تصاميم تدفق الهواء في RABS: النشط مع فيض الهواء، والسلبي مع فيض الهواء، والنشط مع إرجاع الهواء عبر HEPA

تبدأ معظم المناقشات حول أنظمة الحواجز ذات الوصول المقيّد (RABS) بالمقارنة بين المفتوح والمغلق: هل يجوز فتح الأبواب أثناء الإنتاج؟ وهناك طريقة أخرى لتصنيف RABS لا تقل أهمية للتصميم ونظام HVAC وسلامة المنتج، وهي مصدر الهواء ووجهته. يشرح هذا الدليل تصاميم تدفق الهواء الثلاثة: نظام RABS النشط مع فيض الهواء إلى الغرفة، ونظام RABS السلبي مع فيض الهواء إلى الغرفة، ونظام RABS النشط مع إرجاع الهواء المرشّح عبر HEPA، وما يعنيه كل منها للغرفة والمنتجات الخطرة والتشغيل اليومي.

ما هو نظام RABS؟

يحيط نظام الحواجز ذات الوصول المقيّد (RABS) بخط معالجة معقمة بجدران صلبة، ويزوّده بتدفق هواء أحادي الاتجاه من الدرجة A ‏(ISO 5). يجري المشغّلون التدخلات عبر منافذ القفازات، ولا يُفتح الحاجز إلا في حالات نادرة ومحددة.

بخلاف العازل، لا يكون نظام RABS محكم الإغلاق عن الغرفة. وتعتمد حمايته الأساسية على تدفق الهواء: يخرج الهواء من الدرجة A من المنطقة الحرجة ويمنع دخول هواء الغرفة. لذلك يجب وضع RABS في بيئة محيطة من الدرجة B، بينما يمكن وضع العازل في بيئة من الدرجة C أو D. للاطلاع على المقارنة الكاملة، راجع المقارنة بين العازل ونظام RABS.

طريقتان لتصنيف نظام RABS

التصنيفان مستقلان. فقد يكون نظام RABS المفتوح نشطًا أو سلبيًا؛ ويحدد تصميم تدفق الهواء كيفية تفاعل الحاجز مع الغرفة.

1. نظام RABS النشط مع فيض الهواء

يحتوي نظام RABS النشط على وحدات مراوح ومرشّحات HEPA خاصة به فوق المنطقة الحرجة. وتوفر هذه الوحدات تدفق هواء أحادي الاتجاه إلى أسفل فوق العملية، ثم يغادر الهواء الحيّز عبر فتحات أسفل المنطقة الحرجة ويفيض إلى الغرفة المحيطة.

• مستقل عن إمداد الغرفة بالهواء. يتحكم نظام RABS نفسه في تدفق الهواء داخل الحاجز، مما يسهّل ضبط سرعة الهواء فوق العملية والتحقق منها.
• يضيف هواءً وحرارة إلى الغرفة. يجب أن يتعامل نظام HVAC في الغرفة مع حجم الهواء الإضافي والحرارة الناتجة عن المراوح.
• غير مناسب للمنتجات الخطرة. كل ما يتحرر داخل الحاجز يُحمل إلى خارج الحاجز نحو الغرفة.

2. نظام RABS السلبي مع فيض الهواء

لا يحتوي نظام RABS السلبي على مراوح خاصة به. وتزوّد مرشّحات HEPA في سقف الغرفة الجزء العلوي من الحيّز بالهواء، ويكون الجزء السفلي مفتوحًا ليمر الهواء عبر المنطقة الحرجة ويفيض إلى الغرفة.

• بنية بسيطة. لا توجد مراوح أو وحدات ترشيح على الحاجز نفسه، لذا يقل عدد الأجزاء التي تحتاج إلى صيانة.
• يعتمد على نظام HVAC في الغرفة. تعتمد جودة تدفق الهواء فوق العملية على جودة الإمداد من السقف. ويجب تصميم الحاجز ومرشّحات السقف معًا، كما أن التغييرات في توازن هواء الغرفة قد تؤثر في المنطقة الحرجة.
• غير مناسب للمنتجات الخطرة, للسبب نفسه المتعلق بالتصميم النشط مع فيض الهواء.

