Il responsabile di uno stabilimento farmaceutico e un ingegnere di una fabbrica di semiconduttori possono richiedere un filtro con lo stesso grado di efficienza nominale e tuttavia specificare due cose completamente diverse. La domanda fondamentale che entrambi devono porsi prima di redigere una richiesta di offerta non è quale classe di filtro indicare, ma quale rischio di processo il filtro è destinato a controllare — poiché tale risposta determina quali prove, interfacce e dati di qualificazione debbano essere inclusi nella richiesta affinché un fornitore possa presentare un’offerta significativa.

I rischi di processo che determinano i parametri di filtro di ciascun settore

Le specifiche di un filtro hanno senso solo quando il lettore sa da cosa lo sta proteggendo, e raramente i due settori si trovano a dover proteggersi dalla stessa cosa. Nella produzione farmaceutica, la scheda tecnica del filtro parte dal processo stesso: cosa è esposto, in quale fase e cosa richiede la strategia di controllo della contaminazione per quella fase. Il filtro è un punto di controllo all’interno di un contesto di classe ambientale che ha già un proprio ciclo di vita di qualificazione. Nella produzione di semiconduttori, la scheda tecnica del filtro parte da una domanda diversa: qual è la classificazione delle particelle aerodisperse richiesta dall’apparecchiatura di processo e, separatamente, esiste un rischio di contaminazione chimica che un filtro antiparticolato non è in grado di affrontare affatto.

Questa differenza modifica il significato del termine “requisito” in ciascun caso. Laddove un processo farmaceutico dipenda dalla garanzia di sterilità o dal controllo della carica batterica, le prove rilevanti sono legate al grado di classificazione della sala e alla fase di qualificazione raggiunta dalla struttura: l’integrità dei filtri installati, il flusso d’aria, il differenziale di pressione, la visualizzazione del flusso d’aria e i test di recupero fanno tutti parte di quel ciclo di vita, e la scelta di quale di essi applicare dipende dal grado, dalla funzione dell’apparecchiatura e dal rischio da gestire. Laddove un processo di produzione di semiconduttori dipenda dalla sensibilità di uno strumento al deposito di particelle, la stessa questione relativa ai filtri deve essere affrontata alla luce di una classificazione delle particelle aerodisperse; inoltre, se lo strumento o il processo comporta anche un rischio derivante dalla contaminazione molecolare aerodispersa, tale rischio si colloca su un piano completamente distinto che un filtro classificato in base alle particelle non è in grado di risolvere.

La conseguenza per l’acquirente è che indicare innanzitutto una classe di filtri, prima di stabilire quale di queste basi di rischio sia applicabile, porta a una specifica che sembra completa ma che in realtà non è ancorata a nulla. Un filtro scelto esclusivamente in base a un valore di efficienza potrebbe soddisfare i requisiti relativi al conteggio delle particelle, ma non rilevare un’esposizione alla contaminazione chimica effettivamente presente nel processo, oppure potrebbe essere acquistato senza i dati di qualificazione richiesti per lo standard “room grade” farmaceutico al momento della consegna. Confermare innanzitutto il rischio di processo — esposizione del prodotto e standard “room grade” per i progetti farmaceutici, classificazione delle particelle separata dal rischio chimico per i progetti relativi ai semiconduttori — è ciò che consente di compilare correttamente il resto del foglio di input, anziché doverlo modificare in un secondo momento.

Requisiti farmaceutici, dalla CCS alla qualificazione

A scheda informativa sui filtri farmaceutici si sviluppa partendo dalla strategia di controllo della contaminazione, non dalle specifiche tecniche del filtro. La strategia di controllo della contaminazione definisce come identificare e gestire il rischio di contaminazione in tutta la struttura, e il ruolo del filtro è determinato dalla sua collocazione all’interno di tale strategia: come parte dell’alimentazione dell’aria nella stanza, come parte di un dispositivo di protezione locale o come parte di un sistema di barriera. Finché tale ruolo non viene definito, la sola classe di appartenenza di un filtro non indica ciò che il filtro è effettivamente tenuto a garantire per il prodotto o il processo che protegge.

