CONCEPTO DE SALAS BLANCAS Y CONTROL DE LA CONTAMINACIÓN

Concepto de sala blanca

Purificación: se refiere al proceso de eliminación de contaminantes para obtener la limpieza necesaria.

Purificación del aire: el acto de eliminar los contaminantes del aire para limpiarlo.

Partículas: sustancias sólidas y líquidas con un tamaño general de 0,001 a 1000 μm.

Partículas suspendidas: partículas sólidas y líquidas con un tamaño comprendido entre 0,1 y 5 μm en el aire, utilizadas para la clasificación de la limpieza del aire.

Prueba estática: prueba realizada cuando el sistema de aire acondicionado de la sala blanca está en funcionamiento normal, el equipo de proceso ha sido instalado y no hay personal de producción en la sala blanca.

Prueba dinámica: prueba realizada cuando la sala blanca está en producción normal.

Esterilidad: ausencia de organismos vivos.

Esterilización: método para lograr un estado estéril. Diferencia entre una sala blanca y una sala climatizada convencional. Las salas blancas y las salas climatizadas convencionales son espacios donde se utilizan métodos artificiales para crear y mantener un ambiente de aire que alcanza una temperatura, humedad, velocidad de flujo de aire y purificación determinadas. La diferencia entre ambas es la siguiente:

Habitación limpia, habitación normal con aire acondicionado

Es necesario controlar las partículas suspendidas en el aire interior. La temperatura, la humedad, la velocidad del flujo de aire y el volumen de aire deben alcanzar una determinada frecuencia de ventilación (sala limpia con flujo unidireccional: 400-600 veces/h; sala limpia con flujo no unidireccional: 15-60 veces/h).

Generalmente, la temperatura se reduce de 8 a 10 veces por hora. La ventilación en la sala a temperatura constante se realiza de 10 a 15 veces por hora. Además del control de temperatura y humedad, se debe verificar la limpieza periódicamente. El suministro de aire debe pasar por un sistema de filtración de tres etapas, y el terminal debe utilizar filtros de aire HEPA. Se utilizan equipos de intercambio primario, intermedio y de calor y humedad. La sala limpia debe tener una presión positiva ≥10 Pa con respecto al espacio circundante. Existe presión positiva, pero no se requiere calibración. El personal que ingresa debe usar calzado especial y ropa estéril, y pasar por una ducha de aire. Se separa el flujo de personas del flujo de logística.

Partículas en suspensión: se refiere generalmente a partículas sólidas y líquidas suspendidas en el aire, con un tamaño comprendido entre 0,1 y 5 μm. Limpieza: se utiliza para caracterizar el tamaño y la cantidad de partículas presentes en el aire por unidad de volumen, y constituye el estándar para determinar la limpieza de un espacio.

Esclusa de aire: Sala intermedia instalada en la entrada y salida de una sala limpia para bloquear el flujo de aire contaminado y controlar la diferencia de presión proveniente del exterior o de salas adyacentes.

Ducha de aire: Un tipo de esclusa de aire que utiliza ventiladores, filtros y sistemas de control para hacer circular aire alrededor de las personas que entran en la habitación. Es una de las formas más eficaces de reducir la contaminación exterior.

Ropa de trabajo limpia: Se utiliza ropa limpia que genere poco polvo para minimizar las partículas generadas por los trabajadores.

Filtro de aire HEPA: Un filtro de aire con una eficiencia de captura superior al 99,9% para partículas con un diámetro mayor o igual a 0,3 μm y una resistencia al flujo de aire inferior a 250 Pa al volumen de aire nominal.

Filtro de aire ultra-hepa: Un filtro de aire con una eficiencia de captura superior al 99,999% para partículas con un diámetro de 0,1 a 0,2 μm y una resistencia al flujo de aire inferior a 280 Pa al volumen de aire nominal.