3. نظام RABS النشط مع إرجاع الهواء المرشّح عبر HEPA

يحتوي هذا التصميم أيضًا على مراوح خاصة به وإمداد هواء مرشّح عبر HEPA، لكن الهواء لا يفيض ببساطة إلى الخارج. بل يعود عبر مرشّحات HEPA، لذا يُرشَّح الهواء الخارج من المنطقة الحرجة قبل وصوله إلى الغرفة أو نظام HVAC.

• يوفر الحماية في الاتجاهين. يساعد ترشيح الهواء الراجع على إبقاء المواد الخطرة في الداخل ومنع دخول التلوث الميكروبي.
• يمكن استخدامه للمنتجات الخطرة عندما يدعم تقييم المخاطر ذلك.
• يلزم استبدال المرشّحات بطريقة آمنة. قد تحتجز مرشّحات الهواء الراجع بقايا خطرة، لذا ينبغي استبدالها بطريقة آمنة مثل الإدخال والإخراج بالأكياس لحماية المشغّلين وموظفي الصيانة. راجع حاويات مرشّحات BIBO.
• أكثر تعقيدًا. يتطلب توازن الضغط بين هواء الإمداد والهواء الراجع والغرفة تصميمًا وتشغيلًا أوليًا دقيقين.

بالنسبة إلى المركّبات عالية الفعالية، غالبًا ما يكون العازل المغلق ذو الضغط السالب خيارًا أفضل. راجع عوازل الضغط الإيجابي مقارنة بعوازل الضغط السلبي.

مقارنة التصاميم الثلاثة

متطلبات تدفق الهواء

• تدفق هواء أحادي الاتجاه من الدرجة A فوق المنطقة الحرجة، بسرعة هواء إرشادية تبلغ 0.36–0.54 m/s عند موضع العمل وفقًا لـ EU GMP Annex 1، ما لم توجد مبررات علمية لقيمة أخرى.
• بيئة محيطة من الدرجة B حول نظام RABS.
• إظهار تدفق الهواء (دراسات الدخان) لإثبات أن الهواء يتحرك من المنطقة الحرجة إلى الخارج، ولا يمر من الغرفة أو من المشغّلين فوق المنتج المكشوف، بما في ذلك أثناء التدخلات بالقفازات. راجع دراسات الدخان لإظهار تدفق الهواء.
• اختبار سلامة المرشّحات من نوع HEPA لهواء الإمداد، وللهواء الراجع حيثما وُجدت.

تشغيل نظام RABS: نقاط يجب ضبطها

ينبغي أن تُظهر عملية رسمية لإدارة المخاطر أن التصميم فعّال للعملية وأن إجراء التطهير يعمل على النحو المطلوب. في التشغيل اليومي:

• القفازات والأكمام يجب أن تكون معقمة عند تركيبها. يجب اتباع برنامج لمراقبة القفازات بفترات محددة للتطهير والاستبدال. راجع اختبار سلامة القفازات.
• التدخلات التي تتطلب فتح الأبواب يجب أن تكون نادرة جدًا وأن تتبع إجراءً مكتوبًا. يجب توثيق كل تدخل في سجل الدفعة وإجراء التطهير بعده. وقد تتطلب بعض التدخلات إخلاء الخط، وهو ما يُوثَّق أيضًا.
• الأجزاء الملامسة للمنتج, مثل وعاء السدادات وأنظمة التغذية، تُعقَّم قبل كل دفعة.
• المكوّنات والمستهلكات المعقمة تُنقل إلى الداخل دون تعريض الأسطح المعقمة لبيئات ذات درجات نظافة أدنى، مثلًا عبر منفذ النقل السريع أو غرفة معادلة ضغط أُجريت لها إزالة التلوث.
• جميع الأسطح غير الملامسة للمنتج داخل نظام RABS تُطهَّر بمادة قاتلة للأبواغ قبل كل دفعة أو حملة إنتاج.
• برنامج التطهير يخضع للتحقق من الصلاحية، وتُقيَّم فعاليته بانتظام من خلال المراقبة البيئية.

