Test di integrità del filtro HEPA a un nuovo livello

Syntegon InfraSolution FFP Filterscan

Syntegon InfraSolution FFP Filterscan

Syntegon InfraSolution FFP Filterscan

Syntegon InfraSolution FFP Filterscan

Gli autori: Dr.-Ing. Dorfner e Dr. Kosian

In materia di sterilità, la produzione farmaceutica non ammette compromessi. Anche la funzione dei filtri HEPA deve essere verificata regolarmente. Questo è già possibile da tempo nei tunnel di sterilizzazione in modo automatizzato. Perché quindi non trasferire i vantaggi di questa soluzione anche ad altri settori? Questa è stata l'idea di InfraSolution e Syntegon – e hanno sviluppato un sistema di scansione dei filtri basato sulla robotica per RABS e isolatori. I vantaggi: risultati molto più rapidi, riproducibili in tempo reale e una maggiore sicurezza del processo.

I filtri HEPA sono garanzie fondamentali per condizioni di produzione sterili. Nell'industria farmaceutica vengono utilizzati per il trattamento o la filtrazione dell'aria degli ambienti di produzione. Per garantire la funzionalità continua dei filtri, i produttori farmaceutici sono obbligati, nell'ambito del loro sistema di gestione della qualità, a verificare le prestazioni tramite test di integrità dei filtri a intervalli regolari. L'obiettivo è individuare eventuali perdite per evitare conseguenze gravi, come la perdita di qualità del medicinale prodotto.

Il metodo standard per i test di integrità dei filtri nei tunnel di sterilizzazione e nei sistemi di barriera non è cambiato sostanzialmente negli ultimi decenni: la maggior parte dei produttori farmaceutici utilizza procedure manuali. Durante l'ispezione, un operatore esamina manualmente l'intero interno con una sonda di misurazione e scansiona i filtri HEPA installati. Dalla relazione tra la concentrazione dell'aerosol di prova prima dell'elemento filtrante e il numero di particelle rilevate dopo il filtro si può determinare la qualità del filtro. Un basso numero di particelle a valle del filtro indica un buon adattamento e assenza di perdite.

Processi manuali con potenziale di miglioramento

Un esempio chiarisce le sfide: per scansionare manualmente tutta la lunghezza di un tunnel di sterilizzazione, l'operatore deve esaminare un modulo dopo l'altro. In questo processo, sia la velocità di movimento che la distanza della sonda dalla superficie del filtro devono rimanere costanti. La norma DIN EN ISO 14644-3 prevede, ad esempio, che la sonda di misurazione non possa essere spostata più veloce di dieci- dodici centimetri al secondo, a seconda della geometria della sonda, e che le traiettorie di misurazione a zigzag si sovrappongano di almeno il 10% della larghezza della sonda. La distanza dalla superficie del filtro deve essere di tre centimetri o meno e costante.

Oltre al fatto che queste tolleranze strette aumentano la probabilità di danni accidentali al filtro durante i test manuali, il metodo manuale introduce inevitabilmente deviazioni minime nella guida della sonda. Considerando che tunnel lunghi diversi metri non sono rari, si capisce subito quanto possano essere lunghi e soggetti a errori i test di integrità dei filtri manuali. Anche la documentazione dei risultati dei test avviene manualmente: un contatore di particelle collegato registra le particelle cadute per ogni segmento del tunnel e stampa i risultati cumulativi su carta termica ogni minuto. Questi fogli devono essere etichettati, annotati e moltiplicati singolarmente. Non viene effettuata alcuna assegnazione delle particelle cadute alla posizione della sonda di misurazione; il tecnico deve conoscere e verificare eventuali perdite nel mezzo filtrante.

Automazione in crescita

Questa mole di carta sembra superata, poiché contrasta nettamente con i processi di produzione efficienti, in cui i robot automatizzano da tempo importanti passaggi del processo. Questa discrepanza è stata riconosciuta anche dall'Organizzazione Internazionale per la Normazione (ISO), che nel recente aggiornamento della norma DIN EN ISO 14644-3 ha incluso anche test di integrità dei filtri automatizzati – il che potrebbe dare nuovo impulso al tema negli anni a venire. InfraSolution ha anticipato questa evoluzione e ha già lanciato nel 2017 RobotScanFlex (RSF) per test automatizzati di integrità dei filtri dei filtri a soffitto negli ambienti controllati. Requisiti specifici hanno portato all'espansione della famiglia di prodotti e nel 2019 al lancio di LinearTwinScan (LTS) per test automatizzati di integrità dei filtri nei tunnel di sterilizzazione.