Sala blanca: Se compone de un sistema central de aire acondicionado y purificación de aire, y constituye el núcleo del sistema de purificación, trabajando conjuntamente para garantizar la normalidad de diversos parámetros. Control de temperatura y humedad: La sala blanca es un requisito ambiental de las Buenas Prácticas de Fabricación (BPF) para las empresas farmacéuticas, y el sistema de climatización (HVAC) es fundamental para lograr la purificación del área. El sistema central de aire acondicionado para salas blancas se divide en dos categorías: Sistema de aire acondicionado de doble flujo (DC): El aire exterior tratado, que cumple con los requisitos del espacio, se introduce en la sala y luego se expulsa. También se denomina sistema de extracción total y se utiliza en salas con requisitos de proceso especiales. Las áreas generadoras de polvo en la cuarta planta de las salas existentes pertenecen a este tipo, como la sala de secado de granulación, el área de llenado de tabletas, el área de recubrimiento y el área de trituración y pesaje. Debido a la gran cantidad de polvo que genera la sala, se utiliza un sistema de aire acondicionado DC. Sistema de aire acondicionado de recirculación: El suministro de aire de la sala blanca es una mezcla de aire exterior tratado y aire de retorno de la sala blanca. El volumen de aire fresco exterior se calcula generalmente como el 30% del volumen total de aire en la sala blanca, y debe cubrir la necesidad de compensar el aire extraído. La recirculación se divide en aire de retorno primario y aire de retorno secundario. Diferencia entre ambos: En el sistema de climatización de la sala blanca, el aire de retorno primario se refiere al aire interior que, tras mezclarse con aire fresco, se trata mediante un enfriador de superficie (o cámara de pulverización de agua) hasta alcanzar el punto de rocío de la máquina, y posteriormente se calienta con un calentador primario hasta alcanzar la temperatura de suministro (en sistemas de temperatura y humedad constantes). El método de aire de retorno secundario consiste en mezclar el aire de retorno primario con aire fresco, tratarlo mediante un enfriador de superficie (o cámara de pulverización de agua) hasta alcanzar el punto de rocío de la máquina, y luego mezclarlo una vez con el aire interior. La temperatura de suministro se consigue controlando la proporción de mezcla (principalmente mediante un sistema de deshumidificación).

Presión positiva: Generalmente, las salas blancas requieren mantener una presión positiva para evitar la entrada de contaminantes externos y facilitar la expulsión del polvo interno. El valor de la presión positiva suele ajustarse a los siguientes dos criterios: 1) La diferencia de presión entre salas blancas de distintos niveles y entre áreas limpias y no limpias no debe ser inferior a 5 Pa; 2) La diferencia de presión entre salas blancas interiores y exteriores no debe ser inferior a 10 Pa, generalmente entre 10 y 20 Pa. (1 Pa = 1 N/m²) Según la "Especificaciones de Diseño de Salas Blancas", la selección de materiales para la estructura de la sala blanca debe cumplir con los requisitos de aislamiento térmico, resistencia al fuego, resistencia a la humedad y baja emisión de polvo. Además, se organizan y coordinan los requisitos de temperatura y humedad, el control de la diferencia de presión, el flujo y el volumen de aire suministrado, el acceso y la salida de personas, y el tratamiento de purificación del aire para conformar un sistema de sala blanca.

1. Requisitos de temperatura y humedad

La temperatura y la humedad relativa de la sala blanca deben ser acordes con los requisitos de producción del producto, garantizando así el entorno de producción y la comodidad del operario. Cuando no existan requisitos especiales para la producción, la temperatura de la sala blanca puede mantenerse entre 18 y 26 °C, y la humedad relativa entre 45 y 65 %. Debido al estricto control de la contaminación microbiana en la zona central de la operación aséptica, existen requisitos especiales para la vestimenta de los operarios en esta área. Por lo tanto, la temperatura y la humedad relativa de la sala blanca pueden determinarse según los requisitos específicos del proceso y del producto.

1. control de la diferencia de presión

Para evitar la contaminación de la sala limpia por la sala adyacente, el flujo de aire a través de las aberturas del edificio (puertas, aberturas en las paredes, conductos, etc.) en la dirección especificada puede reducir la circulación de partículas nocivas. El método para controlar la dirección del flujo de aire consiste en controlar la presión del espacio adyacente. Las Buenas Prácticas de Fabricación (BPF) exigen mantener una diferencia de presión (DP) medible entre la sala limpia y el espacio adyacente con menor nivel de limpieza. En las BPF chinas, el valor de DP entre los diferentes niveles de aire debe ser de al menos 10 Pa, y la diferencia de presión, positiva o negativa, debe mantenerse según los requisitos del proceso.

