HEPA-filtrační integritní testy na nové úrovni

Syntegon InfraSolution FFP Filterscan

Syntegon InfraSolution FFP Filterscan

Syntegon InfraSolution FFP Filterscan

Syntegon InfraSolution FFP Filterscan

Autoři: Dr.-Ing. Dorfner a Dr. Kosian

V záležitostech sterilnosti výrobní farmaceutická výroba žádné kompromisy nepřipouští. Také funkci HEPA filtrů je třeba pravidelně kontrolovat. To je u sterilizačních tunelů již nějakou dobu možné automatizovaně. Proč tedy nevyužít výhod tohoto řešení i v dalších oblastech? To si uvědomili InfraSolution a Syntegon – a vyvinuli systém Filterscan založený na robotice pro RABS a izolátory. Výhody: výrazně rychlejší, reprodukovatelné výsledky v reálném čase a vyšší procesní bezpečnost.

HEPA filtry jsou důležitými zárukami sterilních výrobních podmínek. V farmaceutickém průmyslu se používají k úpravě nebo filtraci vzduchu v prostorách výroby. Aby byla zajištěna nepřerušená funkčnost filtrů, jsou farmaceutičtí výrobci v rámci svého systémů řízení kvality povinni pravidelně kontrolovat jejich výkon pomocí testů integrity filtrů. Cílem je odhalit netěsnosti, aby se předešlo vážným důsledkům, například ztrátě kvality vyráběných léků.

Standardní postup testování integrity filtrů v sterilizačních tunelech a bariérových systémech se za poslední desetiletí příliš nezměnil: většina farmaceutických výrobců používá manuální metody. Během vyšetření obsluha manuálně prozkoumá celý vnitřní prostor pomocí měřicí sondy a skenuje HEPA filtry zabudované uvnitř. Pomocí poměru koncentrace testovacího aerosolu před filtrem a počtu zachycených částic za filtrem lze určit jeho kvalitu. Nízký počet částic pod filtrem naznačuje správné těsnění a absence netěsností.

Manuální procesy s potenciálem zlepšení

Příklad ukazuje výzvy: Aby bylo možné manuálně prozkoumat celou délku sterilizačního tunelu, musí obsluha zkontrolovat každý modul zvlášť. Přitom by měla být rychlost pohybu i vzdálenost sondy od filtrační plochy konstantní. Normy DIN EN ISO 14644-3 stanovují například, že měřicí sonda nesmí být vzhledem ke geometrii sondy pohybována rychleji než deset až dvanáct centimetrů za sekundu, přičemž měřicí dráhy ve tvaru vlnovky se mají překrývat alespoň o deset procent šířky sondy. Vzdálenost od filtrační plochy by měla být konstantní a nepřesahovat tři centimetry.

Kromě toho, že tyto přísné tolerance při manuálních testech zvyšují pravděpodobnost náhodného poškození filtru, vznikají při manuální práci nevyhnutelné minimální odchylky v řízení dráhy měřicí sondy. Pokud vezmeme v úvahu, že délky tunelů přesahující několik metrů nejsou výjimečné, rychle si uvědomíme, jak časově náročné a náchylné k chybám mohou být manuální testy integrity filtrů. Dokumentace výsledků testů se rovněž provádí manuálně: připojený částicový měřič zaznamenává zachycené částice pro každý úsek tunelu a každou minutu tiskne kumulované výsledky na termopapír. Tyto proužky je třeba jednotlivě označit, poznamenat a zkopírovat. Nedochází k přiřazení zachycených částic k pozici měřicí sondy; technik musí znát a ověřit případné netěsnosti v filtračním médiu.

Automatizace na vzestupu

Tato práce s papírem se zdá být přežitkem, neboť je v přímém rozporu s efektivní výrobou, kde roboti již dávno automatizují důležité procesní kroky. Tento nesoulad si uvědomila i Mezinárodní organizace pro normalizaci (ISO) a v nedávno revidované normě DIN EN ISO 14644-3 nyní zmiňuje i automatizované testy integrity filtrů – což by mohlo v příštích letech přinést nový impuls k rozvoji. Tento vývoj již předvídala InfraSolution, která již v roce 2017 uvedla na trh RobotScanFlex (RSF) pro automatizované testy integrity filtrů stropních filtrů v čistých prostorách. Konkrétní požadavky vedly k rozšíření produktové řady a v roce 2019 k uvedení LinearTwinScan (LTS) pro automatizované testy integrity filtrů v sterilizačních tunelech.

