Armarios de seguridad en salas limpias

Armarios de seguridad en salas limpias

Una protección elemental

Thomas Hinrichs, Berner International GmbH

Las cabinas de seguridad son una protección importante en muchos laboratorios biotecnológicos y farmacéuticos. Al manipular sustancias biológicas peligrosas o sustancias peligrosas, es fundamental proteger a las personas y al medio ambiente con cabinas de seguridad. Por otro lado, las condiciones de producción y experimentación asépticas y libres de partículas son igualmente de gran importancia [1?3]. La siguiente exposición presenta el estado de la técnica, el funcionamiento de las cabinas de seguridad y las variantes importantes para su uso en salas limpias.

Uso en laboratorios biotecnológicos y farmacéuticos
Las regulaciones vigentes a nivel europeo y nacional obligan al uso de cabinas de seguridad (Fig. 1) [4?19]. El empleador es responsable de realizar una evaluación de riesgos antes de comenzar las actividades y de tomar las medidas de protección necesarias [20?21].
Una medida de protección común es el uso de cabinas de seguridad (SWB). Para los fabricantes y operadores de SWB, en el momento de poner en circulación, el estado de la técnica es decisivo. Esto se define, entre otros, por directrices, leyes y normas [22?25]. En la fabricación aséptica de parenterales tóxicos, los llamados medicamentos CMR1, deben usarse cabinas de seguridad para citostáticos (SFZ) [26?30]. Al manipular sustancias biológicas infecciosas, tóxicas o con potencial alergénico, se deben emplear cabinas microbiológicas de seguridad (MSW) de clase I, II o III [31?33].

Funciones de protección: propiedades elementales
Las propiedades más básicas de una SWB son las funciones de protección en forma de protección de personas, productos y contra la contaminación cruzada. La protección de personas, o la capacidad de retención en la abertura de trabajo, es la propiedad de una SWB de proteger al usuario y al medio ambiente de sustancias biológicas y/o peligrosas en el espacio de trabajo. La protección del producto es la propiedad de una SWB de proteger el producto utilizado en el espacio de trabajo contra contaminaciones del entorno. La protección contra la contaminación cruzada es la propiedad de una SWB de proteger el producto en el espacio de trabajo contra sustancias biológicas y/o peligrosas del mismo espacio.

Mecánica de fluidos: lo que importa
La combinación correcta de un flujo de desplazamiento de baja turbulencia en el espacio de trabajo y un flujo de entrada de aire en la abertura de trabajo (Fig. 2) garantiza, en combinación con la filtración de partículas, las funciones de protección. De gran importancia en la dinámica de fluidos es una conducción de aire bien pensada, es decir, sin retroceso y con una coordinación óptima entre el ingreso de aire y el flujo de desplazamiento. El objetivo es eliminar contaminaciones de forma rápida y segura, sin poner en peligro a las personas, el medio ambiente o el producto. El fabricante de una SWB debe determinar las condiciones óptimas de flujo durante el desarrollo. Bajo estas condiciones, las funciones de protección deben demostrarse mediante el método microbiológico (Fig. 3) en las pruebas de tipo.
Cada SWB tiene, por diseño, un "punto de operación" óptimo propio. Es muy importante realizar pruebas exhaustivas de las funciones de protección, especialmente en el rango límite.
Las velocidades de flujo objetivo determinadas deben documentarse de forma vinculante [34?35]. Estas deben verificarse regularmente en el laboratorio por parte del operador y durante la producción por parte del fabricante.
Si la energía cinética del flujo de desplazamiento es significativamente mayor que la del flujo de entrada de aire, la protección de las personas ya no puede garantizarse (Fig. 4, izquierda). Por el contrario, si el flujo de entrada de aire domina, la protección del producto puede verse comprometida (Fig. 4, derecha). Esta relación es un hecho conocido y debe considerarse adecuadamente en el desarrollo [36]. En EE. UU., desde hace muchos años, la variación de las condiciones de flujo, conocida como "Performance Envelope Testing", está normativamente prescrita [37].

