Co potrafi czysta strefa: od medycznej marihuany po farmację kosmiczn�

Wizualna kontrola w szklarni i analiza chemiczna w laboratorium zapewniają jakość medycznej marihuany. (Zdjęcie: Shutterstock) / Wizualna kontrola w szklarni i analiza chemiczna w laboratorium zapewniają jakość medycznej marihuany. - Zdjęcie: Shutterstock Wizualna kontrola w szklarni i analiza chemiczna w laboratorium zapewniają jakość medycznej marihuany. (Zdjęcie: Shutterstock)

O uprawie konopi, produkcji leków czy laboratoriach w przestrzeni kosmicznej – w różnych zastosowaniach czyste pomieszczenia zapewniają ochronę przed dwoma zagrożeniami: przed zanieczyszczeniem cząstkami i przed kontaminacją mikrobiologiczną. Jakość wielu produktów i podejścia badawcze można zapewnić tylko w ten sposób. Technologia czystych pomieszczeń tworzy warunki do innowacji w wielu dziedzinach.

Medyczne konopie – przypadek dla czystego pomieszczenia

Od 1 kwietnia 2024 roku w Niemczech obowiązuje częściowa legalizacja konopi. To także skłania do spojrzenia na medyczne konopie. Od momentu ich zatwierdzenia siedem lat temu stanowią one w kraju opcję terapeutyczną dla pacjentów. Jednak do certyfikowanej uprawy konieczne są czyste pomieszczenia.

Konopie przeszły już imponującą drogę kariery. Zaczyna się ona u Egipcjan, Greków i Rzymian, a kontynuuje w XII wieku w pismach Hildegardy z Bingen (między innymi na bóle, nudności i reumatyzm). Konopie odnoszą sukcesy głównie w XIX wieku, kiedy to stały się najczęściej sprzedawanym środkiem w aptekach Ameryki i Europy [1]. Jednak wówczas nie dysponowano jeszcze solidną wiedzą na temat składników, mechanizmów działania i optymalnych metod uprawy.

Na przykładzie medycznych konopi szybko widać, dlaczego dziś powinny one rosnąć w czystym pomieszczeniu. Oczywiście obowiązują standardowe wymagania, jak w przypadku każdego leku: kontrolowana i skrupulatnie dokumentowana zawartość substancji czynnej musi umożliwiać precyzyjne dawkowanie. W tym celu należy przestrzegać różnych regulacji, w szczególności monografii dotyczącej kwiatów konopi w Niemieckim Zestawie Leków (DAB), Dobrej Praktyki Wytwarzania (GMP) oraz Dobrej Praktyki w zbiorze i uprawie roślin leczniczych (GACP).

Przepisy te mają między innymi na celu unikanie podczas całego procesu wzrostu od kultur komórkowych po kwiaty szkodników lub zarodników pleśni, a także zapobieganie zanieczyszczeniu metalami ciężkimi. Zgodnie z GMP, musi to być udokumentowane specjalnymi dowodami. Należą do nich testy na różne metale ciężkie, określenie ogólnej liczby drobnoustrojów tlenowych, dodatkowo jakościowe i częściowo ilościowe dowody na obecność określonych mikroorganizmów oraz określenie ogólnej liczby drożdży i pleśni. Kontrole obejmują nie tylko uprawę, ale także dalszą obróbkę (np. procesy suszenia).

Wyniki tych rygorystycznych badań pociągają za sobą specjalne wymagania dotyczące techniki klimatyzacyjnej. Aby utrzymać stały poziom substancji czynnej, konieczne jest sterowanie temperaturą, wilgotnością powietrza, światłem, dopływem świeżego powietrza i cyrkulacją powietrza. Dla uprawiających konopie stanowi to dodatkową korzyść – maksymalizację plonów. Woda do podlewania roślin jest specjalnie oczyszczana i filtrowana.

Komponenty zgodne z normami zapewniające jakość

Już wymieniono wiele elementów technologii czystych pomieszczeń. Nie dziwi więc, że spełnienie wszystkich regulacji najlepiej zapewnić poprzez warunki czystego pomieszczenia od uprawy roślin po pakowanie. Dlatego warto prowadzić „uprawę konopi” w czystych pomieszczeniach, korzystać z specjalnych szaf klimatyzacyjnych i sterować nimi za pomocą certyfikowanego oprogramowania na platformie, obejmującego rejestrację danych i archiwizację. Aby uzyskać wyobrażenie o rozmiarze: dwa lata temu szwajcarski producent konopi uruchomił zakład produkcyjny o powierzchni 1100 metrów kwadratowych do uprawy i przetwarzania roślin w kontrolowanym środowisku czystego pomieszczenia. To odpowiada jednej siódmej boiska piłkarskiego.

Produkcja od A do Z podlega surowym regulacjom. Wszystko odbywa się zgodnie z GMP i/lub normą czystych pomieszczeń DIN EN ISO-14644 (zazwyczaj GMP D/ISO 9) oraz z uwzględnieniem odpowiednich wytycznych oznaczonych jako „VDI 2083” stowarzyszenia niemieckich inżynierów. Przy budowie czystego pomieszczenia korzystne są komponenty, które same w sobie są certyfikowane zgodnie z normami i innymi obowiązującymi standardami (np. całe komory klimatyzacyjne, oprogramowanie, mikrofalowe ekstraktory).

Korzyści z tego podejścia to m.in. standaryzowane preparaty tetrahydrokannabinolu (THC) do zastosowań jako leki. Można także uzyskać preparaty kannabidiolu (CBD). Ten składnik wykazuje między innymi działanie relaksujące, przeciwlękowe i przeciwzapalne, ale nie działa odurzająco. Dlatego można go znaleźć także w suplementach diety i kosmetycznych olejach.

Obszar badań – farmacja kosmiczna

Czyste pomieszczenia odgrywają coraz większą rolę w wielu innych zastosowaniach produkcyjnych i badawczych – aż po medycynę i farmację w przestrzeni kosmicznej. Substancje farmaceutyczne, suplementy diety i kosmetyki można często szybciej opracować w warunkach nieważkości, w przestrzeni kosmicznej. W stanie nieważkości zwiększa się zjadliwość bakterii, przyspieszają procesy biologiczne. Dzięki temu można przeprowadzać eksperymenty w trybie przyspieszonym i szybciej opracowywać szczepionki.

Medycyna kosmiczna pomaga także w opracowywaniu leków na osteoporozę. Astronauci podczas misji w przestrzeni kosmicznej doświadczają przyspieszonego zaniku kości. To także umożliwia innowacje w przyspieszonym tempie.

Nawet rolnictwo może skorzystać na eksperymentach w stanie nieważkości. Pomagają one lepiej zrozumieć podstawowe procesy wzrostu. Może to prowadzić do opracowania lepszych odmian roślin o wyższych plonach, lepszej odporności na szkodniki i choroby lub innych pożądanych cech (może także w przypadku konopi!).

Jakie szanse wynikają z najnowszych trendów i przełomowych produktów branży, dowiedzą się odwiedzający targi czystych pomieszczeń Cleanzone 25 i 26 września 2024 roku we Frankfurcie nad Menem.

Literatura

1. Barbara Segger: Niezwykły produkt z konopi? PTA heute 23 (2023): 88-90
2. https://swisscanntec.ch/marihuana-anbau-produktion, dostęp 28.04.2024