Enfoques racionales para la implementación de la contención para el procesamiento de activos farmacéuticos: Parte 3

Trabajo presentado en el taller WS-15 de Reed Exhibitions Interphex 2000, 22 de marzo de 2000

Por Nick Phillips y Terry FayLockwood Greene Ingenieros

Tercera parte de un artículo de tres partes (haga clic aquí para leer la Parte 1 o la Parte 2

ContenidoMezclaCompresión de tabletas y llenado de cápsulasRecubrimientoLimpieza de equiposEmbalajePosible fuga de líquidoOpciones para la contención de fugasResumen

MezcladoHay muchos tipos de operaciones de mezclado, "V", de doble cono, planetario, contenedor, etc. Para productos que requieren contención, el procesamiento de materiales utilizando el mezclado en contenedor es actualmente el método preferido. Ya que reduce la cantidad de traslados de material y traslados de equipos.

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Compresión de tabletas y llenado de cápsulas Las máquinas de compresión de tabletas contenidas están abriéndose camino en el mercado, pero en este punto los resultados a largo plazo aún se están estableciendo. Para cumplir con las categorías 3 y 4 OEL utilizando equipos estándar, se requiere una operación de flujo único con procedimientos de vestimenta separados. Un operador debe ingresar a una sala de batas llevando un respirador personal (PR) limpio. El operador se pondrá un traje de conejito desechable y entrará a su sala de compresión específica a través de una esclusa de aire, una vez lo haya hecho y la máquina esté en funcionamiento no deberá regresar al pasillo limpio.

Se recomienda cargar el equipo desde el piso superior a través de estaciones de caída. El operador abrirá la válvula de forma remota en la estación de descarga de IBC y el material se introducirá en el equipo en el nivel inferior. Para garantizar que no se produzca la separación del producto, se puede utilizar un sistema de transferencia con rodillo de presión (dibujo a continuación proporcionado por Lockwood Greene Engineers (LGE)).

Las unidades de compresión contenidas actuales están completamente cerradas con paneles de acceso al puerto de guantes para su ajuste y mantenimiento. La mitad superior de la máquina se mantiene bajo una presión de aire negativa con respecto a la habitación. Todo el reemplazo y limpieza de herramientas se realiza utilizando los puertos para guantes. Dentro del gabinete hay disponible una conexión de vacío doméstico. Las herramientas que se van a retirar de la máquina salen de la máquina a través de un RTP y se introducen en una bolsa de plástico. Hasta el momento no existen diseños específicos para la contención del llenado de cápsulas. Fette tiene un área de tableta con acceso a guantera e IMA tiene un diseño de "lavado in situ" para sus nuevas prensas.

Para reducir la manipulación del operador, se recomienda que las tabletas comprimidas se levanten mediante desempolvadores de tabletas y se introduzcan en contenedores cerrados de acero inoxidable.

Los operadores que abandonan esta área deben pasar primero por una ducha de aire, una ducha de nebulización o un rociador de agua en la esclusa de aire para personal. Luego pueden limpiar manualmente su PAPR y colocar la unidad en un casillero de paso. Luego se quitarán la prenda exterior, la desecharán y saldrán de la habitación.

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Recubrimiento En operaciones nuevas se deben utilizar recubridores con descarga superior e inferior. Esto permitirá cargar directamente desde contenedores cerrados o mediante transferencia al vacío. Si se requieren unidades de carga frontal, el material debe recogerse con un elevador de poste y acoplarse a una brida adaptadora, que cubrirá el puerto de carga de la recubridora. La unidad de tratamiento de aire de la recubridora se encenderá para reducir las partículas transportadas por el aire y las tabletas se introducirán por gravedad en la recubridora. La descarga del recubridor hará uso del arado con una brida adaptadora y un conducto para alimentar las tabletas recubiertas al recipiente cerrado.

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Limpieza del equipo Para reducir el nivel de exposición de los empleados, cuando corresponda, el equipo debe utilizar tecnología Clean In Place (CIP). Esto debe incluir las cabinas de aislamiento en Muestreo, las unidades dispensadoras de aislamiento en Pesaje central, las operaciones de formulación, los recubridores, el equipo de compresión, si así está equipado, y el lavado de contenedores. Estos sistemas suelen ser unidades de tanques múltiples con PLC para crear diferentes perfiles de limpieza según los requisitos de limpieza de materiales y equipos específicos.

