Introducción En la industria farmacéutica y a nivel hospitalario la producción de medicamentos estériles esta enfocada en minimizar el riesgo de contaminación por partículas y microorganismos, por lo cual los procesos deben realizarse en una zona limpia. A su vez las operaciones de preparación de los componentes, preparación del producto y llenado deben hacerse en áreas separadas dentro de la zona limpia (áreas críticas dentro de una zona controlada). (1) En estas áreas se pueden dar casos donde es necesario proteger el producto, ya sea del medio ambiente o del personal, y otros donde se trabajan productos biológicos de forma que es necesario proteger al operador y al medio ambiente. Dependiendo de esto se dispone de campanas de flujo laminar y gabinetes de seguridad biológica. (2) Definiciones Aire de suministro: aire que entra a la cabina a través de la abertura frontal o de trabajo y que reemplaza el aire extraído de la cabina. (3) Filtro HEPA (High Efficiency Particulate Air): filtro absoluto de partículas, desechable, retiene los microorganismos y partículas en suspensión en el aire, con una eficiencia de 99,97% o más para las partículas mayores de 0,3 micrones de diámetro. (4) Están construidos por microfibras de boro silicato que han sido unidas con un pegante resistente al agua. El medio filtrante se encuentra plegado dentro de un marco, con el fin de incrementar el área de filtración. (3) Flujo de aire laminar: laminar: masa masa de aire que se desplaza en un recinto confinado a una velocidad uniforme y prefijada, en líneas paralelas provenientes de la superficie de un filtro de alta eficiencia. (4) Se presenta cuando el número de Reynolds [Re] es menor a 3 000. (3) Plenum: Es un encerramiento para el flujo de gases en el cual la presión estática en todos los puntos es relativamente uniforme. (5) Seguridad biológica/ Riesgo biológico: Los microorganismos, con base en el análisis de factores como la patogenicidad, la dosis infecciosa, los modos de transmisión, la variedad de huéspedes que pueden utilizar, la disponibilidad de medidas preventivas y tratamientos efectivos, han sido clasificados en cuatro categorías: (3) Nivel de riesgo 1
2
3
Probabilidad de infección Muy improbable en humanos sanos o animales. Pueden causar enfermedades a los humanos o animales. En circunstancias normales es improbable que sean peligrosos para trabajadores de los laboratorios, la comunidad, los animales domésticos o el ambiente. Usualmente enfermedades graves a humanos y animales. No es común su contagio por contacto indirecto de un individuo a otro.
Riesgo individual
Riesgo comunitario
Medidas y tratamientos
Ejemplo
Bajo
Bajo
Si
B.Subtilis
Moderado
Limitado
Si
VIH
Alto
Bajo
Si
TBC
Usualmente enfermedades muy graves en humanos y animales. 4
Alto
Alto
No
Ebola
Contagio por contacto directo e indirecto. Cabinas de flujo laminar y de bioseguridad El procedimiento con flujo de aire laminar para la obtención de áreas muy limpias y libres de polvo se desarrolló en 1961. En un dispositivo de flujo laminar la cantidad total de aire en el interior de un área se mueve con una velocidad uniforme a lo largo de líneas de flujo paralelas (flujo tipo pistón). Mediante el empleo de prefiltros y filtros bacterianos de alta eficiencia, el aire suministrado al área es esencialmente estéril y barre todo el polvo y las partículas transportadas por la atmosfera. (6) La característica más importante de este tipo de flujo es la capacidad de asegurar que el patrón de flujo de aire es perturbado lo menos posible en la zona central del proceso. En un plano perpendicular al flujo de aire limpio, todas las posiciones ofrecen el mismo nivel de limpieza. (7) Las operaciones críticas de alto riesgo como por ejemplo, llenado, bandejas de tapones, ampollas, viales abiertos y realización de conexiones asépticas, se realizan en salas limpias grado A GMP. Estas condiciones se consiguen normalmente en un flujo laminar. Los sistemas de flujo laminar deben proporcionar una velocidad homogénea del aire en un intervalo de 0,45 m/s +/-20% (0,36 – 0,54 m/s) en el punto de trabajo concreto de estas operaciones, siendo el patrón del f lujo de aire unidireccional. (7) La selección del tipo de cabina depende de la operación propiamente dicha. Para la mayoría de las operaciones para pruebas de esterilidad las unidades de flujo laminar horizontal son superiores a las unidades de flujo vertical en la medida que es menos probable que el movimiento del aire transporte microorganismos desde las manos del operador o el equipo propiamente dicho hacia el medio de prueba. La principal desventaja asociada a esto es que cualquier material particulado generado en las unidades es transportado directamente hacia la sala y contra el personal operativo. En aquellas situaciones en las que se opera con materiales infecciosos o en las que es necesario evitar la contaminación del medio ambiente se recomienda utilizar unidades de flujo de aire laminar recirculante vertical específicamente fabricadas con esta finalidad. (6) Tipos de cabinas de flujo laminar y bioseguridad Tipo
Flujo laminar vertical
Diagrama (8) (3)
Flujo laminar horizontal
Flujo vertical 30/70
Bioseguridad clase I A
Bioseguridad clase II A
Bioseguridad clase II B1
Bioseguridad clase II B2
Bioseguridad clase II B3 o A/B3
Bioseguridad clase III
Cabina de extracción
Características (8) (3) (5)
Protección
Velocidad aire ingreso
Flujo laminar vertical
Producto
0,45 m/s ± 20%
-
HEPA
Flujo laminar horizontal
Producto
0,45 m/s ± 20%
-
HEPA
Tipo
Flujo vertical 30/70
Bioseguridad clase I A
Producto, operador y ambiente
Operador y ambiente
0,45 m/s ± 20%
38,1 cm/s 75 fpm
Nivel de bioseguridad
-
1,2 o 3
Sistema de filtración
HEPA
HEPA en extracción
Otras Baja seguridad a operador y ambiente No protege a operador y ambiente Alta seguridad a operador y ambiente Ducto con presión negativa.
