Біобезпека як складова фармацевтичного інжинірингу повітропідготовки у виробництві медичних імунобіологічних лікарських засобів

Размещено на http://www.allbest.ru/

Біобезпека як складова фармацевтичного інжинірингу повітропідготовки у виробництві медичних імунобіологічних лікарських засобів

Поводзинський Вадим Миколайович кандидат технічних наук, доцент кафедри біотехніки та інженерії, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Анотація

Фармацевтична біотехнологія як науковий та практичний спосіб використання біологічного потенціалу біологічних агентів найбільш ефективно реалізується у виробництві біологічних лікарських засобів. Виробництво лікарських засобів із застосуванням біологічних діючих речовин представлено в технології медичних імунобіологічних лікарських засобів, серед яких найбільш відомими є вакцини, сироватки, анатоксини, імуноглобуліни тощо. В технології виробництва вакцин використовують небезпечні біологічні агенти. Присутність у виробничому процесі біологічно небезпечних біологічних агентів визначає необхідність розробки засобів протидії ризикам біологічної небезпеки, а саме системи біобезпеки. Для створення інноваційних технологій і сучасних виробництв, для практичної реалізації систем протидії біологічній небезпеці в умовах виробництва імунобіологічних лікарських засобів потрібна розробка проєктної документації, в основі якої є завдання на проєктування. В свою чергу технічне завдання, як складова фармацевтичного інжинірингу дозволяє сформувати вимоги до біобезпеки як системи у складі якої находиться чинна в Україні нормативно-технічна документація, інженерно-технічні заходи та принципи біоетики. Біобезпека виробництва медичних імунобіологічних лікарських засобів забезпечується не тільки використанням чистих поміщень, а є прикладом практичної реалізації фармацевтичного інжинірингу як комплексу взаємопов'язаних інженерно-технічних, медико-біологічних та організаційних заходів, спрямованих на нейтралізацію наявних у ході функціонування виробництв негативних впливів та загроз біологічного характеру. біологічний лікарський медичний імунобіологічний

В основі комплексу інженерно-технічних заходів, що дозволяють реалізувати засади біобезпеки присутнє використання закритих систем для яких суттєвим є застосування ефективної системи вентиляції з фільтрами НЕРА.

Ключові слова: біологічні лікарські засоби, медичні імунобіологічні лікарські засоби, біологічні агенти, система біобезпеки, проектування, фармацевтичного інжинірингу, вентиляція, фільтр НЕРА.

Povodzinskiy Vadim Mykolayovych Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department of Biotechnology and Engineering, National Technical University of Ukraine "Ihor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute"

BIOSAFETY AS A COMPONENT OF THE PHARMACEUTICAL ENGINEERING OF AIR CONDITIONING IN THE PRODUCTION OF MEDICAL IMMUNOBIOLOGICAL DRUGS

Abstract. Pharmaceutical biotechnology as a scientific and practical method of using the biological potential of biological agents is most effectively implemented in the production of biological medicines. The production of medicines using biological active substances is represented in the technology of medical immunobiological medicines, among which the most famous are vaccines, serums, toxoids, immunoglobulins, etc. Dangerous biological agents are used in the vaccine production technology. The presence of biologically dangerous biological agents in the production process determines the need to develop means of countering biological hazard risks, namely biosafety systems. For the creation of innovative technologies and modern productions, for the practical implementation of systems for combating biological hazards in the conditions of the production of immunobiological medicinal products, the development of project documentation is required, which is based on design tasks. In turn, the technical task, as a component of pharmaceutical engineering, allows for the formation of requirements for biosafety as a system that includes regulatory and technical documentation, engineering and technical measures and principles of bioethics in force in Ukraine. The biosafety of the production of medical immunobiological medicinal products is ensured not only by the use of clean rooms, but is an example of the practical implementation of pharmaceutical engineering as a complex of interrelated engineering-technical, medical-biological and organizational measures aimed at neutralizing the negative effects and threats of a biological nature present during the operation of production.

The basis of the complex of engineering and technical measures that allow implementing the principles of biosafety is the use of closed systems, for which the use of an effective ventilation system with HEPA filters is essential.