Técnica de filtración
Los filtros en las SWB son el componente de seguridad por excelencia. Los filtros HEPA2 instalados deben separar de forma segura las contaminaciones y al menos cumplir con la clase H 14 [38?39]. Los filtros deben colocarse y dimensionarse de manera que garantice una función confiable y duradera. Cada elemento de filtro debe comprobarse individualmente en busca de posibles fugas y buen ajuste [40?41]. Con una disposición bien pensada de los elementos de filtro y las aberturas de prueba, debe ser posible realizar una aerosolización en el lado del aire bruto y mediciones de partículas en el lado del aire limpio [42?43].
Todos los filtros HEPA, en particular los principales debajo de la superficie de trabajo, deben asegurarse contra daños mecánicos y cargas inadecuadas [44?45]. Cuando se usan bandejas de trabajo segmentadas o perforadas, se deben recoger los líquidos derramados de manera que no puedan caer en el filtro principal. Los sistemas de 2 y 3 filtros (Fig. 5) difieren en el número de filtros HEPA integrados. La estructura básica y la función son muy similares. La diferencia principal es la etapa adicional de filtración HEPA, el llamado filtro principal, que generalmente se encuentra justo debajo de la superficie de trabajo. Un potencial de peligro alto casi siempre requiere el uso de sistemas de 3 filtros [46]. El uso de sistemas de 3 filtros aumenta enormemente la seguridad en los laboratorios, especialmente en tareas con alto o muy alto potencial de peligro [47].

Filtración inmediata de contaminaciones
Un argumento clave para usar un sistema de 3 filtros es la captura de contaminaciones particuladas justo debajo de la superficie de trabajo. La pieza de seguridad más importante, el filtro HEPA principal, se coloca lo más cerca posible de la "fuente de contaminación" potencial, es decir, el espacio de trabajo. Esto significa que la extensión de las áreas contaminadas es mucho menor que en un sistema de 2 filtros (Fig. 5). Todas las áreas potencialmente contaminadas son accesibles para limpieza y desinfección. En general, se pueden prescindir de cambios costosos y laboriosos en los filtros de entrada y salida de aire. En muchos casos, se puede prescindir de la peligrosa vaporización con formaldehído para inactivar sustancias biológicas. El filtro HEPA principal elimina al menos el 99,995 % de todas las partículas, operando en condiciones de partículas libres en los filtros posteriores [48].
La norma DIN EN 12469 indica que los conductos de aire que transportan aire contaminado deben ser lo más cortos posible [49]. Un requisito que solo puede cumplirse de manera coherente en un sistema de 3 filtros con una etapa HEPA justo debajo de la superficie de trabajo [50].

Cambio de filtro con poca contaminación
La etapa principal del filtro debe cambiarse preferentemente con poca contaminación. Un cambio de filtro con poca contaminación se define como una etapa de filtro HEPA segmentada que puede cambiarse en funcionamiento y sin comprometer la protección de las personas. Una alternativa es el método Oelmeyer, establecido en tecnología nuclear [51], también conocido como "técnica de cambio de saco". Lo crucial, además de un cambio seguro, es el tamaño de los filtros individuales [52?55].
En las SWB, los filtros de entrada y salida contaminados (Fig. 5, izquierda) generalmente no son adecuados para un cambio seguro, transporte y desinfección posterior. Por lo general, estos filtros miden hasta 1,8 x 0,6 metros. Los filtros segmentados de recirculación recientemente desarrollados representan una verdadera alternativa. Los elementos de filtro que deben ser inactivados, provenientes de una etapa principal HEPA, no deben superar un tamaño determinado, según la definición de cambio de filtro con poca contaminación. Sin embargo, no se establece un tamaño máximo específico. La consideración de que los elementos de filtro deben caber en contenedores de residuos comunes (generalmente de 60 o 90 litros de volumen) ayuda en esto. Un filtro principal segmentado en sistemas convencionales puede constar de hasta 18 filtros en cuña o, en sistemas más innovadores, hasta 9 filtros de cartucho compactos (Fig. 6). En principio, cuanto menor sea el elemento de filtro, mejor. Los filtros de cartucho HEPA descritos son adecuados para la descontaminación térmica y/o química en muchos autoclaves de laboratorio, desinfectantes y contenedores de residuos [56].

Ergonomía: protección preventiva en el trabajo
El diseño ergonómico del "sistema hombre-máquina" es una protección preventiva en el trabajo. El objetivo principal es optimizar el bienestar del ser humano y el rendimiento del sistema completo. Para los puestos de trabajo con máquinas, ya existen requisitos antropométricos extensos que deben considerarse en el diseño de una SWB [57]. Es fundamental adaptar la SWB a diferentes tamaños y posturas corporales. En particular, las SWB con sistemas de 3 filtros deben ofrecer suficiente espacio para las piernas para adoptar diferentes posiciones de sentado [7]. Una base ajustable en altura para la SWB permite no solo cambiar entre posición sentada y de pie, sino también adaptarse a diferentes tamaños corporales (Fig. 8) [58].