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EmbalajeLos estudios realizados hasta la fecha han demostrado niveles bajos de exposición para la mayoría de los materiales en tabletas y cápsulas. Comprimidos especialmente recubiertos. Se debe tener cuidado al manipular tabletas frágiles sin recubrir, que pueden requerir carcasas de máquina mejores que las que normalmente se suministran.

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Posibilidad de fuga de líquidos Se deben abordar las fugas de líquidos que contengan activos disueltos o suspendidos. Hay dos fuentes de esta fuga.

Fuga a través del equipo/recipiente/pared de tubería La falla del equipo metálico y las paredes de la tubería es inusual para operaciones por lotes si se realizan controles de presión/vacío entre corridas, se considera adecuadamente la ventilación de seguridad y se realizan pruebas de corrosión/erosión para mantenimiento. Por lo tanto, la contención de doble pared de recipientes y equipos mecánicos para protegerlos de la rotura de la pared no se implementa comúnmente para la contención farmacéutica.

Hay disponibles sistemas de contención de doble pared para sistemas de tuberías. (Por ejemplo: Conley y Fibercast fabrican sistemas de FRP; Asahi y Rovanco fabrican sistemas de tuberías de plástico). Esto se hace en materiales peligrosos, especialmente si la tubería es un sistema no metálico, la tubería es una tubería de cabecera siempre en funcionamiento, existen problemas potenciales de corrosión/erosión, la tubería está enterrada y/o si existe riesgo de daño mecánico. Daños (por carretillas elevadoras, camiones que golpean puentes de tuberías, etc.). En el sector farmacéutico, estos riesgos no son muy altos y las tuberías de doble pared generalmente se limitan a cabezales de ácido plástico, etc. y tuberías que pasan por áreas de acceso abierto que no son de proceso.

Fuga/rociado a través del sello mecánico o empaquetado, o la junta del agitador, equipo giratorio, válvula o brida. Los sellos mecánicos se usan comúnmente en agitadores, bombas y otros equipos giratorios. Un solo sello mecánico presenta un alto factor de riesgo. Se debe utilizar un sello mecánico doble con una descarga que sea compatible con el proceso pero que tenga un suministro no interrumpible (como un depósito presurizado de capacidad suficiente) para evitar fugas al exterior. Si esto no se puede implementar, se debe considerar la contención secundaria en la unidad.

En el sector farmacéutico, el uso de una amplia variedad de productos químicos conduce al uso común de teflón como material para juntas. El teflón no es un elastómero y presenta problemas específicos de fugas, que sólo se ven exacerbados por la naturaleza discontinua de las operaciones y los ciclos de calentamiento y enfriamiento bajo congelación que son comunes. El uso de elastómeros como juntas mejora la fiabilidad de la junta con junta, pero ésta sigue siendo un área de riesgo de fugas y salpicaduras. Hay varias opciones para contener este problema.

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Opciones para la contención de fugas

Sistemas de bridas con doble sellado El uso de un sello doble permite un monitoreo continuo del sello primario y la contención de fugas dentro del sistema. El único fabricante de sistemas de bridas de doble contención que LGE conoce es Asahi Chemical. Comercializan estas bridas para su línea de tuberías de contención termoplásticas. Estos constan de un sello de junta tórica doble con el espacio anular entre ellos como una extensión del espacio anular del tubo doble. Key High Vacuum Products fabrica una brida de acero inoxidable sellada con una sola junta tórica para fines de alto vacío y ha fabricado sellos dobles para pedidos personalizados. El espacio entre las juntas tóricas podría aprovecharse superior e inferior en las caras externas de las bridas para accesorios de tubería. El conector inferior permitiría conectar un tubo de recolección a un recipiente ventilado con filtro hidrofóbico de 0,2 micrones y el segundo conector de tubería permitiría el lavado con una solución de eliminación. Como alternativa, la brida también podría equiparse con un sensor de presión para detectar fugas entre los sellos.