Keywords: biological drugs, medical immunobiological drugs, biological agents, biosafety system, design, pharmaceutical engineering, ventilation, HEPA filter.

Постановка проблеми

Медичні імунобіологічні препарати (далі - МІБП) становлять значну частину лікарських засобів (далі - ЛЗ) на світовому фармацевтичному ринку і їх широко застосовують у світовій практиці для лікування важких захворювань різної етіології. Таке положення обумовлене світовою тенденцією переходу лікування від традиційної до цілеспрямованої терапії, що суттєво впливає на зміну спектру фармацевтичного ринку ЛЗ, де відповідно зростає і доля МІБП. Дана ситуація обумовлює необхідність створення нових інноваційних виробництв МІБП, які гарантують якість безпечність та ефективність своєї продукції. Не викликає сумнівів той тезис, що індивідуальні особливості процесу виробництва МІБП відрізняються від технологій лікарських препаратів, які виробляють із використанням хімічного синтезу із високим ступенем постійності діючої речовини. Ексклюзивність виробництва МІБП обумовлена використанням біологічних агентів (далі БА) та біологічних діючих речовин. Присутність у виробничому процесі БА та біологічних діючих речовин обумовлює виникнення ризиків біологічної небезпеки, що можуть створити небезпечну ситуацію в медико-соціальній, технологічній сферах та у біосфері.

Аналіз останніх досліджень і публікацій

Специфіка МІБП обумовлює ексклюзивні підходи до створення, виробництва та застосування біологічних ЛЗ. Важливість контролю за станом біобезпеки та створення комплексу необхідних заходів для підвищення її рівня визначено у роботі Комісії з біобезпеки та біологічного захисту при РНБО України, що зазначено звіті голови Комісії Сергія Комісаренко. Особливості біобезпеки та біозахисту у біологічних лабораторіях 1-го та 2-го рівнів безпеки розглянуті у монографії співробітників Сумського державного університету В. М. Голубничої, М. В. Погорєлова, В. В. Корнієнко.

Визначенню біологічної безпеки та принципам біоетики в біотехнології та аналізу біологічних ризиків присвячена робота співробітників Київського національного університету імені Тараса Шевченка, ННЦ «Інститут біології та медицини» кафедра вірусології Андрійчук О.М, Коротєєва Г.В., Будзанівська І.Г.

Мета статті

Стаття присвячена методології розробки концепції (концептуального проєкту) для формування технічного завдання на проєктування, що представляє основу фармацевтичного інжинірингу у виробництві МІБП. В основі формування концепції стосовно біобезпеки та біозахисту покладене визначення, що до групи МІБП належать вакцини, анатоксини, імуноглобуліни, сироватки, бактеріофаги, інші лікарські засоби, призначені для використання в медичній практиці з метою специфічної профілактики інфекційних хвороб [1]. Для ефективної роботи виробничих структур при напрацюванні МІБП потрібно забезпечити біобезпеку виробництва, особливо при експлуатації біологічних патогенів. Особливості біобезпеки враховуються у формуванні технічного завдання і в даному випадку аналізуються у концептуальному проєкті системи повітропідготовки. Базовою вимогою до ефективної роботи системи вентиляції у повітропідготовці є використання високоефективних фільтрів типу НЕРА.

Виклад основного матеріалу

Для протидії біологічній небезпеці у світі створена система біологічної безпеки (biosafety, далі біобезпека) [2,3]. Наразі біобезпека - це система правил та заходів, що мають зменшити чи запобігти потенційним ризикам, пов'язаним з використанням біотехнології та її продуктів.

У Монреалі 130 країн світу 30 січня 2000 р. підписали Угоду про біологічну безпеку - Картахенський Протокол з біобезпеки. В дію він вступив 11 вересня 2003 р. після його ратифікації більш як 50 державами. Він містить правила, що регламентують переміщення генетично змінених об'єктів через кордони.

Заслуговує на особливу увагу те, що проблема біобезпеки - це проблема управління ризиками. Ризики біобезпеки еволюціонують, природа їх ускладнюється, а темпи цих змін неухильно зростають. На сьогодні прогресує не тільки медицина, а й змінюються збудники інфекційних хвороб, які набувають стійкості до терапії. В сучасному світу на процес появи та поширення біологічних патогенів впливають: глобалізація, економічна та соціальна інтеграція, зміна клімату, антропогенний вплив, впровадження нових високотехнологічних продуктів у сільське господарство та побут, розвиток науки у сфері біотехнологій [4].