Trabajo asistido por ordenador
Muchos usuarios de SFZ trabajan hoy en día con sistemas asistidos por ordenador (por ejemplo, Cypro, cato®) para garantizar la seguridad en el proceso de fabricación de medicamentos. Todos los componentes necesarios, como pantalla, interfaz(s), cables, PC, y posiblemente balanza y teclado, deben integrarse de manera que se garantice la función segura de la SWB. La información importante debe estar en el campo de visión, y las teclas, la balanza y las interfaces deben ser fácilmente accesibles (ver Fig. 9).

Pruebas
Solo una SWB que se someta a revisiones periódicas ofrece un funcionamiento y protección óptimos [59]. Las pruebas a realizar corresponden, según el tipo, a la responsabilidad del fabricante o del operador. La base de las pruebas de rendimiento es el estado de la técnica, es decir, DIN 12980, DIN EN 12469 y las especificaciones detalladas del fabricante (documentación técnica, etc.). Los equipos de protección laboral deben someterse a pruebas de rendimiento periódicas, al menos anualmente. En caso de mayor potencial de riesgo, según la evaluación de riesgos o recomendaciones específicas del fabricante, las pruebas deben realizarse en intervalos más cortos. Las pruebas deben realizarse bajo condiciones de valores objetivo respecto a las velocidades de flujo, con instrumentos calibrados. Todos los instrumentos utilizados deben documentarse claramente en el protocolo de prueba. La prueba debe ser realizada por personal con la competencia necesaria, es decir, técnicos autorizados. Todas las pruebas realizadas deben quedar documentadas de forma reproducible en un informe de prueba y en el libro de registros del equipo [60].

Sala limpia
En el espacio de trabajo de una SWB, generalmente, se encuentra la clase de pureza A o ISO 5 [61?62]. Esto es especialmente fundamental para la fabricación aséptica de medicamentos. Los titulares de una autorización de fabricación según el §13 AMG deben disponer de instalaciones y espacios adecuados para la producción prevista [63]. Las SWB utilizadas para la fabricación de medicamentos, que son cruciales para la calidad del medicamento, deben ser evaluadas en cuanto a su idoneidad [64]. Esto se realiza mediante cualificación y validación [65]. Con un análisis de riesgos y una evaluación posterior, se define el alcance de la validación.
La documentación tiene un papel muy importante en la fabricación de medicamentos conforme a GMP.
Todos los datos e información relevantes deben documentarse de manera completa y reproducible según la guía de buenas prácticas de la UE, Anexo 15:
- Plan maestro de validación (VMP)
- Calificación de diseño (DQ)
- Calificación de instalación (IQ)
- Calificación operacional (OQ)
- Calificación de rendimiento (PQ)
Esto incluye, por ejemplo, la determinación de la clase de pureza de partículas en el espacio de trabajo y los estudios microbiológicos de superficies y zonas, hasta el monitoreo continuo de partículas en el espacio de trabajo. Las SWB modernas ofrecen la posibilidad de conectar una sonda de muestreo isocinética móvil o fija en el espacio de trabajo (Fig. 9). La laminaridad del flujo de desplazamiento en salas limpias de clase "A" debe demostrarse mediante métodos validados (Fig. 2). Todos los parámetros técnicos y condiciones de fabricación de medicamentos deben documentarse continuamente. Los sistemas de software modernos, como el software de monitoreo BFM "BERNER FlowSafe®", garantizan la supervisión, visualización y archivo completos de todos los datos relevantes de la SWB. Esto incluye, por ejemplo, velocidades de flujo, temperatura y humedad, estado de los filtros, trabajos de mantenimiento realizados, registros detallados de errores y el seguimiento de advertencias y límites establecidos individualmente. Todo esto para una documentación completa del proceso de fabricación en la SWB.

Glosario
1 Carcinógeno, mutágeno, tóxico reproductivo: entre otros, citostáticos, virusestáticos
2 High Efficiency Particulate Air

Imagen: Estación de trabajo con cabina de seguridad