Reciclaje/ Renovación (extraído) -
-
-
No
No protege el producto.
Bioseguridad clase II A
Producto, operador y ambiente
38,1 cm/s 75 fpm
1,2 o 3
HEPA sobre superficie de trabajo HEPA en extracción
Bioseguridad clase II B1
Producto, operador y ambiente
50,8 cm/s 100 fpm
1,2 o 3
HEPA sobre superficie de trabajo HEPA en extracción
Flujo laminar vertical. Se recicla el aire dentro del laboratorio. Ductos biológicamente contaminados y plenum con presión negativa. Permite cantidades mínimas de químicos tóxicos y
70/30
30 % reciclado dentro de la cabina. 30 (rejilla delantera) 70 (rejilla trasera)
Bioseguridad clase II B2
Producto, operador y ambiente
50,8 cm/s 100 fpm
1,2 o 3
HEPA sobre superficie de trabajo HEPA en extracción
Bioseguridad clase II B3 o A/B3
Producto, operador y ambiente
50,8 cm/s 100 fpm
1,2 o 3
HEPA sobre superficie de trabajo HEPA en extracción
Bioseguridad clase III
Cabina de extracción
>0,5 WG
4
Operador y ambiente
Velocidad frontal 0,40 – 0,60 m/s
-
2 HEPA en extracción
Carbón activado
Extracción total, no tiene recirculación.
Sin reciclaje.
Permite químicos tóxicos y radionucleidos. Ductos biológicamente contaminados con presión negativa.
70% dentro de la cabina
Cabina totalmente sellada.
HEPA en admisión
Producto, operador y ambiente
radionucleidos. Ductos biológicamente contaminados con presión negativa.
Ingreso de elementos por caja de paso de doble puerta.
-
-
-
Calificación y validación En las cabinas de flujo laminar se debe verificar periódicamente la velocidad del aire, el estado de los filtros y debe realizarse un control microbiológico de la esterilidad del aire. (9)
Cabinas de bioseguridad
Cabinas de flujo laminar
Velocidad anemométrica del aire (Impulsado y de barrera de protección)
Velocidad anemométrica del aire (Impulsado y no existencia de desviaciones mayores al 20% en ningún punto)
Integridad y eficacia de los filtros HEPA
Integridad y eficacia de los filtros HEPA
Estado de prefiltros, junta de filtro, motores y accionamientos Clase de ambiente estéril
Estado de prefiltros, junta de filtro, motores y accionamientos Clase de ambiente estéril
Campanas de aspiración de gases Ajustes anemométricos Validez de filtro de carbón activo (si existe) en función de tiempo se uso y vida media Estado de prefiltros (si existe), motores y accionamientos
Estanqueidad de la cabina Luminosidad, nivel sonoro Comprobación de las alarmas Intensidad de Luz UV germicida
Estanqueidad de la cabina Luminosidad, nivel sonoro
Luminosidad, nivel sonoro
Intensidad de Luz UV germicida Fugas de aire no filtrado y eficacia de barrera frontal
Pruebas de certificación (3)
Estanqueidad de la cabina: se realiza sobre las superficies exteriores. Determina si uniones, empaques, penetraciones y soldaduras están libres de fuga. Test de humo (Air flow Smoke Patterns). Prueba de fugas de los filtros HEPA: determina la integridad de los filtros HEPA de suministro y extracción, sus alojamientos y marcos de montaje. Ensayo del D.O.P (Dioctilftalato monodispersado), prueba con aceite de parafina, método de contaminación intencionada. (EN12469), prueba de PSL (Micro Esferas de Poliestireno) para el filtro de extracción y el filtro interno.