Переходячи від загального до конкретного можна прийняти таку позицію; біобезпека - це комплекс представлений системою нормативних правил, інженерно-технічних заходів та морально-етичних аспектів (біоетика), що має попередити або унеможливити потенційні ризики що обумовлені використанням біотехнології та її продуктів.

Біобезпека в контексті даної роботи визначається як - складова фармацевтичного інжинірингу що реалізує принципи ізолювання, технології і методи, що використовуються для запобігання ненавмисного впливу біологічних патогенів і токсинів, або їх випадкового розповсюдження. Як правило при обговорення питань біобезпеки виникає необхідність визначення поняття біозахист. Біозахист визначається як комплекс заходів спрямованих на попередження втрати, викрадання або використання з небезпечною метою мікроорганізмів, біологічних матеріалів (біоагентів) або інформації. Прикладом порушення принципів і умов біозахисту визнається біотероризм [5].

Проблема біобезпеки - це проблема управління ризиками і суб'єктами у даному випадку можуть бути - виробничий персонал, сировина, напівпродукти і готова продукція та біосфера. Потрібно визначити які ризики потрібно враховувати і які з них є об'єктом даного наукової публікації.

Створення нових виробництв, коректне обслуговування діючих підприємств проведення реконструкції або технічне переоснащення діючих виробництв, цехів або ділянок починається з передпроєктних робіт в яких центральне місце займає розробка технічного завдання (User Requirements Specification, URS). Технічне завдання на проектування представляє основу фармацевтичного інжинірингу і його практична реалізація починається з формування концептуального проєкту. Концептуальний проект містить аналіз та пропозиції стосовно консенсусних технологічних рішень.

Розробка концепції починається з аналізу специфіки готового продукту, в даному конкретному випадку з загальної характеристики МІБП з врахуванням специфічних властивостей визначеної групи біологічних препаратів (вакцини, сироватки тощо). Суттєвим елементом у розробці концепції є аналіз ризиків обумовлених властивостями МІБП та специфікою виробництва. Основними концептуальними особливостями фармацевтичного інжинірингу, що враховуються у проєкті є будівельні та планувальні рішення (розміщення виробничих будівель на будівельному майданчику, санітарні розриви до житлових зон, розташування виробничих приміщень в промисловій будівлі тощо), концепція опалення, вентиляції і кондиціювання повітря (HVAC), вибір та обслуговування обладнання та найбільш специфічне - розробка концепції біобезпеки та біозахисту.

Для забезпечення вимог біобезпеки та біозахисту у відповідності з попередньо сформульованим визначенням потрібно виконання вимог що визначені у системі нормативних правил серед яких найбільш актуальним є нормативно-технічний документ[1].

Вимоги стосовно специфіки промислового виробництва МІБП, що повинні бути враховані для забезпечення якості наведені у [1]. Ці специфічні характеристики можна коротко описати таким чином - культивування та екстрагування як біологічний процес має варіабельність, тому потрібна розробка стратегії контролю системи управління ризиками для якості упродовж технологічних стадій.

Однією з найважливіших особливостей системи біобезпеки та біозахисту займає унеможливлення контамінації, в тому числі і перехресної контамінації. Для унеможливлення контамінації потрібне планування процесів (визначення поточності виконання процесів) та використання відповідного обладнання. Практична реалізація можлива при застосуванні контролю та постійного моніторингу оточуючого середовища у виробничих зонах, при чому обов'язковим є використанні систем та технологій очищення та стерилізації при застосуванні закритих систем (closed system) [1]. В даному випадку закрита система - умови, за яких лікарська речовина готова продукція під час виробництва не зазнають впливу безпосереднього навколишнього оточення.

Виконуючи базову вимогу стосовного того, що ефективність маніпуляцій по біобезпеці обумовлюється специфічними властивостями препаратів та характеристикою виробництва, наведемо характеристики найбільш популярних видів МІБП, визначивши ризики що обумовлені біологічними агентами, які задіяні у виробництві. Перше місце у популярності серед МІБП займають вакцини.

