Tisztatéri szabványok összehasonlítása
A tisztatéri szabványok nélkülözhetetlen szabályozások ahhoz, hogy adott iparágban az értéklánc különböző szinten lévő résztvevői zökkenőmentesen tudjanak együtt dolgozni. Az általánosan elfogadott és globálisan alkalmazott szabványokat minden iparági szereplő elfogadja és alkalmazza, azonban az egyes követelmények iparáganként eltérőek lehetnek. Több szabvány létezik, a US FED, az ISO 14644 és a GMP EU, melyek részben fedik egymást, de felfedezhetők köztük különbségek is. A szabványok alapján teszteket, egyéb folyamatokat kell elvégezni és leellenőrizni, hogy valóban megfelelnek-e eredményeink az elvárt értékeknek. A szabványok közti legfontosabb különbségekről gyűjtöttük össze a lehető legtöbb információt, hogy egy átfogó képet kapjunk a témában.
1. Honnan jönnek a tisztatéri szabványok?
A tisztaterek egyik legfőbb feladata a helyiség levegőjében előforduló részecskék és szennyeződések számának szabályozása, figyelembe véve a nyomás viszonyokat, a levegő hőmérsékletét és páratartalmát. Mindezeket szigorú szabályozás alapján különböző szintektere sorolják be, amiből a világon 3 fontos minősítési szabvány alakult ki, az FSE209E, az ISO 14644 és a GMP-EU.
A legelső ilyen szabvány az US FED STD 209E, mely az USA-ban elfogadott szabvány, 1992-ben jelent meg. Ennek lényege, hogy az egy köblábra jutó részecskék megengedett darabszámát hat kategóriába sorolja, és ez alapján rendezi osztályokba a tisztatereket. 2001 óta ez a szabvány már nem aktív, de ennek ellenére az iparban még igen sokan használják elvárásaiknak megfogalmazásra a mai napig.
Globálisan jelenleg az ISO 14644 elfogadott standard, melyhez az ISO külön bizottságot és számos munkacsoportot hozott létre. Logikájában nagyon hasonlít az FS209E-hez, viszont fontos, hogy itt a térfogat definiálásra metrikus mértékegységet használnak. Külön jelentőséget tulajdonít azon részecske mennyiségre is, amely nem a kritikus méret tartományokban találhatók. Az ISO kategóriák egységnyi levegő térfogatra eső részecskeszám alapján vannak meghatározva. Az ISO 1 és ISO 9 közötti kategóriákat különböztetünk meg, ahol az ISO 1 a legkisebb 0,1 és 0,2 mikrométernél kisebb tartományokban szab meg elvárást, így ez a legszigorúbb, az ISO 9 pedig a legnagyobb, amelynél már a kívánt levegő nem feltétlen igényel tisztatéri beruházást.
Van egy harmadik, nem hivatalos szabvány, mely a legszigorúbb, ez a GMP-EU. Külön vizsgálja a és megkülönbözteti az épített, nyugalomban lévő és működésben lévő tisztatereket. Szabályozza a termékek tisztaságra, a csomagolásra és az összetevőkre vonatkozó minimum követelményeit a piaci engedélyeztetésekhez és értékesítéshez. A hozzá kapcsolódó iparágak például az élelmiszeripar, a kozmetikai és gyógyszergyártás, az étrendkiegészítőkért, illetve az orvostechnikai eszközökért felelős vállalatok és a dohányiparhoz kapcsolódó szállítmányozási rendszer.
Ez az ajánlott eljárás és szabvány biztosítja, hogy a termékek megőrizhessék az eredeti címke szerinti összetevőket és jellemzőiket, mint például egyéni jellegét, erősségét, összetételét. az összetevők minőségét és tisztaságát is egyaránt.
Különbségek az FDA és a GMP-EU Tisztaterek követelményeiben
| FDA | GMP-EU | ISO | |
|---|---|---|---|
| Részecskeméretek | ≥ 0.5 µm | ≥ 0.5 µm és ≥ 5.0 µm | ≥ 0.1 µmés 5.0 µm között |
| Sterilizáló folyamat típusa | csak aszeptikus | aszeptikus és végső sterilizálás | csak aszeptikus |
| Üzemeltetési státusz | csak „működés közben” | „nyugalmi állapotban” és „működés közben” | csak „működés közben” |
| D Zóna | nincs megfelelője | van | ISO 8/9 |
2. Különböző részecskeszámok az egyes szabványokon
A tisztatereket egyre több iparágban használják, mint például az élelmiszeripar, lézerkutatás, a gyógyszeripar, az autóipar, a műszergyártás és finommechanikai vagy az űrtechnológia is. Számukra fontos, hogy minimálizálni tudják a levegőben előforduló részecskék számát a gyártás során. Céljuk a tisztaterek használatával legtöbbször az, hogy az előállított terméket megvédjék a szennyeződésektől vagy a steril közeget megőrizzék, a labori vizsgálatok során pedig az, hogy semmi ne befolyásolja a vizsgált minták tulajdonságait.
