Работа с токсичными веществами: от R&D до промышленного масштаба

Производство и переработка высокоактивных фармацев­тических субстанций (ВАФС/HPAPI) и токсичных продуктов тре­бует полной изоляции продукта от окружающей среды для защиты операторов. Для этого используются специальные ба­рьерные системы – изоляторы, внутри которых поддержива­ется разрежение и в большинстве случаев используется турбу­лентный поток воздуха.

Как правило, оператор имеет доступ к рабочей зоне изо­лятора через перчаточные порты или защитный «полукостюм».

Различные конструктивные решения и конфигурации изо­ляторов дают возможность работать с веществами, имеющими ПДК рабочей зоны (OEL) от 10 до 0,01 мкг/м3.

Изоляторы для производства высокоактивных и токсичных АФИ имеют широкую область применения: они используются для лабораторных исследований, синтеза, фильтрации и сушки, для загрузки веществ в промышленный реактор, для выгрузки продукта из различного технологического оборудования (фильтра или сушилки), для измельчения и микронизации как в пилотном, так и промышленном масштабе и для дру­гих процессов.

Компания Food and Pharma Systems (FPS) занима­ется разработкой и производством оборудования для фармацевтической и химической промышленности. Компания производит широкий перечень оборудова­ния для тонкого размола, а также изоляторы для рабо­ты с высокоактивными и токсичными АФИ и для рабо­ты в стерильных условиях.

Компания в своей деятельности придерживается стратегии разработки систем, позволяющих оптими­зировать энергопотребление и достичь более высоких результатов. Отправной точкой при разработке любого про­екта является не модельный ряд оборудования, а потребности заказчика.

Стратегия выбора барьерной системы

  1. Определяют уровень токсичности вещества (Oc­cupational Exposure Band, OEB), с которым собира­ются работать:
OEB Диапазон OEL (ПДК рабочей зоны), мкг/м3 Токсикологические / фармакологические свойства
OEB 1 >1000 Опасные и/или с низкой фарма­кологической активностью
OEB 2 100–1000 Опасные и/или с умеренной фар­макологической активностью
OEB 3 10–100 Умеренно токсичные и/или с высокой фармакологической ак­тивностью
OEB 4 1–10 Токсичные и/или с очень высо­кой фармакологической актив­ностью
OEB 5 1–0,1 Чрезвычайно токсичные и/или с чрезвычайно высокой фарма­кологической активностью
  1. Для того чтобы определить дизайн барьерной системы, проводят анализ по целевой эффектив­ности изоляции (Containment Performance Target, CPT). CPT основывается на OEL материала, с кото­рым производится работа. Эффективность изоля­ции определяется как содержание частиц в возду­хе, измеренное вокруг загрязненного устройства и оператора (средневзвешенная концентрация за 8 ч в мкг/м3). Методология оценки детализи­рована в руководстве ISPE «Надлежащая прак­тика – Оценка эффективности сдерживания частиц фармацевтического оборудования» (Good Practise – Assessing the particulate containment performance of pharmaceutical equipment), вторая редакция, разработана комитетом SMEPAC (Коми­тет по стандартизированному измерению кон­центрации частиц в воздухе у оборудования).
  2. Определяют потенциал воздействия, который за­висит от нескольких факторов:
  • от массы токсичного вещества, с которым пред­стоит работать: в микроколичестве (до 10 г), в не­большом количестве (до 10 кг), в среднем ко­личестве (до 100 кг) или в большом количестве (более 100 кг);
  • от того, насколько пылится вещество при работе (например, при взвешивании или пересыпании) или сколько пыли выделяется при обработке ве­щества (например, на мельнице): условно делится на низкий, средний и высокий потенциал;
  • от продолжительности манипуляции с веществом: короткое время (менее 30–40 мин) и длительное время (свыше 40 мин).

С помощью таблицы, представленной ниже, определяют потенциал воздействия:

  1. На основании уровня токсичности вещества (OEB) и потенциала воздействия (EP) определяют номер барьерной стратегии по следующей таблице:

Номер барьерной системы обозначает следующее:

Стратегия 1: Контролируемая об­щая вентиляция.

Стратегия 2: Местная вытяжная вентиляция.

Стратегия 3: Местная вытяжная вентиляция с барьерами.

Стратегия 4: Открытые операции в простом изоляторе (в том числе гибком) или соединения с высокой степенью герметичности между двумя закрытыми емкостями.

Стратегия 5: Открытые операции в высоко герметичном изоляторе или закрытые операции в простом изоляторе.

Стратегия 6: Роботизированные операции в высоко герметичном изоляторе (для сверхтоксичных веществ).