Найбільш популярні такі типи вакцин: живі атенуйовані; інактивовані; хімічні вакцини - субклітинні антигенні комплекси (протективні очищені антигени); мікробні метаболіти (токсини-анатоксини - інактивовані токсичні компоненти); хімічні або біологічно синтезовані молекулярні антигени, в тому числі отримані при участі рекомбінантних БА.

Живі вакцини містять життєздатні БА з втраченою або послабленою вірулентністю що закріплена генетично. Використовують споріднені в антигенному відношенні БА (дивергентні вакцини). До групи живих вакцин відносяться вакцини проти поліомієліту (Poliovirus hominis); кору (вірус кору род Morbillivirus родина Paramyxoviridae); паротиту (РНК-вмісний вірус з роду Rubulavirus, родини Paramyxoviridae); краснухи (РНК-геномний вірус родини Togaviridae); туберкульозу (Mycobacterium bovis). Для даної групи вакцин узагальнюючою рисою є те, що критичною технологічною стадією, що визначає маніпуляції біобезпеки є стадія культивування БА в умовах забезпечення високого рівня асептичності.

Інактивовані вакцини. МІБП, що виготовлені з інактивованих вірулентних штамів вірусів та бактерій. Спектр збудників, які використовуються для напрацювання інактивованих вакцин, різноманітний. Найбільше поширення набули бактеріальні, наприклад, АКДС, АДС, АДС-М, і в технологічному процесі приймають участь - бактерії збудника кашлюку (Bordetella pertussis), використовують анатоксин збудників дифтерії (Corynebacterium diphtheriae) і правцю (Clostridium tetani); протичумна (Yersinia pestis), черевнотифозна (Salmonella enterica); лептоспірозна (Leptospira interrogans); менінгококова (Neisseria meningitidis) холерна (Vibrio cholera) та інші.

Вірусні вакцини, наприклад антирабічна (вірус сказу Neuroryctes rabici), проти кліщового енцефаліту (арбовірус), для профілактики грипу, герпесу, гепатиту А, кліщового енцефаліту).

Джерелом ризиків для персоналу, продукції та біосфери є стадія культивування бактеріальних або вірусних БА в умовах високого рівня асептичності та наступна їх інактивація під дією різних фізичних або хімічних чинників.

Хімічні вакцини. Ця група вакцин представлена розщепленими (спліт) та субодиничними вакцинами. З точки зору технології дана група вакцин характеризується тим, що діючою речовиною - активним фармацевтичним інгредієнтом (далі АФІ) є антигени, що отримані від БА - збудників захворювань після його руйнування з наступною очисткою. Очистка реалізується ультрафільтрацією, гель-фільтрацією, афінною хроматографією, хроматографією на іонообмінниках.

Анатоксини. Анатоксини готуються з хімічно знешкоджених екзотоксинів БА. Наприклад після додавання О,3-0,4% формаліну і витримування протягом декількох днів при температурі 37-40°C.

Синтетичні вакцини. Ці вакцини є поєднанням специфічного синтетичного антигену (гаптени, білки, полісахариди) з ад'ювантом, імунопотенціатором та ін. Вакцини, виготовлені із знешкоджених токсинів мікроорганізмів (вакцини проти правця, ботулізму).

Отримують синтетичні антигенні молекули хімічним синтезом.

Так як метою даної статті є методологія розробки концептуального проєкту, як елементу практичної реалізації технічного завдання на проєктування, нами одночасно з переліком вакцин був наведений перелік БА, що приймають участь у виробничому процесі імунобіотехнології вакцин. Основними об'єктам біологічної небезпеки є інфекційні БА, які можна оцінити за рівнем біологічної небезпеки.

Фактори, що враховуються при визначенні груп ризиків патогенів, включають оцінку їх патогенності та вірулентності, стійкості в довкіллі, коло хазяїв, наявності переносників, стійкості до лікарських та дезінфекційних засобів, способів передачі та контагіозності зумовлюваних ними хвороб представлені у [6].

Концепція і відповідно до неї практична реалізація вимог біобезпеки виробництва МІБП реалізується через використання закритих систем, котрими є бокси/лабораторії'/приміщення відповідного рівня біологічної безпеки [3,5].