Cuando el activo está en fase líquida (disuelto o en sí mismo líquido), esto no proporcionará suficiente protección de barrera. Los vapores que contienen activos penetrarán el filtro y podrán ser inhalados; depositarán activos en las superficies. Por lo tanto, en estas aplicaciones se debe utilizar un filtro de lecho de carbón para la absorción o la unidad debe ventilarse a un depurador u oxidador térmico.

El uso de estas técnicas proporciona protección adicional si se establece originalmente un buen sello, pero aún así puede conducir a un solo modo de falla, ya que potencialmente puede filtrarse si falla un perno en la brida. No se pueden actualizar; se deben cambiar las bridas.

Sistemas con doble junta Los sistemas con doble junta se encuentran principalmente en válvulas diseñadas para cumplir con los estándares de "cero emisiones" de la EPA. Consisten en un juego de empaquetaduras en los vástagos de las válvulas, un espaciador en el casquete de la válvula, seguido de un segundo juego de empaquetaduras. El espacio entre el empaque está roscado y puede equiparse con tubos de purga y drenaje y detección de fugas (ver imagen a la derecha). Estos sistemas son confiables, pero su principal desventaja es el costo y el hecho de que solo protegen contra fugas en el vástago de la válvula (que es la fuente principal, pero no la única, de fugas en las válvulas). En algunos casos, este enfoque se puede adaptar a válvulas existentes (Jamesbury y Xomox fabrican kits de adaptación para sus válvulas de bola). Debe considerarse para todas las instalaciones nuevas. Worcester fabrica una válvula de bola modelo 94 de este tipo con un diseño de brida ASME de acero inoxidable estándar y un diseño de tubería sanitaria de tres abrazaderas de 3 piezas. Xomox fabrica sistemas de válvulas de mariposa, de bola y de macho con junta doble. Aún se debe considerar la posibilidad de contener el cuerpo de la válvula para asegurar el control de fugas en las conexiones de las tuberías y en las juntas del cuerpo. LGE no conoce válvulas de diafragma con sellos de vástago secundarios.

Contención cerrada sellada Otro enfoque es encerrar totalmente el área empaquetada/empaquetada en un recinto sellado, que generalmente es capaz de soportar cierta presión o vacío y garantizar el control de fugas.

Ramco Manufacturing Co. fabrica un sistema de contención de bridas que consta de cubiertas con juntas hechas de Noryl/FRP o ABS/PVC con una clasificación de hasta 300 °F y 20 psig (consulte la imagen de arriba proporcionada por Ramco). Estos se colocan alrededor de la brida y se sujetan con bandas de acero inoxidable. La limitación de este sistema es que solo está disponible para tuberías de ¾ a 1", no puede manejar secciones transversales no redondas (como el cuello de algunas válvulas de diafragma) y no puede caber en espacios reducidos debido a limitaciones dimensionales. estar equipados (a un costo adicional) con tuberías de purga y drenaje, y detección de fugas, y se pueden adaptar sobre bridas existentes.

Conley Corp. fabrica gabinetes de válvulas de doble contención de FRP personalizados y Asahi fabrica gabinetes de válvulas de doble contención de plástico personalizados que se ajustan alrededor de válvulas, bridas, etc. También están sujetos a limitaciones dimensionales. Los diseños de Conley soportarán una presión de 10 psig. Pueden equiparse (con un costo adicional) con tuberías de purga y drenaje y detección de fugas, y pueden instalarse sobre accesorios y válvulas existentes.

Contención atmosférica cerrada y "protectores contra salpicaduras" y bandejas de goteo. Estos son "delantales" de tela o láminas selladas que se pueden instalar alrededor de bridas y válvulas. Ate cordones o abrazaderas metálicas para sujetarlos. Estas unidades varían desde simples protectores, que rompen los aerosoles pero no los contienen (se filtrarán) hasta unidades que tienen una contención moderada y están disponibles con conexiones de descarga y drenaje. Son de bajo costo y se adaptan a la mayoría de los lugares; su debilidad radica en limpiarlos después de una fuga y la posibilidad de que ellos mismos se filtren.