Il contesto relativo al grado di rischio dell’ambiente deriva dalla strategia di controllo della contaminazione e determina quali attività di qualificazione siano applicabili. Un filtro destinato a un ambiente con un grado di rischio più elevato comporta un onere di qualificazione diverso rispetto a uno destinato a un ambiente con un livello di rischio di fondo inferiore, e le prove pertinenti — prove di integrità del filtro installato, verifica del flusso d’aria e del differenziale di pressione, visualizzazione del flusso d’aria e prove di recupero — non costituiscono una checklist fissa applicata in modo uniforme. Dipende dal livello, dalla funzione specifica dell’apparecchiatura, dal rischio di contaminazione in quel punto del processo e dagli standard adottati dalla struttura. Un acquirente che dia per scontato che ogni livello richieda lo stesso pacchetto di qualificazione finirà per specificare in eccesso prove non pertinenti o, cosa ancora più grave, per omettere prove richieste dalla strategia della struttura stessa.

C’è una distinzione che va mantenuta per tutta la durata di questo processo: un grado GMP dell’UE non corrisponde alla classificazione ISO delle particelle aerodisperse, e non è possibile convertire l’uno nell’altro. L’Allegato 1 delle GMP dell’UE descrive una strategia di controllo della contaminazione a livello di struttura e le attività di qualificazione ad essa correlate nel contesto della produzione sterile nell’UE; non stabilisce tuttavia un’equivalenza nella conta delle particelle con la norma ISO 14644-1. Un fornitore o un acquirente che considera il grado GMP di una sala come se implicasse automaticamente una specifica classe ISO sta sostituendo una base probatoria con un’altra. Laddove un progetto operi nell’ambito di entrambi i quadri di riferimento — un grado GMP per il contesto farmaceutico e una classe ISO per la classificazione delle particelle nella sala — entrambi devono essere indicati e qualificati secondo i propri termini, senza essere fusi in un unico valore numerico.

Questa sequenza è importante perché il filtro stesso rappresenta l’ultima decisione in questa catena, non la prima. Una volta stabiliti la strategia di controllo della contaminazione, la classe della sala e il ciclo di vita di qualificazione applicabile, è possibile specificare la classe del filtro, la sua struttura e l’interfaccia con l’alloggiamento in base a requisiti già definiti — anziché scegliere prima la classe del filtro e raccogliere successivamente le prove di qualificazione per adattarle ad essa.

Ingressi a semiconduttore per le condizioni relative a particelle, sostanze chimiche e utensili

Una breve descrizione dei filtri a semiconduttore distingue tra parametri di ingresso che non condividono una base di misurazione comune, e considerarli come un unico insieme di requisiti è proprio il punto in cui le specifiche falliscono. La classificazione delle particelle sospese descrive il grado di purezza dell’aria in termini di concentrazione di particelle per la camera bianca, la zona pulita o il dispositivo di separazione in questione. La contaminazione chimica aerodispersa rappresenta un rischio completamente diverso: alcuni strumenti di processo sono sensibili alla contaminazione molecolare aerodispersa che un filtro HEPA o ULPA classificato in base alle particelle non è progettato per rimuovere, indipendentemente da quanto sia elevata la sua efficienza nominale di filtrazione delle particelle. Un acquirente che specifichi solo una classe di particelle per uno strumento sensibile alle sostanze chimiche ha tralasciato un rischio noto nella scheda tecnica.

Il carico termico degli utensili e la strategia di ricircolo aggiungono un ulteriore livello specifico relativo al modo in cui camere bianche per semiconduttori sono in genere configurati attorno a disposizioni di apparecchiature di processo ad alta densità. Laddove le apparecchiature generano calore significativo, il sistema di flusso d’aria e filtrazione deve essere dimensionato e disposto tenendo conto di tale carico termico, e la strategia di ricircolo — ovvero il modo in cui l’aria viene reimmessa, filtrata e reimmessa nell’ambiente — interagisce direttamente con la scelta dei filtri, il posizionamento degli alloggiamenti e l’integrazione del flusso d’aria. Un filtro scelto senza tenere conto della strategia di ricircolo potrebbe soddisfare, di per sé, i requisiti di classificazione delle particelle, ma, una volta installato nella configurazione effettiva dell’ambiente, potrebbe causare problemi di flusso d’aria o di interazione termica.