Умови ізоляції, необхідні для безпечної роботи з організмами різних класів небезпеки, починаючи від BSL-1 (найменший ризик, що навряд чи може призвести до захворювання людини), до BSL-4 (найвищий ризик, що призводить до тяжкого захворювання, яке може поширюватися і для якого не існує ефективних засобів профілактики або лікування). Згідно з класифікацією ВОЗ стосовно груп ризиків патогенів існує чотири типи чинників інфекцій яким відповідають рівні біозахисту - BSL-1-4:

- група ризику 1 - відсутня або низька індивідуальна та суспільна небезпека, включає мікроорганізми, що потенційно не є збудниками хвороб людини та тварин і даному випадку використовують лабораторні і виробничі приміщення за рівнем біозахисту BSL-1;

- група ризику 2 - помірна індивідуальна та низька суспільна небезпека, включає патогенні мікроорганізми, здатні зумовлювати захворювання у людини або тварин; не схильні до швидкого поширення та є легко виліковними або профілактованими і даному випадку використовують лабораторні і виробничі приміщення за рівнем біозахисту BSL-2;

- група ризику 3 - високий індивідуальний та низький суспільний ризики зараження, включає патогенні агенти, що зумовлюють серйозні захворювання, однак для них існують ефективні профілактичні та лікувальні заходи і даному випадку використовують лабораторні і виробничі приміщення за рівнем біозахисту BSL-3;

- група ризику 4 - високі індивідуальний та суспільний ризики зараження, включає патогенні агенти, що зумовлюють масові серйозні захворювання, ефективних профілактичних та лікувальних заходів не існує і даному випадку використовують лабораторні приміщення за рівнем біозахисту BSL-4 (виробничих приміщень рівня BSL - 4 не існує).

В Україні відповідно до вимог [6] визначені 4 рівня патогенності збудників інфекційних захворювань, яким можуть відповідати рівні біологічного захисту або рівня біологічної безпеки (РББ 1 - 4), кожен з яких складається з первинних і вторинних бар'єрів і регламентованих біологічних процедур. Рівень біологічної безпеки (РББ 1) - визначає групу ризику, що містить біологічні агенти які створюють низький ризик небезпеки для розвитку інфекцій у здорових людей, тварин і навколишнього середовища. Рівень біологічної безпеки 2 (РББ 2) - визначає групу ризиків, що містить біологічні агенти, які створюють помірну небезпеку для персоналу та навколишнього середовища. Рівень біологічної безпеки 3 (РББ 3) - визначає групу ризиків, що містить біологічні агенти, які викликають серйозні захворювання людини, тварини або рослини та може призвести до тяжких економічних наслідків. Рівень біологічної безпеки 4 (РББ 4) - визначає групу ризиків, що містить біологічні агенти, які спричиняють надзвичайно серйозні захворювання у людей, тварин або рослин, що зазвичай є невиліковними.

Прийнята в Україні класифікація мікроорганізмів - збудників інфекційних захворювань людини, а також найпростіших, гельмінтів та отрут біологічного походження за групами патогенності кардинально протилежна міжнародній класифікації ВООЗ щодо патогенних мікроорганізмів за групами ризику. Наприклад в Україні до І групи відносяться найбільш небезпечна бактерія Yersinia pestis - збудник захворювання на чуму, в цій групі знаходиться вірус натуральної віспи, а по класифікації ВООЗ та Списку США ці патогени відносяться до 4 групи небезпеки.

Іноді помилково вважають, що, якщо мікроорганізм віднесений до певної групи ризику, то для проведення безпечної роботи з ним потрібна лабораторія з аналогічним рівнем біобезпеки. Ця позиція некоректна і вибір рівня біобезпеки робиться виходячи з медико-біологічних міркувань і може бути вищим ніж рівень небезпеки патогену [1].

В межах даної статті запропонована методологія розробки технічного завдання на проєктування як основи фармацевтичного інжинірингу і його практична реалізація для допоміжної стадії - підготовка вентиляційного повітря.