Pro instalaci je potřeba maximálně deset minut a několik úkonů. Obsluha připojí systém k připojovacím nátrubkům testovaného úseku tunelu, aby řídila tok aerosolu během testu, a nastaví lineární kolejku na odpovídající délku na dopravník. Pomocí dvou částicových měřičů a dvou měřicích sond se automaticky změří počet částic v každém úseku tunelu. Integrovaný software vizualizuje výsledky v reálném čase včetně detekovaných netěsností pomocí heatmapy na připojeném tabletu. Tak je možné automaticky skenovat celou délku sterilizačního tunelu po úsecích.

Použití v bariérových systémech díky robotice

Ti, kteří zvolí automatizované alternativy, zvýší procesní bezpečnost a dosáhnou spolehlivějších měření v podstatně kratším čase. U sterilizačních tunelů se například doba vyhodnocení testů integrity zkrátila na polovinu – a to při 100% měření filtrů. Navíc systém LTS poskytuje reprodukovatelné výsledky s vysokou integritou dat: Po testech filtru software vytvoří digitální protokol měření ve formátu PDF s elektronickým podpisem, který shromažďuje data všech testovaných filtrů v jednom dokumentu a odpovídá požadavkům FDA a GMP. To nejen snižuje dokumentační zátěž obsluhy, ale také usnadňuje ukládání dat a kontrolu kvality.

Ale HEPA filtry se nepoužívají pouze v sterilizačních tunelech. Především u bariérových systémů jako RABS, cRABS nebo izolátory je manuální kontrola integrity filtru nejen pracná, ale často je spojena i s nechtěným nasazením obsluhy do bezpečnostně kritických oblastí. To InfraSolution a Syntegon nyní řeší dalším vývojem systému LTS. Jádrem nového řešení je robotická ruka s názvem „integrated RobotScanFlex“ (iRSF), která automaticky provádí kontrolu integrity filtru. Zvláštností pro firmy, které již systém LTS používají pro sterilizační tunely: robotická ruka je k dispozici i samostatně, neboť základní vybavení – tablet PC a dvě řídicí skříňky – zůstává nezměněno.

Zaměření na bezpečnost

Obzvláště u bariérových systémů, které mají minimalizovat nebo úplně eliminovat kontakt člověka s produktem, je nižší personální náročnost důležitým kritériem: Jeden obsluha stačí k zavěšení robotické ruky na sklo izolátoru nebo RABS ke kontrole. Poté probíhá skenování filtru plně automaticky. Kinematické simulační nástroje určují na základě rozměrů bariérového systému ideální upevňovací polohy pro robota a předem simulují celý pohybový průběh robotické ruky.

Tak lze pokrýt při manuálním testu integrity filtru i místa, která by jinak mohla být přehlédnuta; slepé skvrny jsou minulostí. Vzdálenost od filtrů i rychlost pohybu robotické ruky zůstávají konstantní. Pokud systém odhalí netěsnost, projede postiženou pozici filtru znovu, aby provedl dodatečné měření s klidnou sondou a výsledky uložil. To zvyšuje procesní bezpečnost a zajišťuje spolehlivé, reprodukovatelné výsledky v reálném čase. Stejně jako u sterilizačních tunelů je i dokumentace při použití v bariérových systémech výrazně zjednodušena, což opět vede k významné úspoře času.

První použití: Versynta FFP

Jako první na světě bylo vybráno pilotní projekt Versynta Flexible Filling Platform (FFP) od Syntegon. Nové modulární řešení pro malou sériovou výrobu je plně konfigurovatelný stroj s integrovaným izolátorem pro plnění aseptických a vysoce potentních kapalných účinných látek. Zpracovává různé nádoby, jako jsou vialy, stříkačky a karpule, s kapacitou až 3600 nádob za hodinu s 100% kontrolou v procesu. Pro pilota RSF byla klíčová jednoduchá geometrie zařízení, jeho budoucí celková koncepce a stále rostoucí požadavky na výrobní a procesní kvalitu.

Systém Filterscan byl speciálně přizpůsoben požadavkům uzavřeného izolátoru Versynta FFP. Díky spojení dvou expertů s dlouholetou zkušeností v bariérových systémech a procesní technice (Syntegon) a v technickém vybavení zařízení, softwarových aplikacích a robotice (InfraSolution) vzniklo řešení, které nastavuje nové standardy v oblasti integrity HEPA filtrů. Systém je průběžně dále rozvíjen a v budoucnu bude dostupný pro použití ve všech izolátorech, RABS a cRABS.

Autoři
Dr. Thomas Kosian
Senior Expert Barrier Systems
Syntegon Technology
Thomas.Kosian@syntegon.com

Dr.-Ing. Christian Dorfner
Ředitel výzkumu a vývoje
InfraSolution AG
c.dorfner@infrasolution.ag