L’accesso per la manutenzione è la condizione che collega le specifiche tecniche alle modalità con cui la struttura gestirà effettivamente il sistema nel tempo. Se la configurazione del filtro richiede la sostituzione dall’interno della camera bianca, ciò interagisce con la classificazione delle particelle che la camera è destinata a mantenere durante l’intervento di manutenzione stesso. Se la configurazione consente l’accesso dall’esterno dello spazio classificato, l’approccio di manutenzione e l’interfaccia dell’alloggiamento devono tenerne conto sin dall’inizio, senza dover essere adattati dopo l’installazione. È proprio qui che assume importanza il ruolo del filtro nella più ampia struttura modulare della camera bianca: lo stesso foglio di specifiche che definisce la classificazione delle particelle e il rischio chimico deve anche indicare in che modo il filtro e l’alloggiamento si integrano con il flusso d’aria della camera e la progettazione degli accessi, poiché un moduli per camere bianche per semiconduttori Le prestazioni dipendono dal funzionamento congiunto di questi elementi, piuttosto che dalla loro definizione separata.

Nessuno di questi quattro parametri sostituisce un altro. Una scheda tecnica completa sui semiconduttori indica la classificazione delle particelle, specifica separatamente se sussiste il rischio di contaminazione chimica e su quale base, indica il carico termico degli strumenti e la strategia di ricircolo che il sistema di filtrazione deve supportare, e specifica l’accesso per la manutenzione previsto dalla configurazione del progetto — ciascuno in una riga a sé stante, senza essere raggruppato in un’unica classe di filtri.

Dati relativi al filtro e all'alloggiamento in comune richiesti in entrambe le richieste di preventivo

Indipendentemente dal settore di riferimento, una richiesta di preventivo (RFQ) efficace per apparecchiature di filtrazione HEPA o ULPA richiede la stessa categoria di dati di base — sebbene la giustificazione di ciascuna voce dipenda comunque dal processo a cui si riferisce. La classe del filtro identifica le prestazioni di filtrazione richieste, ma la semplice indicazione di una classe non garantisce di per sé che essa sia quella giusta per l’applicazione; tale valutazione dipende comunque dal rischio di processo descritto nelle sezioni precedenti. Due richieste di offerta possono specificare la stessa classe di filtro per ragioni completamente diverse, e un fornitore che esamina la richiesta deve sapere quale motivo sia applicabile per valutare se la classe sia effettivamente sufficiente.

Le dimensioni devono essere specificate esplicitamente anziché essere dedotte dalla classe del filtro, poiché la classe del filtro descrive le prestazioni, non le dimensioni, e una determinata classe viene prodotta in più configurazioni dimensionali. Lasciare che le dimensioni vengano dedotte comporta il rischio di disallineamenti nel punto in cui il filtro deve interfacciarsi fisicamente con l’alloggiamento o con la struttura dell’ambiente, come ad esempio un Filtro dell'aria HEPA/ULPA a mini pieghe adattate alle dimensioni di una specifica griglia a soffitto o di un telaio di alloggiamento.

I dati relativi alla portata d’aria e alla resistenza hanno senso solo se accompagnati dall’indicazione delle condizioni operative di riferimento: le condizioni in cui è stato determinato un valore di portata d’aria o di resistenza devono essere specificate insieme al dato stesso, poiché il confronto tra due valori senza sapere se condividono le stesse condizioni operative produce un confronto errato. L’interfaccia tra guarnizione e alloggiamento è un dato correlato ma distinto: definisce il modo in cui il filtro si innesta fisicamente nell’alloggiamento, e deve essere specificata per la configurazione specifica offerta anziché essere considerata standard, poiché le incompatibilità di interfaccia costituiscono un problema di coordinamento fisico indipendente dalle prestazioni del filtro.

Le prove di collaudo rappresentano il punto in cui la distinzione settoriale riemerge anche all’interno di un set di dati condiviso: le prove appropriate per un ciclo di vita di qualificazione farmaceutica non sono le stesse appropriate per una relazione sulle particelle dei semiconduttori o sui rischi chimici; pertanto, questa voce deve essere compilata in base al rischio di processo stabilito in precedenza, senza essere trattata come una richiesta generica di “certificato”. L’accesso alla sostituzione completa il set ricollegando le specifiche del filtro alle modalità con cui la configurazione fisica del progetto consente effettivamente la manutenzione del filtro, che dipende dalla disposizione degli ambienti e degli alloggiamenti adottata dal progetto piuttosto che dal filtro stesso.