1. Una organización adecuada del flujo de aire, tanto en patrón como en volumen, es fundamental para prevenir la contaminación y la contaminación cruzada en áreas limpias. Esta organización permite que el aire que ingresa a la sala limpia se distribuya de forma rápida y uniforme por toda el área, minimizando las corrientes de aire y los rincones muertos, diluyendo el polvo y las bacterias provenientes de la contaminación ambiental y eliminándolos de manera rápida y eficaz. De esta forma, se reduce la probabilidad de contaminación del producto y se mantiene el nivel de limpieza requerido. Dado que la tecnología de salas limpias controla la concentración de partículas en suspensión en el aire y el volumen de aire que se suministra es mucho mayor que el requerido en salas con aire acondicionado convencional, su organización del flujo de aire difiere significativamente. El patrón de flujo de aire se divide principalmente en tres categorías:
2. Flujo unidireccional: flujo de aire con líneas de corriente paralelas en una sola dirección y velocidad del viento constante en la sección transversal; (Existen dos tipos: flujo unidireccional vertical y flujo unidireccional horizontal).
3. Flujo no unidireccional: se refiere al flujo de aire que no cumple con la definición de flujo unidireccional.

3. Flujo mixto: flujo de aire compuesto por flujo unidireccional y no unidireccional. Generalmente, el flujo unidireccional fluye de manera uniforme desde el lado de suministro de aire interior hacia su correspondiente lado de retorno, y la limpieza puede alcanzar la clase 100. La limpieza de las salas blancas con flujo no unidireccional se sitúa entre la clase 1000 y la clase 100 000, mientras que la limpieza de las salas blancas con flujo mixto puede alcanzar la clase 100 en algunas zonas. En un sistema de flujo horizontal, el aire fluye de una pared a otra. En un sistema de flujo vertical, el aire fluye del techo al suelo. La ventilación de una sala blanca se puede expresar de forma más intuitiva mediante la frecuencia de renovación del aire: la renovación del aire es el volumen de aire que entra en la sala por hora dividido por el volumen de la sala. Debido a las diferentes cantidades de aire limpio que se suministran a la sala, la limpieza de la misma también varía. Según cálculos teóricos y experiencia práctica, la frecuencia de ventilación recomendada, como estimación preliminar del volumen de aire de suministro para salas blancas, es la siguiente: 1) Para la clase 100.000, la ventilación suele ser superior a 15 veces por hora; 2) Para la clase 10.000, la ventilación suele ser superior a 25 veces por hora; 3) Para la clase 1.000, la ventilación suele ser superior a 50 veces por hora; 4) Para la clase 100, el volumen de aire de suministro se calcula en función de una velocidad del viento en la sección transversal de suministro de 0,2 a 0,45 m/s. Un diseño adecuado del volumen de aire es fundamental para garantizar la limpieza de la sala. Si bien aumentar la frecuencia de ventilación contribuye a mantener la limpieza, un volumen de aire excesivo genera un desperdicio de energía. Nivel de limpieza del aire, número máximo admisible de partículas de polvo (estático), número máximo admisible de microorganismos (estático), frecuencia de ventilación (por hora).

4. Entrada y salida de personas y objetos

En los sistemas de enclavamiento para salas blancas, estos se suelen ubicar en la entrada y la salida para bloquear el flujo de aire contaminado externo y controlar la diferencia de presión. Se instala una sala intermedia. Estas salas con dispositivos de enclavamiento controlan el acceso mediante varias puertas y también proporcionan áreas para ponerse y quitarse la ropa limpia, desinfectar, purificar y realizar otras operaciones. Existen enclavamientos electrónicos y esclusas de aire comunes.

Esclusa de transferencia: La entrada y salida de materiales en la sala blanca incluye la esclusa de transferencia, entre otros componentes. Estos elementos actúan como barrera en la transferencia de materiales entre la zona limpia y la no limpia. Sus dos puertas no pueden abrirse simultáneamente, lo que garantiza que el aire exterior no entre ni salga del taller durante la entrega de los artículos. Además, la esclusa de transferencia equipada con una lámpara ultravioleta no solo mantiene la presión positiva estable en la sala, previene la contaminación y cumple con las normas GMP, sino que también contribuye a la esterilización y desinfección.

Ducha de aire: La sala de ducha de aire es el paso para la entrada y salida de mercancías de la sala blanca y también funciona como esclusa de aire. Para reducir la gran cantidad de partículas de polvo que transportan las mercancías, un flujo de aire limpio, filtrado mediante un filtro HEPA, se rocía desde todas las direcciones a través de una boquilla giratoria, eliminando así las partículas de polvo de forma eficaz y rápida. Si se dispone de una ducha de aire, esta debe activarse según la normativa antes de entrar en la sala blanca libre de polvo. Asimismo, deben seguirse estrictamente las especificaciones y los requisitos de uso de la ducha de aire.