A szabványok segítségével tehát olyan közeget alakíthatunk ki a tisztaterekben, amelyet az adott ágazat sajátosságai megkövetelnek.
Az iránymutató követelmények a következők az egyes tisztatéri szabványoknál:
1. US FED STD 209E
| Tisztasági osztály |
maximum részecske/láb3 | ISO megfelelője |
||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| ≥0.1 µm | ≥0.2 µm | ≥0.3 µm | ≥0.5 µm | ≥5 µm | ||
| 1 | 35 | 7.5 | 3 | 1 | 0.007 | ISO 3 |
| 10 | 350 | 75 | 30 | 10 | 0.07 | ISO 4 |
| 100 | 3,500 | 750 | 300 | 100 | 0.7 | ISO 5 |
| 1,000 | 35,000 | 7,500 | 3000 | 1,000 | 7 | ISO 6 |
| 10,000 | 350,000 | 75,000 | 30,000 | 10,000 | 70 | ISO 7 |
| 100,000 | 3.5×106 | 750,000 | 300,000 | 100,000 | 700 | ISO 8 |
3. ISO 14644
| Tisztasági osztály |
maximum részecske/m3 a | FED STD 209E megfelelője |
|||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ≥0.1 µm | ≥0.2 µm | ≥0.3 µm | ≥0.5 µm | ≥1 µm | ≥5 µm | ||
| ISO 1 | 10b | d | d | d | d | e | |
| ISO 2 | 100 | 24b | 10b | d | d | e | |
| ISO 3 | 1,000 | 237 | 102 | 35b | d | e | 1 |
| ISO 4 | 10,000 | 2,370 | 1,020 | 352 | 83b | e | 10 |
| ISO 5 | 100,000 | 23,700 | 10,200 | 3,520 | 832 | d,e | 100 |
| ISO 6 | 1,000,000 | 237,000 | 102,000 | 35,200 | 8,320 | 293 | 1,000 |
| ISO 7 | c | c | c | 352,000 | 83,200 | 2,930 | 10,000 |
| ISO 8 | c | c | c | 3,520,000 | 832,000 | 29,300 | 100,000 |
| ISO 9 | c | c | c | 35,200,000 | 8,320,000 | 293,000 | Room air |
|
a Az alábbi koncentrációk kumulatív mennyiségek, azaz egy tisztasági kategóriában a megengedett maximális mennyiségek egy adott méretű, vagy annál kisebb összes részecskére vonatkoznak. b Ezen értékek ellenőrzésekor a mintavételezéshez igen nagy levegőtérfogat vizsgálatára lehet szükség, melyekre a szabvány külön ajánlásokat tesz. c Ezen értéket az adott tisztasági osztályban nem specifikálják, ugyanis az igen nagy koncentrációértékek miatt a határértéknek nem lenne jelentősége. d Az ilyen kicsi koncentrációk mérése a technikai nehézségek miatt nem praktikus, így ezen értékeket a szabvány nem specifikálja. e Az 1 μm-nél nagyobb részecskék kis koncentrációjának mérése problémákba ütközik, mert a mérőberendezés maga is elnyel belőlük egy nehezen kontrollálható hányadot. Emiatt ezen értékeket nem specifikálják. |
|||||||
3. GMP-EU
| Tisztasági osztály |
maximum részecske/m3 | |||
|---|---|---|---|---|
| Nyugalomban | Működésben | |||
| 0.5 µm | 5 µm | 0.5 µm | 5 µm | |
| Grade A | 3,520 | 20 | 3,520 | 20 |
| Grade B | 3,520 | 29 | 352,000 | 2,900 |
| Grade C | 352,000 | 2,900 | 3,520,000 | 29,000 |
| Grade D | 3,520,000 | 29,000 | Nincs megadva | Nincs megadva |
3. Előírt és opcionális tesztelés a szabványok alapján
A tesztelések során a következő 5 szempont bizonyítja, hogy a tisztatér működésre alkalmas:
- megfelel-e az adott ISO szabványnak,
- a légcserélőn, azaz a légtechnikai berendezésen kereszül nem léphet be részecske,
- részecske nem juthat be vagy hagyhatja el a tisztateret a fizikai kialakításnak köszönhetően (pl. réseken keresztül),
- ha a tisztatéri munkafolyamatok hatására születnek részecskék, akkor ezek kezelése kontrollált, irányított módon történik,
- légáramlás irányát vizualizálni kell.