Percorsi probatori che devono rimanere specifici per settore

Ciascuno dei tre quadri di riferimento rilevanti ai fini di questo confronto risponde a una domanda diversa, e utilizzarne uno per rispondere alla domanda relativa a un altro settore rappresenta l’errore più grave che un foglio di input possa comportare nella revisione di un preventivo. GMP UE Allegato 1 supporta una strategia di controllo della contaminazione a livello di stabilimento e le relative attività di qualificazione — qualificazione dei filtri installati, del flusso d’aria, della pressione, della visualizzazione del flusso d’aria e del recupero — nel contesto della produzione sterile nell’Unione Europea. Di per sé, non crea una corrispondenza diretta tra un grado GMP e una classe ISO di particelle aerodisperse, e le prove e i criteri di accettazione applicabili dipendono comunque dal grado, dalla funzione dell’apparecchiatura, dal rischio coinvolto e da eventuali standard aggiuntivi adottati dal progetto.

ISO 14644-1 supporta la classificazione delle camere bianche, delle zone pulite e dei dispositivi di separazione in base alla concentrazione di particelle sospese nell’aria. Si tratta del riferimento corretto per i requisiti di classificazione delle particelle nel settore dei semiconduttori ed è rilevante anche nei casi in cui la pulizia da particelle di un locale farmaceutico venga classificata separatamente dal suo grado GMP; tuttavia, non equipara la propria designazione di classe a un grado GMP e non fa alcun riferimento alla contaminazione chimica.

ISO 14644-8 supporta la valutazione e la classificazione della pulizia chimica dell'aria per sostanze specifiche e si applica solo nei casi in cui le sostanze chimiche presenti nell'aria rappresentino un rischio effettivo per il processo — questo è il caso rilevante per il settore dei semiconduttori, in cui un'apparecchiatura è sensibile alla contaminazione molecolare presente nell'aria che un filtro antiparticolato non è in grado di eliminare. Non stabilisce la pulizia delle superfici e non sostituisce una classificazione delle particelle presenti nell'aria.

Nel caso in cui un progetto farmaceutico debba valutare sia la conformità alle norme GMP sia la pulizia particellare degli ambienti, possono essere rilevanti sia l’Allegato 1 delle GMP dell’UE sia la norma ISO 14644-1, ma ciascuna di esse deve essere valutata in base ai propri criteri, anziché essere considerata come conferma dell’altra. Nel caso in cui un progetto nel settore dei semiconduttori debba valutare sia la classificazione delle particelle sia il rischio di contaminazione chimica, ISO 14644-1 e ISO 14644-8 servono a tale scopo, ma nessuno dei due può sostituire l’altro, anche se entrambi possono figurare nel pacchetto di accettazione dello stesso progetto. Il compito dell’acquirente è quello di verificare quale di questi quadri normativi sia effettivamente richiesto dai requisiti normativi o del cliente relativi al progetto e di assicurarsi che la documentazione richiesta nella richiesta di offerta (RFQ) sia tratta da quello corretto, anziché dare per scontato che siano intercambiabili solo perché l’oggetto in questione — la qualità dell’aria nelle camere bianche — sembra lo stesso in tutti e tre i casi.

Pacchetti di accettazione strutturati in base al processo previsto

Mettere insieme i dati condivisi della richiesta di offerta (RFQ) e le prove specifiche del settore significa che il pacchetto di accettazione deve essere strutturato in base a ciò che l’apparecchiatura sta effettivamente proteggendo, non in base a una checklist generica di filtrazione applicata allo stesso modo indipendentemente dal processo. Quando il processo previsto è di tipo farmaceutico, il pacchetto di accettazione è organizzato attorno alla strategia di controllo della contaminazione e al ciclo di vita della qualificazione del grado della sala, con i dati condivisi relativi al filtro e all’alloggiamento — classe, dimensioni, portata d’aria, interfaccia, dati di verifica e accesso — compilati in base a quanto richiesto da quel grado e dal rischio di processo. Quando il processo previsto riguarda i semiconduttori, lo stesso set di dati condivisi viene compilato in base alla classificazione delle particelle, al rischio di contaminazione chimica (ove applicabile), al carico termico delle apparecchiature e alla strategia di ricircolo, con l’accesso per la manutenzione che riflette le condizioni operative dello stabilimento piuttosto che un ciclo di qualificazione farmaceutico.