Якість очистки повітря для зон та приміщень обирають в залежності від типу виробництва, але для виробництва стерильних ЛЗ вибір здійснюється по [1] Додаток 1 «Виробництво стерильних лікарських засобів» Таблиці 1.1, Таблиця 1.3.

Для забезпечення вимог по біологічній безпеці потрібна реалізація комплексу заходів серед яких визначне місце займають інженерно-технічні заходи Рис 1.

Рис. 1 Схема забезпечення вимог біологічної безпеки при виконання інженерно-технічних заходів

Розробка технічних рішень у вигляді URS для фармацевтичного інжинірингу повітропідготовки в практиці виробництва МІБП залежить від рівні біологічного захисту або рівня біологічної безпеки. Формується технічне завдання для системи нагрівання, вентиляції та кондиціонування повітря (HVAC) для зон, боксів, передаточних шлюзів, виробничих ділянок, лабораторій відповідного рівня біозахисту. Вентиляційне очищене (стерильне) повітря виконує ряд функцій, що потрібно враховувати у URS:

- формування зони, що оточує речовину, напівпродукт тощо де підтримується необхідний рівень чистоти/асептичності;

- витискання, видалення контамінантів з потоком відпрацьованого повітря;

- створення санітарно-гігієнічних умов, що забезпечують функціонування персоналу [7].

Рис 2. Технологічна схема повітропідготовки у припливно-витяжній системі вентиляції лабораторії рівня BSL- 3 - 4.

Повітропідготовка багатоступеневий процес який складається з таких операцій:

Перша ступінь - попередня очистка повітря на фільтрах рівня G3-G4 (course dust filters). Дана операція очистки захищає систему транспортування повітря (вентилятори або компресори) від забруднень, що призводять до ушкодження обладнання (абразивне зношування). Найбільш популярні конструкції - кишенькові фільтри.

Друга ступінь очистки (попередня деконтамінація на префільтрі - фільтрі тонкого очищення F5-F9). На цій операції проводиться фільтрація, що забезпечує чистоту припливного повітря шляхом видалення більшої частини механічних часток. Деконтамінація обумовлена тим, що практично вся мікрофлора повітря іммобілізована на поверхні механічних часток і видаляється разом з ними.

Третя ступінь - блок термінальної деконтамінації. Стерилізація повітря проводиться на термінальних фільтрах НЕРА/ ULPA.

У відповідності з європейськими стандартами ЕЫ 779, EN 1822 та ДСТУ EN 1822-1-2019 фільтрувальні елементи класифікуються на групи і класи залежно від якості фільтрування (ефективності очистки).

Згідно із стандартом фільтрувальні елементи підрозділяються на такі групи:

Група G - фільтри грубого очищення - фільтри попередньої очистки (course dust filters);

Група F - фільтри тонкої очистки (fine dust filters);

Група Н - фільтри (High Efficiency Particular Airfilters) НЕРА (п'ять класів: Н 10; Н 11; Н 12; Н 13; Н 14);

Група U - фільтри (Ultra Low Penetration Air) ULPA (три класи: U 15; U 16; U 17).

Абревіатуру НЕРА (англ. High Efficiency Particulate Air або High Efficiency Particulate Arrestance). можна розшифрувати як - «високоефективна затримка часток». Абревіатуру ULPA (англ. Ultra-Low Particulate Air) можна розшифрувати як - «повітря з дуже малою кількістю часток».

Біологічні лабораторії, що представляють собою організацію або її структурний підрозділ класу захисту BSL-3, є комплексами приміщень, що мають три основні сегменти, які забезпечують їх функціонування: власне лабораторні та зони виготовлення МІБП, а також два технічні поверхи, на яких проводиться деконтамінація рідких і щільних відходів та повітря.

Приміщення BSL-4 (максимально ізольовані лабораторії) розташовують у зонах BSL-3, або у вигляді окремо розміщених будівель. Виробничих приміщень цього класу не існує. Роботи, що передбачають маніпуляції з мікроорганізмами найвищої патогенності здійснюються виключно у науково- дослідних центрах. Лабораторії BSL-4 передбачають всі вимоги, як до BSL-3- лабораторії з наявністю окремих засобів підтримання та систем життєзабезпечення.