Test DOP para cabinas (9)
El test de contaminación intencionada consiste, en pocas palabras, en someter al filtro absoluto a una carga de contaminación conocida (aerosol) y medir de forma precisa lo que retiene y lo que no, comparando las concentraciones antes y después del filtro. Con ello podemos determinar la eficacia del filtro porque estamos comprobando y midiendo su capacidad de retención ante una contaminación dada. A su vez provocamos una ligera colmatación del filtro que recibe partículas que debe retener.
Prueba de aumento de temperatura: determina cuál es el aumento máximo de temperatura en la cabina, cuando en la misma se encuentran en operación el ventilador y las luces. Prueba de ruido: determina cuál es el nivel de ruido producido por la cabina. Prueba de intensidad luminosa: determina cuál es la intensidad luminosa en la superficie de trabajo de la cabina. Prueba de vibraciones: determina la cantidad de vibración presente en la cabina, cuando la misma se encuentra funcionando. Prueba de protección al personal: al producto y ensayos biológicos de contaminación cruzada. La prueba determina si los aerosoles son contenidos por la cabina, si los contaminantes externos alcanzan la zona de la mesa de trabajo y si los aerosoles son reducidos por la cabina. Prueba de estabilidad: determina si la cabina tiene estabilidad estructural. Analiza la resistencia al volcamiento, a la distorsión por el efecto de fuerzas aplicadas, a la deflexión de
la superficie de trabajo sometida a condiciones de carga y la resistencia al ladeo de la superficie de trabajo bajo condiciones de carga.
Prueba de velocidad del flujo vertical: Determina la velocidad del aire que se desplaza verticalmente hacia la superficie de trabajo. Prueba de velocidad del flujo de ingreso: determina la velocidad a la que ingresa el flujo a la cabina, a través de la abertura frontal, y el volumen de extracción de la cabina. Prueba de patrones de humo : determina si el flujo del aire, a lo largo de todo el perímetro de la abertura frontal, va hacia la cabina y si el flujo vertical va hacia abajo, no presenta puntos muertos o reflujos sobre la superficie de trabajo. Prueba de fugas del drenaje : define la capacidad de contención de derrames bajo la superficie de trabajo. Prueba de funcionamiento del sistema motor/ventilador : determina si el sistema brinda la presión estática requerida. Prueba del sistema eléctrico: determina si existen riesgos potenciales de descargas eléctricas. Mide las corrientes de fuga, la polaridad, el funcionamiento del sistema de protección de fallas de tierra y la resistencia del circuito a tierra. Clase de ambiente estéril: medición de las concentraciones de los diferentes tamaños de partículas microscópicas en volúmenes de aire de la cabina (nivel de protección de la muestra) y del aire expulsado (nivel de protección del ambiente).
Bibliografía 1. Verificaciones y mantenimiento en cabinas de flujo laminar. M., Cantero. España : Spin Cero, 2004, Vol. 8. 2. Campanas de flujo laminar - Gabinetes de seguridad biológica. L., Rossi Devivo. Caracas : Universidad Central de Venezuela - Laboratorio de Microbiologia. 3. S.A.S., Equipos y Laboratorio de Colombia. Capítulo 6. Cabina de seguridad biológica. [En línea] [Citado el: 25 de 03 de 2014.] http://www.equiposylaboratorio.com/wenv/file_data.php?id=697. 4. M.T., Valenzuela. Instituto de Salud Pública de Chile. Evaluación de cabinas de seguridad biológicas utilizadas en áreas biolimpias para el manejo de agentes neoplasicos. [En línea] [Citado el: 01 de 04 de 2014.] http://www.ispch.cl/sites/default/files/documento_tecnico/2011/01/Cabinas%20de%20Seguridad%20Bi ol%C3%B3gicas.pdf. 5. Salud, Organización Panamericana de la. Cabinas de seguridad biologica: uso, desinfección y mantenimiento. [En línea] 2002. [Citado el: 20 de 03 de 2014.] http://www.ins.gob.pe/CBS/PDF/labcabinas_bioseguridad.pdf. 6. A.R., Gennaro. Remington Farmacia. Argentina : Medica Panamericana, 2003. págs. 900-901. 950-06-1866-4. 7. J.L., Jimenez. Tecnologías Críticas para la Industria, S.L.L. Criterios de cálculo y diseño de flujos laminares. [En línea] [Citado el: 01 de 04 de 2014.] http://www.ingenieriatci.es/wpcontent/uploads/2013/03/Criterios-de-c%C3%A1lculo-y-dise%C3%B1o-de-flujos-laminares.pdf. 8. Ibérica, Quality Technical. Cualificación de Sistemas de Climatización y Tratamiento de Aire. [En línea] [Citado el: 25 de Marzo de 2014.] http://www.qti.es/actualidad/wpcontent/uploads/2010/04/04.pdf. 9. Cultek. Servicios. [En línea] [Citado el: 20 de Marzo de 2014.] http://www.cultek.com/index.asp?p=SERVICIO-TECNICO-Servicios&id=144.