È in questa fase che le informazioni sul progetto fornite dall’acquirente diventano la base su cui si fonda il processo di configurazione e revisione del preventivo da parte di Youth Filter, poiché una richiesta che indichi il rischio di processo, il grado di ambiente applicabile o la base di classificazione, nonché i dati condivisi relativi al filtro e all’alloggiamento, consente di abbinare tale revisione alla corretta famiglia di apparecchiature e al percorso di documentazione, anziché basarsi su ipotesi. Una richiesta che ometta il rischio di processo e indichi solo una classe di filtro lascia indefinita la motivazione dell’accettazione, indipendentemente da quanto precisamente sia specificata la classe stessa.

Laddove la documentazione del progetto identifichi già una strategia di controllo della contaminazione e una classe di camera, il percorso di accettazione farmaceutica ne deriva direttamente: il compito rimanente dell’acquirente è quello di confermare quali attività di qualificazione si applichino alle apparecchiature specifiche e al rischio in questione, come descritto in precedenza. Laddove la documentazione di progetto identifichi già una classificazione delle particelle e una valutazione del rischio chimico per gli strumenti in questione, il percorso di accettazione nel settore dei semiconduttori ne consegue: il compito rimanente dell’acquirente è confermare in che modo la strategia di ricircolo e l’accesso per la manutenzione interagiscano con il sistema di filtrazione prima che l’alloggiamento e l’interfaccia siano definiti. In entrambi i casi, il pacchetto di accettazione non è un modello fisso; viene costruito partendo dal rischio di processo, con le specifiche del filtro e dell’alloggiamento come risultato di tale processo piuttosto che come suo punto di partenza.

Domande frequenti

Q: È possibile utilizzare un unico foglio di input per i filtri sia per i progetti farmaceutici che per quelli relativi ai semiconduttori?
A: Sì, se presenta una parte comune e sezioni separate dedicate a settori specifici. Utilizzare la sezione comune per la classe di filtro, le dimensioni, i parametri relativi al flusso d’aria e alla resistenza, l’interfaccia con la guarnizione o l’alloggiamento, i risultati dei test e l’accesso per la sostituzione; quindi registrare separatamente il contesto relativo al controllo della contaminazione farmaceutica e alla qualificazione oppure le condizioni relative alle particelle dei semiconduttori, alle sostanze chimiche, al carico degli strumenti e al ricircolo.

Q: In un progetto farmaceutico si dovrebbe specificare automaticamente lo standard HEPA, mentre in un progetto nel settore dei semiconduttori si specifica lo standard ULPA?
A: No. Selezionare la classe di filtro richiesta in base al rischio di processo e ai criteri di accettazione previsti, piuttosto che basandosi esclusivamente sul nome del settore. Il brief di progetto dovrebbe inoltre specificare le dimensioni richieste, le condizioni operative, le interfacce, la documentazione di supporto e l’accesso ai servizi, in modo che la configurazione proposta possa essere valutata come input completo del sistema.

Q: Il rispetto di una classe ISO relativa alle particelle sospese nell’aria garantisce anche la prevenzione della contaminazione chimica da particelle sospese nell’aria?
A: No. La classificazione delle particelle secondo la norma ISO 14644-1 e la pulizia chimica secondo la norma ISO 14644-8 riguardano condizioni diverse. Se determinate sostanze presenti nell’aria rappresentano un rischio per il processo, tali sostanze e la base di valutazione chimica richiesta devono essere registrate separatamente dai requisiti relativi alla classe di particelle.

Q: In che modo gli acquirenti dovrebbero confrontare i preventivi che riportano valori diversi relativi alla portata d'aria o alla resistenza?
A: Per prima cosa, allinea i valori sulla stessa base operativa specificata. Verifica poi se anche i preventivi utilizzano la stessa classe di filtro, le stesse dimensioni e la stessa interfaccia filtro-alloggiamento; in caso contrario, un’apparente differenza di prestazioni potrebbe riflettere ipotesi di progetto diverse piuttosto che un’offerta direttamente comparabile.

Q: Cosa occorre definire prima di stabilire il pacchetto di prove per la qualificazione o il trasferimento?
A: Concordare il processo previsto, i relativi rischi di contaminazione, l’ambiente o il contesto di pulizia applicabile e la configurazione del filtro e dell’alloggiamento proposta. Utilizzare tali decisioni per specificare le prove di verifica pertinenti, mantenendo la qualificazione farmaceutica, la classificazione delle particelle aerodisperse e la valutazione della pulizia chimica nei rispettivi percorsi di verifica applicabili.