Ramco fabrica bridas y tapas de válvulas con material de teflón y utiliza bandas de acero inoxidable para mantenerlas en su lugar (consulte las imágenes de arriba proporcionadas por Ramco). Tienen una clasificación de 300 °F y se han adaptado para limpiar la contención inferior de la válvula Strahman en el pasado, pero el diseño utilizado no permitía el funcionamiento de la válvula con el protector colocado a menos que la válvula estuviera automatizada. Estas unidades proporcionan un enfoque de bajo costo, que puede usarse en requisitos de contención de bajo nivel y, para requisitos de contención más altos donde otros sistemas no encajan, o usarse con sistemas secundarios. El goteo de debajo de la cubierta y los residuos de tuberías y material mojados (ya que no están sellados) deben abordarse en el diseño del sistema. Una simple bandeja de goteo debajo de la unidad recogerá el drenaje y puede dirigirlo a otra parte, pero esto proporciona una superficie expuesta adicional. La mejor solución a este problema es encerrar las unidades cubiertas en un recinto. Dado que no existe ningún problema de protección contra salpicaduras, las unidades cubiertas sólo necesitan contenerse para controlar el goteo y los residuos si se produce una fuga. Para lograr esto, se puede utilizar una caja simple con puertos de acceso, diferencial de presión negativa a la habitación y conexiones a un sistema de drenaje. El interior de la caja se puede lavar con descontaminantes a través de un sistema CIP fijo o mediante el uso de un aerosol presurizado portátil. El funcionamiento de las válvulas se automatiza o se realiza metiendo la mano en los puertos con guantes adecuados. Esto no es un problema ya que el interior de la caja no se contamina durante el funcionamiento normal sino sólo durante una falla del sistema.

Fugas/rociado/recubrimiento residual al hacer y romper conexiones Cuando las líneas están conectadas a válvulas, bridas, etc., existe la posibilidad de que tengan fugas cuando se pongan en funcionamiento. Una vez que comienzan a tener fugas, la línea debe drenar antes de que se detenga la fuga y queden bolsas de líquido en la tubería, tubo o manguera que se retira. Todo esto representa problemas de exposición para el personal. El mejor método para hacer y romper este tipo de conexiones es un sistema de doble válvula que detiene el flujo en ambos extremos. Estos también deben contenerse, ya que existe la posibilidad de que se produzcan fugas y salpicaduras durante la operación. Para lograr esto, se puede usar una caja simple con puertos de acceso, un diferencial de presión negativa a la habitación y conexiones a un sistema de drenaje. La principal desventaja de este enfoque es el costo y los requisitos de espacio. Todas las líneas que puedan fijarse en su lugar deben serlo y la necesidad de flexibilidad debe cumplirse en las tuberías y válvulas. Las conexiones temporales durante las operaciones sólo deben utilizarse cuando se haya agotado la implementación del enfoque anterior.

Victualic proporciona un diseño de válvula de mariposa doble para realizar y deshacer conexiones. Es simple de operar pero tiene un área expuesta más grande para limpiar cuando las unidades están desconectadas. Están disponibles desde 1" hasta 3" con presión de trabajo de 210 a 120 psig respectivamente. Tienen un rango de temperatura de funcionamiento de 20°F a 230°F con sellos de teflón y piezas de acero inoxidable o Hastalloy. Aeroquip fabrica un sistema de válvula de bola doble (ver imagen a la derecha proporcionada por Aeroquip). Una bola se saca para acomodar la otra y proporciona muy buenos enclavamientos para evitar la apertura mientras las válvulas de bola no están juntas. Están clasificados para hasta 250 °F y 600 psig (3/4" y 1", 300 psig 1-1/2, 2 y 3") con sellos de teflón y piezas de acero inoxidable o Hastalloy.

Para mangueras y tubos de ½" y menos, se usan comúnmente accesorios de cierre automático Swagelock o Parker, pero tienen tendencia a "pegarse" y tener fugas o volverse difíciles de desmontar cuando se procesan materiales pegajosos o que tienen sólidos.

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Resumen Como hemos visto, los proveedores de la industria farmacéutica han logrado grandes avances para reducir la exposición de los operadores mediante la modificación de los diseños de sus equipos. Constantemente se diseñan e implementan nuevos equipos. El enfoque ha cambiado claramente para reemplazar los equipos de protección personal con controles de ingeniería.

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Para obtener más información: Nick Phillips ([email protected]) o Terry Fay ([email protected]), Lockwood Greene, The Tower, 270 Davidson Ave., Somerset, Nueva Jersey 08873-4140. Teléfono: 732-560-5700.

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