نظام RABS المفتوح من Fenggu

هذا نظام RABS المفتوح من Fenggu ‏(FG-ISO-OR) يحافظ على منطقة من الدرجة A / ISO 5 فوق خطوط التعبئة والمعالجة المعقمة تحت ضغط موجب، مع هواء إمداد مرشّح عبر HEPA وفيض هواء مضبوط إلى البيئة المحيطة من الدرجة B. ويتبع التصميم النشط مع فيض الهواء الموضح أعلاه.

تُضبط أبعاد الحاجز وتوزيع منافذ القفازات بما يتناسب مع خط التعبئة. للمنتجات الخطرة أو للفصل الكامل عن الغرفة، راجع عازل التعبئة المعقّمة و عازل الضغط السالب.

الأسئلة الشائعة

ما الفرق بين نظام RABS النشط والسلبي؟
يحتوي نظام RABS النشط على مراوح ومرشّحات HEPA خاصة به. ويعتمد نظام RABS السلبي على مرشّحات HEPA في سقف الغرفة لإمداده بالهواء.

هل يمكن استخدام نظام RABS للمنتجات الفعّالة أو السامة؟
لا يمكن ذلك مع تصميم فيض الهواء، لأن الهواء من المنطقة الحرجة ينتقل إلى الغرفة. ويمكن النظر في استخدام نظام RABS نشط مع إرجاع الهواء المرشّح عبر HEPA بناءً على تقييم المخاطر؛ أما المركّبات عالية الفعالية فعادةً ما يُفضَّل لها عازل.

ما درجة البيئة المحيطة التي يحتاج إليها نظام RABS؟
الدرجة B، لأن الحاجز ليس محكم الإغلاق عن الغرفة وتعتمد حمايته على تدفق الهواء.

هل نظام RABS المفتوح هو نفسه نظام RABS السلبي؟
لا. يصف المفتوح والمغلق ما إذا كان يمكن فتح الأبواب أثناء التشغيل. ويصف النشط والسلبي مصدر الهواء. ويمكن أن يكون نظام RABS المفتوح من أيٍّ من النوعين.

لماذا تحتاج مرشّحات الهواء الراجع إلى استبدال آمن؟
قد تحتجز بقايا المنتج أو الكائنات الدقيقة من داخل الحاجز. وتحمي طريقة الاستبدال الآمن الشخص الذي يستبدلها.

المراجع

• EU GMP الملحق 1: Manufacture of Sterile Medicinal Products (2022)
• ISO 14644-7:2004, Cleanrooms and associated controlled environments — Part 7: Separative devices
• FDA Guidance for Industry: Sterile Drug Products Produced by Aseptic Processing (2004)
• ISPE Baseline Guide Volume 3: Sterile Product Manufacturing Facilities

المنتجات ذات الصلة

عازل (isolator) للتعبئة المعقمةحاجز من الدرجة A ‏(ISO 5) للتعبئة المعقمة وتركيب السدادات والأغطية.العوازل والحواجزعازل (isolator) للصرف والاحتواء (OEB5)حاجز بضغط سالب لوزن مواد HPAPI وشحنها وأخذ عينات منها.العوازل والحواجزصمام فراشة منقسم Alpha-Betaصمام فراشة منقسم لنقل المساحيق عالية الفعالية باحتواء ودون انبعاث غبار.النقل والاحتواءحاوية فلتر BIBOحاوية HEPA بنظام bag-in/bag-out لتغيير الفلاتر بأمان في مختبرات P3/P4.مناولة الهواء