pour éviter de toucher le matériau du filtre avec leurs mains. Après le remplacement, le cadre du filtre doit être scellé (à l'aide de mastic ou de bandes d'étanchéité) afin d'empêcher l'air de s'infiltrer par les interstices du cadre.
Nettoyage quotidien : Les conduits d'air, les ventilateurs et les autres équipements situés autour du filtre doivent être nettoyés une fois par mois afin d'éliminer la poussière de surface et d'éviter que la poussière accumulée ne soit entraînée dans le filtre par le flux d'air, ce qui pourrait nuire à l'effet de filtration.
V. Cas d'application industrielle : Pratique d'une entreprise de fabrication de préparations stériles
Une entreprise de préparation stérile produisant du céfopérazone sodique et du sulbactam sodique pour injection a échoué à plusieurs reprises au test de stérilité de ses médicaments en raison des fluctuations de la propreté de l'air dans l'atelier de nettoyage. Après enquête, il s'est avéré que le système de purification de l'air n'adoptait qu'un système de filtration en deux étapes "efficacité primaire - haute efficacité". Le filtre à haute efficacité était fréquemment obstrué en raison d'une charge excessive, ce qui entraînait une diminution de l'efficacité de la filtration.
L'entreprise a rénové son système en ajoutant un filtre à air à moyenne efficacité de type poche F8 entre le filtre primaire et le filtre à haute efficacité, et a mis en place un système de maintenance complet : contrôle hebdomadaire de la différence de pression, test de propreté mensuel et remplacement du filtre à moyenne efficacité tous les trois mois. Après la rénovation, la concentration de particules en suspension dans la zone de niveau A de l'atelier s'est stabilisée en dessous de 10 par mètre cube, la concentration microbienne était de 0CFU par mètre cube, et le taux de réussite de l'inspection de la stérilité des médicaments est passé de 85% à 100%. Parallèlement, le cycle de remplacement des filtres à haute efficacité a été étendu de trois à dix-huit mois, ce qui a permis de réduire les coûts annuels de maintenance des équipements de 650 000 yuans et d'augmenter l'efficacité de la production de 12%.
Vi. Résumé
Dans le contexte d'un développement de haute qualité de l'industrie pharmaceutique, les normes de contrôle de la qualité pour la production de médicaments deviennent de plus en plus strictes. En tant que maillon essentiel de l'assurance qualité, l'importance de la purification de l'air devient de plus en plus grande. Bien que les filtres à air de moyenne efficacité se situent au milieu du système de filtration, ils jouent un rôle crucial de "connexion entre les niveaux supérieur et inférieur" - ils ne se contentent pas de "relayer" la filtration primaire, mais "réduisent la charge" de la filtration à haute efficacité. En éliminant avec précision les polluants atmosphériques, ils fournissent une base environnementale stable et propre pour la production pharmaceutique.
Les entreprises pharmaceutiques doivent reconnaître pleinement la valeur d'application des filtres à air de moyenne efficacité, les sélectionner scientifiquement et les entretenir de manière standardisée en fonction de leurs propres besoins de production, et les intégrer dans l'ensemble du système de contrôle de la qualité des médicaments. À l'avenir, avec l'amélioration continue de la technologie de filtration (comme l'application de matériaux filtrants en fibres synthétiques à faible résistance et à haute efficacité et de systèmes intelligents de surveillance de la pression différentielle), les filtres à air de moyenne efficacité joueront un rôle plus important dans la garantie de la qualité des médicaments, la réduction des coûts de production et la promotion du développement écologique de l'industrie pharmaceutique.