مقدمه و اهمیت رگولاتوری در پایش بیوآئروسل‌ها

در صنایع داروسازی و تولید فرآورده‌های بیولوژیک استریل، انطباق با الزامات قانونی ضامن بقای سیستم مدیریت کیفیت (QMS) است. با انتشار ویرایش جدید راهنمای EU GMP Annex 1، رویکرد صنایع دارویی از کنترل‌های سنتی پس از تولید، به سمت استراتژی کنترل آلودگی( CCS: Contamination Control Strategy)  مبتنی بر مدیریت ریسک تغییر یافته است. در این میان، پایش میکروبی هوای اتاق‌های تمیز به کمک دستگاه‌های ایر سمپلر میکروبی، نقشی کلیدی در اثبات صحه گذاری فرآیندهای استریل ایفا می‌کند. این مقاله به بررسی عمیق الزامات جدید Annex 1، تعامل آن با استاندارد ISO 14698  (کنترل آلودگی زیستی در کلین‌روم‌ها)، مفهوم پایش مداوم و متدولوژی تعیین نقاط بحرانی نمونه‌برداری می‌پردازد.

۱. تغییرات ویرایش جدید EU GMP Annex 1؛ چرخش به سمت پایش مداوم

یکی از اساسی‌ترین تغییرات در به‌روزرسانی  Annex 1، تاکید شدید بر پایش مداوم میکروبی در حین فرآیندهای حساس (In-Operation) در کلین‌روم‌های گرید A و B است. در گذشته، نمونه‌برداری‌های مقطعی و نوبتی (Grab Sampling) برای پاس کردن الزامات کافی شمرده می‌شد، اما رگولاتوری جدید این رویکرد را به چالش می‌کشد.

پایش مداوم فعال (Continuous Active Air Sampling) چیست؟

طبق الزامات جدید، در تمام طول مدت فرآیندهای حساس (مانند پرکنی استریل یا ستاپ خطوط تولید)، هوای محیط باید به‌طور مداوم پایش شود. برای دستیابی به این هدف با استفاده از ایر سمپلر میکروبی، دو راهکار مهندسی وجود دارد:

• تنظیم نرخ جریان و زمان مکش (Extended Sampling):

  استفاده از دستگاه‌هایی که قادرند حجم مشخصی از هوا را با دبی پایین تر در فواصل زمانی برنامه‌ریزی‌شده در طول یک شیفت کاری نمونه‌برداری کنند و از خشک شدن محیط کشت آگار و کاهش راندمان بیولوژیک جلوگیری شود.

• استفاده از سیستم‌های ایر سمپلر با هدهای ایزوله (Remote Sampling heads):

  اتصال هد نمونه‌برداری به یک سیستم نمونه برداری در خارج از زون بحرانی، که امکان تعویض آسان‌تر پلیت‌ها و پایش بدون وقفه را بدون ایجاد اغتشاش در جریان هوا laminar flow فراهم می‌کند.جهت اطلاعات بیشتر به اطلاعات فنی  نمونه ایر سمپلر میکروبی مدل Isolator 180 رجوع نمایید.

نکته الزامی GMP : ویرایش جدید تصریح می‌کند که هرگونه رویداد یا انحراف از حد مجاز آلودگی میکروبی در گرید A حتی مشاهده 1CFU  باید به عنوان یک نقص ارزیابی شده و منجر به ارزیابی کارنامنطبق و بررسی ریشه‌ای خطا (RCA) گردد. در این گرید حد مجاز مفهوم آماری ندارد و هدف عدم رشد مطلق است.

۲. پایش میکروبی در سیستم‌های پیشرفته: ایزولاتورها و RABS

با افزایش تمایل صنایع دارویی به حذف عامل انسانی از زون‌های استریل، استفاده از ایزولاتورها (Isolators) و سیستم‌های دسترسی محدود (RABS: Restricted Access Barrier Systems) به یک استاندارد بدل شده است. پایش میکروبی هوا در این تجهیزات حساس، نیازمند طراحی مهندسی ویژه ای در ساختار ایر سمپلر میکروبی است.

ساختار ایر سمپلر میکروبی در سیستم‌های با دسترسی محدود

دستگاه‌های ایر سمپلر میکروبی معمول به دلیل عدم مقاومت در برابر فرآیندهای گازدهی و استریلیزاسیون، مجاز به قرارگیری مستقیم در داخل ایزولاتورها نیستند. در این ساختارها از سیستم های ریموت استفاده می‌شود:

• تفکیک هد از بدنه: تنها هد استیل ضد زنگ (316L) در داخل ایزولاتور یا RABS نصب می‌شود. موتور مکش و بردهای الکترونیکی در خارج از محفظه قرار می‌گیرند.
• مقاومت در برابر VHP : هدها و اتصالات داخلی پایشگر باید به‌طور کامل در برابر بخار پراکسید هیدروژن (VHP) که برای استریلیزاسیون و سینتاسیون ایزولاتور استفاده می‌شود، مقاوم باشند.
• کنترل اگزاست هوا: هوای مکش شده توسط ایر سمپلر میکروبی پس از عبور از محیط کشت، تحت هیچ شرایطی نباید درون فضای ایزولاتور رها شود( جهت جلوگیری از ریسک جریان های گردابی و آلودگی متفاطع)، بلکه باید از طریق لوله‌کشی‌های استیل کالیبره مخصوص به خارج از زون بحرانی هدایت و تخلیه گردد.

