Мобильный комплекс бактериологической лабораторной диагностики от Миасского завода медицинского оборудования

        Выбор правильного прибора для автоматического отбора проб воздуха не всегда так прост, как может показаться. Директор по системам компании Lighthouse Worldwide Solutions (США) Джейсон Келли объясняет почему.
        В январе 2017 года обновлены рекомендации PIC/S Annex1, однако, в разделе мониторинга чистых помещений и устройств подачи чистого воздуха (Clean Room and Clean Air Device Monitoring) рекомендуемые параметры для микробиологического мониторинга чистых зон во время работы остались прежними с 2003 года. По-прежнему требуется отбирать пробу объемом 1 кубический метр с применением прибора для активного пробоотбора (см. таблицу 1).
        Несмотря на то, что эти требования остаются неизменными с точки зрения GMP, начиная с 2003 года, все еще немало компаний получают замечания FDA из-за отсутствия микробиологического мониторинга с применением приборов для отбора проб воздуха (микробиологических пробоотборинков). Это настораживает, так как результаты микробиологического мониторинга – количество колониеобразующих единиц (КОЕ) – являются свидетельством качества продукции, и определяют решение о выпуске или отбраковке продукции.
       
Пример предупреждающего письма FDA (2016 год)
        «Отбор проб воздуха и контроль поверхностей не со-ответствует требованиям, основываясь на следующем:
1. При проведении сертификации контролируемых зон не был проведен контроль жизнеспособных частиц в тамбуре, раздевалке, шлюзе и ламинарном шкафу».

Пример предупреждающего письма FDA (2014 год)
        «Зона асептического производства не удовлетворяет требованиям к системе мониторинга параметров среды. В частности, процедуры, используемые для мониторинга ламинарных шкафов класса ИСО 5, не подходят для обеспечения надлежащего качества воздуха. Например: А.
        В процессе производства не проводится ежедневный контроль жизнеспособных частиц…»
        Есть еще немало таких объединенных общей темой писем. Учитывая это, данная статья направлена на разъяснение принципов активного отбора проб воздуха, чтобы помочь лицам, принимающим решения, в выборе среди многочисленных типов и моделей на текущем рынке.


Что такое технология импакции при отборе проб воздуха?
        Импакторные пробоотборники конструируются таким образом, чтобы создавать резкий изгиб для потока воздуха [1]. В процессе отбора пробы частицы определенных размеров имеют столь высокую инер-цию, что не могут следовать за потоком и соударяются с поверхностью накопительной пластины (чашки Петри), которая в дальнейшем инкубируется и анализируется.
        Важно понимать, что не все пробоотборники имеют одинаковые физические возможности по импакционному захвату частиц. Большинство читателей уже знает, что счетчики частиц, широко применяемые для мониторинга, имеют определенную чувствительность, т.е. наименьший размер частиц, которые они могут физически определить.
        То же самое справедливо и для микробиологических пробоотборников, имеющих ограничение по размеру частиц, соударяющихся с улавливающей средой. Для пробоотборников чувствительность определяется многими физическими факторами, которые будут рассмотрены в данной статье, однако сначала необходи-мо познакомиться поближе со стандартом ИСО 14698.

Почему стандарт ИСО 14698 так важен?
         Стандарт ИСО 14698 часть 1: “Чистые помещения и связанные с ними контролируемые среды – Контроль биозагрязнений – Часть 1: Общие принципы и методы” был опубликован впервые в 2003 году. Одной из важных частей этого стандарта является выбор подходящего устройства для отбора проб, рассматриваемый в приложении А. В январе 2013 года путем голосования было решено, что этот стандарт, включая часть 2, нуждается в дальнейшем пересмотре. Это явное свидетельство важности данного стандарта в ка-честве руководства и его важность для GMP.
        Основные обсуждаемые изменения стандарта ИСО 14698 включают такие темы как: Новая классификация по концентрации жизнеспособных частиц, отдельная для чистоты воздуха и чистоты поверхности.

    Новая классификация по концентрации жизнеспособных частиц, отдельная для чистоты воздуха и чистоты поверхности.
    Руководство по оценке чистых помещений при их первом пуске или после модификации в отношении биозагрязнений, как это делается в настоящее время для аэрозольных частиц.
    Руководство по мониторингу жизнеспособных частиц.
    Рекомендации по обработке данных.

