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Kontinuierliche Partikelmessung unter Sicherheitswerkbänken

EINLEITUNG

Der Einsatz einer kontinuierlichen Partikelmessung unter Sicherheits-Werkbänken mit laminarer Luftströmung wird in zunehmendem Maße von Überwachungsbehörden als Maßnahme zur Prüfung des Prozesses „Manuelle, aseptische Herstellung von Parenteralia“ in Apotheken gefordert. Die HYBETA GmbH als unabhängiges akkreditiertes Prüflabor im Bereich Reinraumqualifizierung wurde von verschiedenen Parteien um eine fachliche Bewertung dieser Forderung gebeten.

Der Ursprung der Forderung nach Durchführung einer kontinuierlichen Partikelmessung in Sicherheits-Werkbänken stammt aus dem Anhang 1 zum EG-Leitfaden der Guten Herstellungspraxis – Herstellung steriler Arzneimittel. Unter Punkt 9 steht dort „Klasse A-Bereiche sollten während der gesamten Dauer kritischer Fertigung einschließlich des Einrüstens der Anlage überwacht werden…“. Diese Vorgabe ist zur Überwachung von maschinellen Vorgängen, z.B. Abfüllungen von Pharmazeutika sehr sinnvoll. Für die Überwachung von manuellen Abläufen unter einer LAF-Werkbank ist der Grad der Sinnhaftigkeit aus den folgenden Gründen deutlich eingeschränkt.

 

TECHNISCHE GRUNDLAGEN

Eine Sicherheitswerkbank, wie sie üblicherweise in Apotheken zur Durchführung von aseptischen Arbeitsschritten eingesetzt wird, hat eine Breite von ca. 180 cm und eine Tiefe von ca. 70 cm. Daraus ergibt sich eine Fläche von 12.600 cm2. Diese Fläche entspricht sowohl der Arbeitsfläche der Werkbank als auch der darüberliegenden Filterfläche. Die Luft strömt mit einer Geschwindigkeit von ca. 0,45 m/s laminar gerichtet von oben nach unten durch die Werkbank und wird durch Luftauslässe auf der Arbeitsfläche abgesaugt. Innerhalb der Sicherheitswerkbank freigesetzte Partikel können sich aufgrund der laminaren Luftströmung nicht homogen im Arbeitsbereich verteilen.

Die unter einer Werkbank genutzte Arbeitsfläche wird häufig durch die Fläche der genutzten Unterlage definiert. Ein gängiger Artikel hierfür ist z.B. die sterile Einwegunterlage für Zytostatika, Chemikalien und biologische Arbeitsstoffe der Fa. Berner
mit einer Größe von 56 cm x 41 cm (= 2.296 cm2).

Der Durchmesser einer isokinetischen Sonde, wie sie bei der Partikelmessung nach Vorgaben der DIN EN ISO 14644-1 einzusetzen ist, beträgt 3,4 cm. Daraus ergibt sich eine Fläche der Sonde für den Lufteinlass zum optischen Partikelzähler von ca. 9 cm2.

Die Höhe der Sonde von der Arbeitsfläche der Werkbank beträgt bei fest verbauten als auch bei an einem Stativ befestigten Sonden ca. 15 – 20 cm.

 

WELCHE ÜBERWACHUNGSFUNKTION KANN DIE PARTIKELMESSUNG IN DER WERKBANK DURCHFÜHREN?

  • Leckfreiheit der Filter in der Werkbank

Die Luft strömt durch die Filter im gesamten Deckenbereich der Sicherheitswerkbank gerichtet nach unten. Der Partikelzähler kann nur die Partikel messen, die sich in einem Bereich direkt oberhalb der Sonde befinden. Selbst wenn Turbulenzen auftreten sollten, die den Durchmesser des Messbereichs verdoppeln, so beträgt die überwachte Fläche nur ca. 36 cm2. Bei einer Fläche der Werkbank von ca. 12.600 cm2 ergibt sich ein überwachter Anteil von ca. 0,3 % der Filterfläche. Bei einer unmittelbaren Arbeitsfläche von ca. 2.300 cm2 begrenzt durch die verwendete Unterlage liegt der durch die Sonde überwachte Anteil bei ca. 1,6 %.

 

  • Überwachung des manuellen Herstellungsprozesses in der Werkbank

Die Sonde befindet sich ca. 15 bis 20 cm oberhalb des Herstellungsprozesses, den sie überwachen soll. Die Luft wird von der Werkbank mit der hohen Geschwindigkeit von ca. 0,45 m/s von oben nach unten geblasen. Die gegebenenfalls zu detektierenden Partikel müssen sich gegen den Luftstrom bewegen, um von der Sonde detektiert zu werden. Dies kann nur unter dem Zusammenspiel von sehr vielen Zufallsfaktoren passieren. Der überwiegende Anteil von unter der Werkbank freigesetzten Partikel bleibt unentdeckt, da man mit einer ungeeigneten Methode an der falschen Stelle misst.

 

RISIKOBEWERTUNG UND FAZIT

Aus den oben genannten Punkten ist abzuleiten, dass die Entdeckungswahrscheinlich einer Kontamination im Herstellungsbereich einer Sicherheitswerkbank durch die kontinuierliche Partikelmessung sehr gering ist.

Sie könnte sogar kontraproduktiv sein. Da während der Messungen keine Alarme oder Überschreitungen auftreten, leitet der Nutzer daraus ab, dass seine Arbeitsweise zur aseptischen Herstellung einwandfrei ist. Die Ergebnisse der kontinuierlichen Partikelmessung sind unmittelbar ablesbar und der Messung wird eine hohe technische Sicherheit unterstellt.

Diese suggerierte, nicht vorhandene Sicherheit kann zu einer bewussten oder unbewussten Gleichgültigkeit gegenüber anderen Maßnahmen zur Verbesserung der Herstellungsabläufe oder Reduktion der weiteren Überwachungsmethoden, (z.B. mikrobiologische Prüfmethoden wie Luftkeimzahlbestimmungen, Oberflächenuntersuchungen und Herstellungssimulationen mit Nährmedien) führen.

Somit ist ggf. sogar eine potentielle Gefahr aus der Einführung der kontinuierlichen Partikelmessung abzuleiten, die nicht im Interesse der Erhaltung der Patientensicherheit liegt.