Optimierung von Effizienz und Nachhaltigkeit in pharmazeutischen Reinräumen

Abstract

Im Rahmen dieser Arbeit wurde ermittelt, wie der Betrieb von pharmazeutischen Reinräumen optimiert und dadurch Effizienz und Nachhaltigkeit gesteigert werden können. Für Produktionsräume im Bereich der aseptischen Herstellung werden auf Basis einer Richtlinie der amerikanischen Gesundheitsbehörde FDA in der Literatur Werte für Luftwechselraten von mindestens 20 /h diskutiert und empfohlen. Eine wissenschaftliche Grundlage für diesen Wert ist aber bislang nicht gegeben. Ausgehend von der These, dass auch mit niedrigeren Luftwechselraten (<20 /h) ein Betrieb dieser Reinräume gemäß den regulatorischen Anforderungen möglich ist, wurden im Rahmen dieser Arbeit mehrere Versuchsserien in einem Reinraum mit variabel einstellbarer Lüftung bei unterschiedlichen Luftwechselraten durchgeführt. Bei der Durchführung der Versuche kamen Laser-Partikelzähler, Luftkeimsammler sowie ein Biofluoreszenz-Partikelzähler zum Einsatz, der mikrobentragende Partikel in Echtzeit erfassen kann. Dabei wurden sowohl die eingestellten Luftwechselraten als auch die Kleidung und das Verhalten des Personals im Raum variiert. Die Forschungsfragen für diese Dissertation lauteten: 1) Ist die von der FDA explizit genannte und industrieweit übliche Luftwechselrate von mindestens 20 h-1 tatsächlich erforderlich, um die Anforderungen an die Reinraumklasse C gemäß Annex 1 der EU-GMP-Richtlinie einzuhalten? a. Welche Luftwechselrate ist erforderlich, um die geforderte Erholzeit von 15-20 Minuten zu erreichen? b. Welche Luftwechselrate ist erforderlich, um die regulatorischen Erwartungen für den Status „in operation“ in einem pharmazeutischen Reinraum Klasse C zu erfüllen? 2) Sind Biofluoreszenz-Partikelzähler geeignet, um den mikrobiellen Status von Reinräumen zuverlässig zu überwachen und somit eine kontinuierliche Kontrolle der Partikel- und Keimbelastung mit dem Ziel der Reduzierung von Luft-wechselraten zu gewährleisten? a. Was ist ein angemessener Aktionsgrenzwert für mikrobentragende Partikel? 3) Welche Empfehlungen für regulatorische Anforderungen an Luftwechselraten für Reinräume der Klasse C ergeben sich auf wissenschaftlicher Basis? Die Ergebnisse belegen, dass Räume der Reinraumklasse C mit einer Luftwechselrate von 10 /h nachhaltig und effizient betrieben werden können. Die kontinuierliche Kontrolle von Partikeln und mikrobentragenden Partikeln mittels Echtzeitkeimzählern kann dabei für die notwendige Sicherheit sorgen, dass die Reinräume innerhalb der regulatorisch vorgegebenen Grenzen bleiben. Signifikante Kosteneinsparungen durch reduzierten Energieverbrauch sowie eine verbesserte CO2-Bilanz wären der angestrebte Nutzen für die Wirtschaftlichkeit der Unternehmen und den Umweltschutz.