Per l'installazione sono necessari al massimo dieci minuti e pochi gesti. L'operatore collega il sistema alle prese di collegamento del segmento del tunnel da scansionare, per regolare il flusso di aerosol durante il test, e posiziona la guida lineare alla lunghezza corretta sul nastro trasportatore. Con due contatori di particelle e due sonde di misurazione, il numero di particelle per ogni segmento del tunnel viene misurato automaticamente. Il software di analisi integrato visualizza i risultati in tempo reale, comprese eventuali perdite, tramite una mappa di calore sul tablet collegato. In questo modo, l'intera lunghezza del tunnel di sterilizzazione può essere scansionata automaticamente segmento per segmento.

Applicazione nei sistemi di barriera grazie alla robotica

Chi sceglie soluzioni automatizzate aumenta la sicurezza del processo e ottiene misurazioni più affidabili in tempi significativamente inferiori. Nei tunnel di sterilizzazione, ad esempio, i tempi di analisi per i test di integrità si sono dimezzati – e tutto con una verifica del 100% dei filtri. Inoltre, il sistema LTS fornisce risultati riproducibili con alta integrità dei dati: dopo i test, il software di analisi crea un protocollo di misurazione digitale in PDF con firma elettronica, che riunisce i dati di tutti i filtri verificati in un unico documento e rispetta i requisiti FDA e GMP. Ciò riduce non solo il lavoro di documentazione per l'operatore, ma facilita anche l'archiviazione dei dati e la gestione della qualità.

Ma i filtri HEPA non sono utilizzati solo nei tunnel di sterilizzazione. Soprattutto nei sistemi di barriera come RABS, cRABS o isolatori, il test manuale di integrità del filtro non è solo laborioso, ma spesso comporta anche l'impiego non desiderato di operatori nelle aree critiche per la sicurezza. InfraSolution e Syntegon stanno ora contrastando questa situazione con lo sviluppo avanzato del sistema LTS. Il cuore della nuova soluzione è un braccio robotico chiamato “integrated RobotScanFlex” (iRSF), che si occupa automaticamente del test di integrità del filtro. La novità per le aziende che già utilizzano il sistema LTS nei loro tunnel di sterilizzazione: il braccio robotico è disponibile anche singolarmente, poiché l'equipaggiamento di base – il tablet e le due scatole di controllo – rimane invariato.

Focus sulla sicurezza

Soprattutto nei sistemi di barriera, che riducono al minimo o eliminano del tutto il contatto tra uomo e prodotto, il minor impegno del personale è un criterio importante: basta un operatore per inserire il braccio robotico nel pannello dell'isolatore o RABS da verificare. Successivamente, il scansione del filtro avviene in modo completamente automatico. Uno strumento di simulazione kinematica determina, sulla base delle dimensioni del sistema di barriera, le posizioni di fissaggio ideali per il robot e simula in anticipo l'intero movimento del braccio robotico.

In questo modo, si possono coprire eventuali punti non considerati nei test manuali di integrità del filtro; i punti ciechi sono un ricordo. La distanza dai filtri e la velocità di movimento del braccio robotico rimangono costanti. Se il sistema rileva una perdita, la posizione del filtro interessato viene nuovamente ispezionata per eseguire la misurazione successiva con la sonda di misurazione ferma, e i dati vengono memorizzati. Ciò aumenta la sicurezza del processo e garantisce risultati affidabili e riproducibili in tempo reale. Come nei tunnel di sterilizzazione, anche nella applicazione nei sistemi di barriera la documentazione viene notevolmente semplificata, portando a un risparmio di tempo significativo.

Prima applicazione: Versynta FFP

Come primo progetto pilota al mondo, è stata scelta la Versynta Flexible Filling Platform (FFP) di Syntegon. La nuova soluzione modulare per piccoli lotti è una macchina configurabile singolarmente, dotata di isolatore integrato, per il riempimento di sostanze liquide asettiche e altamente potenziate. Gestisce diversi contenitori come vials, siringhe e cartucce, con una capacità fino a 3.600 contenitori all'ora e controllo di processo al 100%. Per il progetto pilota RSF, sono stati determinanti la geometria semplice dell'impianto, il suo concetto complessivo orientato al futuro e le crescenti esigenze di qualità di produzione e processo.

Il sistema di scansione dei filtri è stato adattato appositamente alle esigenze dell'isolatore chiuso Versynta FFP. Grazie alla collaborazione tra due esperti con lunga esperienza in sistemi di barriera e tecnologia di processo (Syntegon) e in apparecchiature di impianto, software e robotica (InfraSolution), è stata creata una soluzione che stabilisce nuovi standard nel test di integrità dei filtri HEPA. Il sistema viene continuamente sviluppato e sarà presto disponibile per l'uso in tutti gli isolatori, RABS e cRABS.

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

Dr.-Ing. Christian Dorfner
Responsabile R&S
InfraSolution AG
c.dorfner@infrasolution.ag