      Ввиду обсуждения столь существенных изменений разнообразие устройств для отбора проб быстро растет, поэтому так важно принять обоснованное решение при выборе соответствующей модели пробоотборника – то, на что указывает приложение А стандарта ИСО 14698 еще с 2003 года.
        Энергичный продавец может намекнуть, что более быстрый отбор пробы – это самый лучший вариант, ведь это экономит время. Однако ключевой вопрос, который следует задать и проверить – подходит ли данная модель для моего процесса?
        Две основные характеристики пробоотборника оказывают влияние на его способность захватывать частицы и способствовать инкубированию частиц, осевших на чашку Петри.

        Физическая эффективность [2] – способность прибора улавливать частицы разных размеров. Эта эффективность одинакова, независимо от того, является ли частица микроорганизмом, переносит микроорганизм, или она нежизнеспособна. Физическая эффективность зависит от множества факторов, в том числе геометрии импакторной головки, внутрен-ней конструкции пробоотборника, включая толщину слоя улавливающей среды. Даже условия внешней среды могут влиять на физическую эффективность.

        Биологическая эффективность [2] – эффективность улавливания переносящих микроорганизмы частиц. Биологическая эффективность ниже физиче-ской по целому ряду причин, в частности, из-за выжи-ваемости микроорганизмов в процессе отбора пробы и способности улавливающей среды поддерживать их рост.
        Согласно ИСО 14698-1 2003 (приложение А.3.2) при выборе устройства для отбора проб следует учесть целый ряд факторов. Скорость отбора пробы, про-должительность отбора пробы и тип прибора могут в значительной степени влиять на жизнеспособность отбираемых микроорганизмов. Из-за большого разно-образия доступных приборов, при выборе для определенного применения следует учитывать как минимум следующее [2]:

    Вид и размер улавливаемых жизнеспособных частиц
    Чувствительность жизнеспособных частиц к процедуре отбора проб
    Ожидаемая концентрация жизнеспособных частиц
    Возможность обнаруживать высокие или низкие уровни биозагрязнений
    Подходящая культурная среда
    Время дня и продолжительность отбора пробы
    Внешние условия среды, в которой проводится отбор проб
    Нарушение однонаправленного потока устройством для отбора проб

        Одним из фундаментальных критериев выбора является чувствительность (иногда для микробиологических пробоотборников для этой характеристики используется термин «разрешение» – resolution) микробиологического пробоотборника, которое может быть приравнено к так называемой точке отсечения d50.
        Счетчик аэрозольных частиц для фармацевтической промышленности должен, как минимум, подсчитывать частицы размерами 0,5 мкм и 5,0 мкм. Поэтому, какая бы модель ни была выбрана, счетчик должен удовлетворять данным требованиям. Способность подсчитывать частицы требуемого размера становится критическим фактором, в частности если учесть, что диаметр одиночной бактерии может быть порядка 0,3 мкм.
        Поэтому очень важно выбрать пробоотборник с подходящим значением d50 и способностью улав-ливать частицы наименьшего физически возможного размера, чтобы обеспечить уверенность в получаемых результатах и качестве выпускаемой продукции.
        Параметр d50 определяется исходя из того, что частицы размером более чем определенный аэродинамический диаметр попадают на улавливающую пластину (обычно используются чашки Петри диаметром 90 мм), а размером меньше этого – проходят через пробоотборник «насквозь». На рис. 1 показаны траектории воздушных потоков и частиц разных размеров, попадающих через импактор (пробоотборную головку) внутрь прибора.

        В гидродинамике и технологии импакционных устройств для отбора проб воздуха эффективность улавливания определяется числом Стокса [1] – безразмерным критерием, характеризующим частицы, взвешенные в потоке жидкости или газа. Число Стокса позволяет предсказать поведение частиц, когда жидкость будет огибать препятствие. Если Stk>>1, то частицы будут двигаться прямо, наталкиваясь на препятствие, а если Stk<<1, то частицы будут огибать его вместе с жидкостью. Число Стокса может быть най-дено по формуле:

t0 – время релаксации частицы (временная константа экспоненциального затухания скорости частицы из-за сопротивления среды).

u0 – скорость течения среды вдали от препятствия.
l0 – характерный размер препятствия, обычно его диа-метр (рис. 2).