Для представлення реальних інженерно-технічних рішень, як блоку фармацевтичного інжинірингу у вигляді URS наведемо вимоги до апаратурного оформлення повітропідготовки у припливно-витяжній системі рівня BSL- 3 - 4, технологічна схема що представлена на Рис 2.

1. Вимогою до цього блоку підготовчих робіт фармацевтичного виробництва є система повітропідготовки, що повинна бути регульованою по фізичним параметрам стадій які представлені на Рис 2: вологість, температура, швидкість повітря на виході з розподільчих пристроїв.

2. Припливне повітря стерилізується один раз проходячи через фільтр НЕРА, а відпрацьоване повітря проходить подвійну стерилізацію при фільтруванні через фільтри HEPA, які щорічно проходять повторну сертифікацію. Корпуси HEPA-фільтрів виготовлені таким чином, щоб деконтамінацію фільтрів можна проводити на місці до їх знищення. Як альтернативний варіант фільтри можуть бути демонтовані і укладені в герметичні газонепроникні одноразові контейнери для їх подальшої деконтамінації та/або знищення шляхом спалювання.

3. У лабораторії необхідно підтримувати негативний тиск. Подача повітря в бокси біологічної безпеки рівня BSL- 3 може здійснюватися з приміщення через HEPA-фільтри, що встановлені в боксах, або безпосередньо з системи подачі повітря. До видалення відпрацьованого повітря з боксів біологічної безпеки класу 3 його необхідно попередньо пропустити через HEPA-фільтри. При роботі тиск у боксах повинен бути завжди нижчим за тиск у приміщеннях лабораторії. Для лабораторії, оснащеної боксами, потрібна автономна система вентиляції нерециркуляційним повітрям.

4. Фільтри НЕРА принципи їх роботи, характеристики, і вимоги до їх експлуатації. Правила роботи з фільтрами високої ефективності очистки повітряних аерозолів, як цього вимагає система фармацевтичного інжинірингу сформульовані у чинних в Україні НТД [8].

Рис. 3. Схема конструкції фільтра HEPA та приклади механізмів затримки контамінантів

Фільтр HEPA (Рис. 3) складається з корпусу, який представляє собою алюмінієвий або оцинкований профіль, всередині якого покладений фільтруючий матеріал у вигляді гофрованого фільтрувального матеріалу. Для того щоб забезпечити вільний прохід повітря через фільтрувальний матеріал і стабільний робочий режим, між складками встановлюють сепаратори.

HEPA - фільтри є одноразовими і не підлягають регенерації.

Суттєвим недоліком фільтрів НЕРА/ULPA є те, що деконтамінація, як спосіб стерилізації, базується на видаленні життєздатної мікрофлори, яка залишається прикріпленою до волокон фільтру. Використання такого способу деконтамінації потребує періодичної хімічної стерилізації фільтра аерозолем формаліну з наступною нейтралізацією аерозолем аміаку або заміни фільтрувального елементу.

Висновки

Виробництво медичних імунобіологічних препаратів є одним з найбільш показових прикладів використання біотехнології для поліпшення здоров'я та благополуччя людей. Базовою особливістю виробництва медичних імунобіологічних препаратів є використання біологічних агентів, серед яких можлива присутність біологічно небезпечних інфекційних об'єктів. Для виконання вимог стосовно біобезпеки та біозахисту у виробничих умовах потрібне створення коректної проєктної документації, прикладом якої є представлене у даному дослідженні технічне завдання у вигляді концептуального проєкту системи повітропідготовки.

Представлене у статті дослідження сучасних розробок та чинної в Україні нормативно-технічної документації у сфері біобезпеки та біозахисту дозволило визначити методологію формуванні концепції для формування технічного завдання на проєктування, що представляє основу фармацевтичного інжинірингу у виробництві медичних імунобіологічних препаратів.

Література:

1. Лікарські засоби Належна виробнича практика. Настанова СТ-Н МОЗУ 42-4.0:2020. [Чинний від 2020-02-16]. - К.: Міністерство охорони здоров'я України, 2020. -338 с.

2. Запобігання біологічним загрозам: що Ви можете зробити: посібник з питань біологічного захисту. / Уітсбі С., Новосьолова Т., Вальтер Дж., Малкольм Д. - Бредфорд . - Бредфордський центр досліджень проблем роззброєння, 2016. - 328 с.