1. Tratamiento de purificación del aire y sus características

La tecnología de purificación de aire es una tecnología integral para crear un ambiente de aire limpio y garantizar y mejorar la calidad del producto. Su función principal es filtrar las partículas del aire para obtener aire limpio, que luego fluye en la misma dirección a una velocidad uniforme, ya sea paralela o verticalmente, eliminando así las partículas circundantes y logrando la purificación del aire. El sistema de aire acondicionado de la sala blanca debe ser un sistema de purificación de aire con tratamiento de filtración en tres etapas: filtro primario, filtro intermedio y filtro HEPA. Esto garantiza que el aire que ingresa a la sala sea limpio y que pueda diluir el aire contaminado presente en ella. El filtro primario es ideal para la filtración inicial de los sistemas de aire acondicionado y ventilación, así como para la filtración del aire de retorno en salas blancas. Este filtro está compuesto de fibras sintéticas y hierro galvanizado. Puede interceptar eficazmente las partículas de polvo sin generar demasiada resistencia al flujo de aire. Las fibras, entrelazadas aleatoriamente, forman numerosas barreras para las partículas, y el amplio espacio entre ellas permite que el flujo de aire pase sin problemas, protegiendo así los siguientes niveles de filtración del sistema y el propio sistema. Existen dos tipos de flujo de aire estéril en interiores: laminar (donde todas las partículas en suspensión se mantienen en la capa laminar) y no laminar (con flujo turbulento). En la mayoría de las salas blancas, el flujo de aire es no laminar (turbulento), lo que provoca una rápida mezcla de las partículas en suspensión, así como la redispersión de las partículas estacionarias y la posible estancamiento del aire.

6. Prevención de incendios y evacuación de talleres limpios

1) El nivel de resistencia al fuego de los talleres limpios no debe ser inferior al nivel 2;

2) El riesgo de incendio de los talleres de producción en talleres limpios se clasificará y aplicará de acuerdo con la norma nacional vigente "Código para la prevención de incendios en el diseño de edificios".

3) Los paneles de techo y pared de la sala blanca deberán ser incombustibles y no se utilizarán materiales compuestos orgánicos. El límite de resistencia al fuego del techo no deberá ser inferior a 0,4 h, y el del techo del pasillo de evacuación no deberá ser inferior a 1,0 h.

4) En un edificio industrial integral ubicado dentro de una zona de riesgo de incendio, se deberán instalar medidas de separación de materiales no combustibles entre las áreas de producción limpia y las áreas de producción general. El límite de resistencia al fuego de la pared divisoria y su correspondiente techo no deberá ser inferior a 1 hora. Se deberán utilizar materiales ignífugos o resistentes al fuego para sellar herméticamente las tuberías que atraviesan la pared o el techo;

5) Las salidas de seguridad deben estar dispersas y no debe haber rutas tortuosas desde el lugar de producción hasta la salida de seguridad, y deben colocarse señales de evacuación obvias.

6) La puerta de evacuación de seguridad que conecta la zona limpia con la zona no limpia y con el exterior de la zona limpia deberá abrirse en la dirección de evacuación. Dicha puerta no deberá ser suspendida, especial, corredera lateral ni automática. El muro exterior del taller y el área limpia de la misma planta deberán estar equipados con puertas y ventanas que permitan el acceso de los bomberos a la zona limpia del taller, y se deberá instalar una salida de emergencia específica en el lugar apropiado del muro exterior.