Az első tesztelés után ezt rendszeresen, általában évente meg kell ismételni, de a gyógyszeriparban akár féléves szinten is előírhatják. Esetükben a tesztelés része lehet a GMP vagy FDA validációs folyamatoknak. A tesztelés során ellenőrzik a részecskeszámot METONE vagy HACH részecskeszámlálóval, a HEPA légáramlási sebességet, emellett a hőmérsékletet és a relatív páratartalmat is, hogy a HVAC rendszer, vagyis a légtechnikai berendezés jól működik-e. Vizsgálják még a légnyomást és a biztonsági szelepet, illetve opcionálisan tesztelhető ezeken felül a HEPA szűrő, a világítás, a hangszigetelés és a folyamatos részecskeszámlálás is.
4. Az ISO és FED által előírt légcsere
Az előírt légcserét általában óránkénti periódusokban határozzák meg (ACH – air change per hour vagy ACR -air change rate). Ezeknek a száma megmutatja, hogy adott idő alatt mennyi friss levegő áramlik be a tisztatérbe. Egyirányú légáramlás esetén a metrika az irányadó, abban az esetben, ha nem egyirányú a légáramlás sebessége lesz a meghatározó adat. Egy átlagos otthoni légkondicionáló fél óra és 2 óra közötti időtartamokban képes a levegőcserére, a tisztaterekben ez akár 10-600x gyorsabban is megtörténhet. A biotechnológiában, a gyógyszeriparban ls az egészségügyben kiemelten fontos, hogy magas legyen ez az arány. A tisztatér optimális légcsereszáma esetenként változhat, mert egyéb tényezők, mint a személyzet, a ő ki-be mozgásuk gyakorisága, a munkaeszközök és a használati cél is befolyásoló tényező lehet ezzel kapcsolatban.
Tartományok és nem pontos értékek vannak meghatározva az előírt légcsere kapcsán, mert a munkafolyamatok során is születnek részecskék, mint az épp megépült vagy üzemen kívül lévő tisztaterekben.
| FED Tisztatér Kategória | Egyenértékű ISO Kategória | Légcserék száma |
|---|---|---|
| 1 | ISO 3 | 360-540 |
| 10 | ISO 4 | 300-540 |
| 100 | ISO 5 | 240-480 |
| 1000 | ISO 6 | 150-240 |
| 10000 | ISO 7 | 60-90 |
| 100000 | ISO 8 | 5-48 |
Használatos egy másik mutató a légcsere hatékonyság (ACE – air exchange effectiveness) is, ami azt mutatja meg, hogy egy szennyezés után mekkora mértékben sikerült helyreállítani a tisztatér eredeti állapotát.
5. Átlagos légáramlási sebesség és mennyezeti lefedettség
A légáramlási sebesség egyenesen arányos a tér tisztaságával, mivel minél magasabb ez a sebesség, annál tisztább maga a tér is. Ez a légáramlás egyirányú, független a belmagasságtól és az áramlási sebességnek is végig biztosítottnak kell lennie.
Ha már sikerült meghatározni a szükséges légcserét, abból könnyen kalkulálható a szükséges ventilátorszűrő egységek száma az következő képlettel:
Ventilátorszűrő egységek száma = (Levegő/óra ÷60) x (Köbméter÷ 18,4)
| ISO 146144-1 Kategóriák | US FED STD 209E | Átlagos légáramlási sebesség – m/s | Légcsere/óra | Mennyezeti lefedettség |
|---|---|---|---|---|
| ISO 8 | 100000 | 0,005-0,041 | 5-48 | 5-15% |
| ISO 7 | 10000 | 0,051-0,076 | 60-90 | 15-20% |
| ISO 6 | 1000 | 0,127-0,203 | 150-240 | 25-40% |
| ISO 5 | 100 | 0,206-0,406 | 240-480 | 35-70% |
| ISO 4 | 10 | 0,254-0,457 | 300-540 | 50-90% |
| ISO 3 | 1 | 0,305-0,457 | 360-540 | 60-100% |
| ISO 1-2 | 0,305-0,508 | 360-600 | 80-100% |