3. Практическое руководство по биологической безопасности в лабораторных условиях. - 3-е изд. - Женева : Всемирная организация здравоохранения, 2004 . - 201 с.

4. Holms C. Risk assessment for biological threat [text] // Math. Canadian ABSA branch meeting, Winnipeg. 2010. - P. 81-102.

5. Біобезпека та біозахист у біологічних лабораторіях 1-го та 2-го рівнів безпеки. монографія: / В. М. Голубничої, М. В. Погорєлова, В. В. Корнієнко.. - Суми: Сумський державний університет, 2016. - 123 с.

6. Безпека роботи з мікроорганізмами І-ІІ груп патогенності. ДСП 9.9.5.035-99. [Чинний від 1999 07.01]. - К.: Міністерство охорони здоров'я України, 1999. -338 с.

7. Поводзинський В. М. Безпечність та технологічна гігієна у виробництві активних фармацевтичних інгредієнтів / В. М. Поводзинський // Технологический аудит и резервы производства. - 2013. - № 3(2). - С. 11-14.

8. Фільтри повітряні високоефективні (EPA, HEPA і ULPA Частина 1. Класифікація, випробування експлуатаційних характеристик, маркування.). ДСТУ EN 1822-1:2019. [Чинний від 2020 01.01]. - К.:ДЕРЖСПОЖИВСТАНДАРТ УКРАЇНИ. 2019. - 38 с.

References:

1. Likars'ki zasoby Nalezhna vyrobnycha praktyka [Medicinal products Good manufacturing practice]. (2020) Instruction ST-NMOZ 42-4.0:2020. from 16^th February 2020. - Kyiv: Ministry of Health of Ukraine [in Ukrainian].

2. Whitsby, S., Novosyolova, T., Walter, J. & Malcolm, D. (2016). Zapobihannya biolohichnym zahrozam: shcho Vy mozhete zrobyty: posibnyk z pytan' biolohichnoho zakhystu [Preventing Biological Threats: What You Can Do: A Guide to Biological Defense]. Bradford. Bradford Center for Disarmament Studies [in Ukrainian].

3. Prakticheskoye rukovodstvo po biologicheskoy bezopasnosti v laboratornykh usloviyakh [Practical guide to biological safety in laboratory conditions]. (2004) (3rd ed., rev.) Geneva: World Health Organization [in Russian].

4. Holms, C. Risk assessment for biological threat [text] (2010) // Math. Canadian ABSA branch meeting, Winnipeg. (pp. 81-102). [in English].

5. Golubnychoi, V.M., Pogorelova, M.V. & Kornienko, V.V. Biobezpeka ta biozakhyst u biolohichnykh laboratoriyakh 1-ho ta 2-ho rivniv bezpeky. monohrafiya [Biosafety and bioprotection in biological laboratories of the 1st and 2nd levels of safety. Monograph] (2016). Sumy: Sumy State University [in Ukrainan].

6. Bezpeka roboty z mikroorhanizmamy I-II hrup patohennosti. [Safety of working with microorganisms of I-II pathogenicity groups]. (1999). DSP 9.9.5.035-99. (from 1t July 1999). Kyiv. Ministry of Health of Ukraine. [in Ukrainian].

7. Povodzinsky, V.M. (2013). Bezpechnist' ta tekhnolohichna hihiyena u vyrobnytstvi aktyvnykh farmatsevtychnykh inhrediyentiv [Safety and technological hygiene in the production of active pharmaceutical ingredients]. Tekhnologicheskiy audit i rezervy proizvodstva - Technological audit and reserve production, 3(2), pp. 11-14. [in Ukrainian].

8. Fil'try povitryani vysokoefektyvni (EPA, HEPA i ULPA Chastyna 1. Klasyfikatsiya, vyprobuvannya ekspluatatsiynykh kharakterystyk, markuvannya.) [High-efficiency air filters (EPA, HEPA and ULPA Part 1. Classification, performance testing, labeling.)]. (2020). DSTU EN 1822-1:2019. [from 1t January 2020]. Kyiv. STATE CONSUMER STANDARD OF UKRAINE. [in Ukrainian].

Размещено на Allbest.ru