ایر سمپلر میکروبی ریموت مناسب محیط های با دسترسی محدود

۳. استاندارد ISO 14698 و راندمان بیولوژیکی ایر سمپلرها

در حالی که استاندارد ISO 14644-1 بر شمارش ذرات غیرزنده تمرکز دارد، استاندارد ISO 14698 (بخش ۱ و ۲) مرجع اصلی کنترل آلودگی زیستی (Biocontamination Control) در اتاق‌های تمیز است. طبق این استاندارد، هر ایر سمپلر میکروبی که در صنایع دارویی استفاده می‌شود باید فرآیند اعتبارسنجی راندمان را طی کرده باشد.

ISO 14698  دو نوع راندمان را برای دستگاه‌های پایش فعال هوا تعریف می‌کند:

1. راندمان فیزیکی: (Physical Efficiency)

   توانایی دستگاه در جمع‌آوری ذرات در اندازه‌های مختلف. این ویژگی با فاکتور D₅₀  (قطری از ذره که دستگاه ۵۰ درصد آن‌ها را به دام می‌اندازد) سنجیده می‌شود. طبق استاندارد، سرعت برخورد و اندازه روزنه‌های هد ایر سمپلر باید به گونه‌ای طراحی شود که ذرات تا ۱ میکرومتر نیز شتاب کافی برای برخورد با آگار را پیدا کنند.

2. راندمان بیولوژیکی: (Biological Efficiency)

   توانایی دستگاه در جمع‌آوری میکروارگانیسم‌ها بدون آسیب رساندن به ساختار زنده آن‌ها. سرعت برخورد هوا با سطح آگار نباید آن‌قدر بالا باشد که سبب متلاشی شدن یا مرگ سلول میکروبی (Desiccation/Impact stress)ناشی از استرس ضربه شود و نباید آن‌قدر پایین باشد که ذره به دلیل عدم بازدهی شتاب، از سطح آگار جهش کرده و فرار کند.

۴. تعیین نقاط بحرانی نمونه‌برداری (Sampling Locations) بر اساس آنالیز ریسک (FMEA)

یکی از خطاهای رایج در پایش میکروبی اتاق‌های تمیز، انتخاب نقاط نمونه‌برداری بر اساس حدس و گمان یا صرفاً فواصل هندسی متقارن است. ممیزین سازمان غذا و دارو و الزامات ویرایش جدید Annex 1 تاکید دارند که نقاط پایش با ایرسمپلر میکروبی باید بر اساس مدیریت ریسک کیفیت (QRM) تعیین شوند.

بهترین متدولوژی برای این کار، استفاده از تکنیک  FMEA  است. مراحل پیاده‌سازی FMEA برای تعیین نقاط بحرانی پایش میکروبی هوا به شرح زیر است:

گام اول: نقشه‌برداری فرآیند

تمام مراحلی که محصو، فرمولاسیون یا ظروف استریل در معرض هوای محیط قرار می‌گیرند را به دقت ثبت کنید.

گام دوم: ارزیابی شاخص‌های ریسک

برای هر نقطه، سه فاکتور اصلی را بین عدد ۱ تا ۱۰ امتیازدهی کنید:

• شدت (Severity): اگر آلودگی در این نقطه رخ دهد، چقدر بر استریل بودن محصول نهایی تأثیر دارد؟
• احتمال وقوع (Probability): چقدر احتمال دارد که در این نقطه آلودگی رخ دهد؟ (بر اساس حضور اپراتور، جریان هوا یا تعداد دفعات مداخلات دستی).
• قابلیت کشف (Detection): اگر پایش انجام نشود، چقدر احتمال دارد آلودگی بدون ایر سمپلر  میکروبی کشف شود؟ (معمولاً در تست‌های میکروبی بدون پایش فعال = ۱۰، یعنی عدم امکان کشف پیشگیرانه).

گام سوم: محاسبه RPN و انتخاب نقاط

با ضرب این سه فاکتور، عدد اولویت ریسک (RPN: Risk Priority Number) محاسبه می‌شود:

RPN= Severity x Probability x Detection

نقاطی که بالاترین عدد RPN را به دست می‌آورند، به عنوان نقاط بحرانی کنترل (CCPs) شناخته شده و مستقیماً در دستورالعمل استاندارد عملیاتی (SOP) به عنوان ایستگاه‌های اجباری نمونه‌برداری فعال هوا با ایر سمپلر میکروبی ثبت می‌شوند. نمونه‌هایی از این نقاط عبارتند از: مجاورت چرخ‌دنده‌های ترانسفر ظروف استریل، محل استقرار دستکش‌های ایزولاتور، و زون‌های بلافاصله پس از تونل استریلیزاسیون.

نتیجه‌گیری و گام‌های بعدی در استراتژی CCS

تطابق با ویرایش جدید EU GMP Annex 1 و الزامات استاندارد ISO 14698 دیگر یک انتخاب نیست، بلکه ضرورت الزامی ممیزی‌های رگولاتوری است. انتقال از پایش‌های سنتی به پایش‌های مداوم فعال، استفاده از ایر سمپلر میکروبی با ساختار ریموت و مقاوم در برابر VHP در سیستم‌های مانع (Isolators/RABS)، و علمی‌سازی انتخاب نقاط نمونه‌برداری بر اساس متدولوژی FMEA، گام‌های اساسی در تدوین یک استراتژی کنترل آلودگی موفق هستند.

برای درک بهتر تفاوت‌های مهندسی ایر سمپلر میکروبی پرتابل معمول با سیستم‌های ریموت و انطباق آن‌ها با استانداردهای عمومی آزمایشگاهی، به مقاله پایه راهنمای جامع ایر سمپلر: مقایسه روش‌های پایش، عملکرد رجوع فرمایید. در گام بعدی، مقاله جزئیات فنی و عملیاتی در نگارش دستورالعمل (SOP) پایش میکروبی هوا با Air Sampler را دنبال کنید.