Definición de taller GMP: GMP son las siglas de Buenas Prácticas de Fabricación. Su objetivo principal es establecer requisitos obligatorios para la racionalidad del proceso de producción de la empresa, la idoneidad de los equipos de producción y la precisión y estandarización de las operaciones. La certificación GMP se refiere al proceso mediante el cual el gobierno y los departamentos pertinentes realizan inspecciones de todos los aspectos de la empresa, como el personal, la capacitación, las instalaciones, el entorno de producción, las condiciones sanitarias, la gestión de materiales, la gestión de la producción, la gestión de la calidad y la gestión de ventas, para evaluar si cumplen con los requisitos reglamentarios. Las GMP exigen que los fabricantes de productos cuenten con equipos de producción adecuados, procesos de producción razonables, una gestión de la calidad impecable y sistemas de pruebas rigurosos para garantizar que la calidad del producto final cumpla con las normativas. La producción de ciertos productos debe realizarse en talleres certificados GMP. La implementación de las GMP, la mejora de la calidad del producto y la optimización de los servicios son la base y la fuente de desarrollo de las pequeñas y medianas empresas en el contexto de la economía de mercado. Contaminación en salas blancas y su control: Definición de contaminación: La contaminación se refiere a todas las sustancias nocivas. Ya sea material o energía, siempre que no sea un componente del producto, no es necesario que exista ni que afecte su rendimiento. Existen cuatro fuentes principales de contaminación: 1. Instalaciones (techo, suelo, paredes); 2. Herramientas y equipos; 3. Personal; 4. Productos. Nota: La microcontaminación se mide en micras (1000 μm = 1 mm). Normalmente, solo podemos ver partículas de polvo con un tamaño superior a 50 μm; las partículas inferiores a 50 μm solo se pueden observar con un microscopio. La contaminación microbiana en salas blancas proviene principalmente de dos fuentes: la contaminación del cuerpo humano y la contaminación de los sistemas de herramientas del taller. En condiciones fisiológicas normales, el cuerpo humano desprende constantemente células, muchas de las cuales contienen bacterias. Dado que el aire resuspende una gran cantidad de partículas de polvo, proporciona un medio de transporte y un entorno propicio para las bacterias, por lo que la atmósfera es la principal fuente de bacterias. Las personas son la mayor fuente de contaminación. Cuando las personas hablan y se mueven, liberan una gran cantidad de partículas de polvo que se adhieren a la superficie del producto y lo contaminan. Aunque el personal que trabaja en salas blancas usa ropa limpia, esta no puede evitar por completo la dispersión de partículas. Muchas de las partículas más grandes se depositan rápidamente en la superficie del objeto debido a la gravedad, y otras más pequeñas caen con el movimiento del flujo de aire. Solo cuando las partículas pequeñas alcanzan cierta concentración y se agrupan, pueden verse a simple vista. Para reducir la contaminación de las salas blancas por parte del personal, este debe seguir estrictamente las normas al entrar y salir. El primer paso antes de entrar en la sala blanca es quitarse el abrigo en la sala del primer turno, ponerse las zapatillas reglamentarias y, a continuación, pasar a la sala del segundo turno para cambiarse de calzado. Antes de entrar en la sala del segundo turno, lavarse y secarse las manos en la sala de amortiguación. Secarse bien las manos, tanto el dorso como la palma, hasta que no estén húmedas. Al entrar en la sala del segundo turno, cambiarse las zapatillas del primer turno, ponerse la ropa de trabajo estéril y, finalmente, el calzado de purificación del segundo turno. Hay tres puntos clave al usar ropa de trabajo limpia: A. Vestir de forma pulcra y no dejar el cabello al descubierto; B. La mascarilla debe cubrir la nariz; C. Limpiar el polvo de la ropa de trabajo antes de entrar al área limpia. En la gestión de la producción, además de algunos factores objetivos, muchos empleados no entran al área limpia según lo requerido y los materiales no se manipulan correctamente. Por lo tanto, los fabricantes deben exigir estrictamente a los operarios de producción que cumplan con las normas de limpieza y fomentar la conciencia sobre la limpieza entre el personal. Contaminación humana: bacterias.

1. Contaminación generada por las personas: (1) Piel: Los seres humanos renuevan completamente su piel cada cuatro días, desprendiendo aproximadamente 1000 fragmentos por minuto (tamaño promedio: 30 × 60 × 3 micras). (2) Cabello: El cabello humano (diámetro aproximado: 50-100 micras) se desprende constantemente. (3) Saliva: Contiene sodio, enzimas, sal, potasio, cloruro y partículas de alimentos. (4) Ropa de uso diario: Contiene partículas, fibras, sílice, celulosa, diversos productos químicos y bacterias. (5) Los seres humanos generan 10 000 partículas mayores de 0,3 micras por minuto cuando están quietos o sentados.

2. El análisis de datos de pruebas extranjeras muestra que: (1) En una sala blanca, cuando los trabajadores usan ropa estéril, la cantidad de bacterias emitidas en reposo suele ser de 10 a 300/min. La cantidad de bacterias emitidas cuando el cuerpo humano está activo suele ser de 150 a 1000/min. La cantidad de bacterias emitidas al caminar rápido es de 900 a 2500/min por persona. (2) Una tos suele generar entre 70 y 700/min por persona. (3) Un estornudo suele generar entre 4000 y 62 000/min por persona. (4) La cantidad de bacterias emitidas al usar ropa común es de 3300 a 62 000/min por persona. (5) La proporción de bacterias emitidas sin mascarilla es de 1:7 a 1:14 con mascarilla.