Approches rationnelles de la mise en œuvre du confinement pour le traitement des actifs pharmaceutiques : partie 3

Document présenté à Reed Exhibitions Interphex 2000 Workshop WS-1522 mars 2000

Par Nick Phillips et Terry FayLockwood Greene Engineers

Troisième partie d'un article en trois parties (cliquez ici pour lire la partie 1 ou la partie 2

Table des matièresMélangeCompression des comprimés et remplissage des capsulesEnrobageNettoyage de l'équipementEmballagePotentiel de fuite de liquideOptions pour le confinement des fuitesRésumé

MélangeIl existe de nombreux types d'opérations de mélange, "V", Double Cône, Planétaire, Bin, etc. Pour les produits nécessitant un confinement, le traitement des matériaux par bin blending est actuellement la méthode préférée. Puisqu'il réduit la quantité de transferts de matériel et de transferts d'équipement.

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Compression de comprimés et remplissage de gélulesLes machines de compression de comprimés confinés font leur chemin sur le marché, mais à ce stade, les résultats à long terme sont encore en cours d'établissement. Pour répondre aux OEL des catégories 3 et 4 en utilisant un équipement standard, une opération uniflow avec des procédures d'habillage séparées est requise. Un opérateur doit entrer dans une salle d'habillage avec un respirateur personnel (PR) propre. L'opérateur enfilera une combinaison de lapin jetable et entrera dans sa salle de compression spécifique par un sas, une fois qu'il l'aura fait et que la machine sera en marche, il ne devra pas retourner dans le couloir propre.

Il est recommandé de charger l'équipement à partir de l'étage supérieur via des stations de largage. L'opérateur ouvrira la vanne à distance sur la station de décharge IBC et le matériau sera introduit dans l'équipement au niveau inférieur. Pour s'assurer qu'il n'y a pas de séparation du produit, un système de transfert à rouleaux pinceurs peut être utilisé (dessin ci-dessous fourni par Lockwood Greene Engineers (LGE)).

Les unités de compression confinées actuelles sont entièrement fermées avec des panneaux d'accès aux ports de gants pour le réglage et la maintenance. La moitié supérieure de la machine est maintenue sous une pression d'air négative par rapport à la pièce. Tous les remplacements et nettoyages d'outillage sont effectués à l'aide des orifices pour gants. Une connexion de vide domestique est disponible à l'intérieur de l'armoire. L'outillage à retirer de la machine est sorti de la machine à travers un RTP et dans un sac en plastique. Il n'existe pas encore de conceptions spécifiques pour le confinement de remplissage de gélules. Fette dispose d'une zone de compression accessible dans la boîte à gants et IMA a une conception "Wash In Place" pour ses nouvelles presses.

Il est recommandé, pour réduire la manipulation par l'opérateur, de soulever les comprimés compressés via des dépoussiéreurs et de les introduire dans des bacs en acier inoxydable fermés.

Les opérateurs quittant cette zone doivent d'abord passer par une douche à air, une douche brumisée ou un jet d'eau plein dans le sas personnel. Ils peuvent ensuite nettoyer manuellement leur PAPR et placer l'appareil dans un casier de passage. Ils enlèveront ensuite leur vêtement extérieur, s'en débarrasseront et sortiront de la pièce.

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EnductionDans les nouvelles opérations, des enrobeuses avec déchargement supérieur et inférieur doivent être utilisées. Cela permettra de charger directement à partir de bacs fermés ou par transfert sous vide. Si des unités à chargement frontal sont nécessaires, le matériau doit être ramassé avec un poteau de levage et accouplé à une bride d'adaptation, qui couvrira le port de chargement de la coucheuse. L'unité de traitement d'air de l'enrobeuse sera activée pour réduire les particules en suspension dans l'air, et les comprimés seront introduits par gravité dans l'enrobeuse. La décharge de l'enrobeuse utilisera la charrue avec une bride d'adaptation et une goulotte nécessaires pour alimenter les comprimés enrobés dans le récipient fermé.

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Nettoyage de l'équipement Afin de réduire le niveau d'exposition des employés, le cas échéant, l'équipement doit utiliser la technologie Clean In Place (CIP). Cela devrait inclure les cabines d'isolement dans l'échantillonnage, les unités de distribution d'isolement dans la pesée centrale, les opérations de formulation, les enrobeurs, l'équipement de compression, le cas échéant, et le lavage des bacs. Ces systèmes sont généralement des unités à plusieurs réservoirs avec PLC pour créer différents profils de nettoyage en fonction des exigences spécifiques de nettoyage des équipements et des matériaux.

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ConditionnementLes études réalisées à ce jour ont montré de faibles niveaux d'exposition pour la plupart des matériaux sous forme de comprimés et de capsules. Comprimés particulièrement enrobés. Des précautions doivent être prises lors de la manipulation de comprimés non enrobés fragiles, qui peuvent nécessiter de meilleurs boîtiers de machine que ceux normalement fournis.

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Potentiel de fuite de liquideLes fuites de liquides contenant des actifs dissous ou en suspension doivent être traitées. Il existe deux sources de cette fuite.

Fuite à travers l'équipement/la cuve/la paroi de la tuyauterie La défaillance de l'équipement métallique et des parois de la tuyauterie est inhabituelle pour les opérations par lots si des contrôles de pression/vide sont effectués entre les cycles, si la ventilation de sécurité est correctement prise en compte et si des tests de corrosion/érosion sont effectués pour la maintenance. Par conséquent, le confinement à double paroi des récipients et des équipements mécaniques pour protéger de la rupture de la paroi n'est pas couramment mis en œuvre pour le confinement pharmaceutique.

Des systèmes de confinement à double paroi sont disponibles pour les systèmes de tuyauterie. (Par exemple : Conley et Fibercast fabriquent des systèmes FRP ; Asahi et Rovanco fabriquent des systèmes de tuyauterie en plastique). Cela se fait sur des matières dangereuses, en particulier si la tuyauterie est un système non métallique, la tuyauterie est une tuyauterie de collecteur toujours en fonctionnement, il y a des problèmes potentiels de corrosion/érosion, la tuyauterie est enterrée et/ou s'il y a un risque de dommages mécaniques (des chariots élévateurs à fourche, des camions heurtant des ponts de tuyauterie, etc.). Dans les produits pharmaceutiques, ces risques ne sont pas très élevés et la tuyauterie à double paroi est généralement limitée aux collecteurs d'acide en plastique, etc. et à la tuyauterie traversant des zones à accès ouvert, non traitées.

Fuite/pulvérisation à travers le joint mécanique ou garni, ou le joint d'étanchéité de l'agitateur, de l'équipement rotatif, de la vanne ou de la brideLes joints mécaniques sont couramment utilisés sur les agitateurs, les pompes et autres équipements rotatifs. Une seule garniture mécanique présente un facteur de risque élevé. Une double garniture mécanique doit être utilisée avec une chasse d'eau compatible avec le procédé mais disposant d'une alimentation non interruptible (comme un réservoir sous pression de capacité suffisante) pour éviter les fuites vers l'extérieur. Si cela ne peut pas être mis en œuvre, un confinement secondaire sur l'unité doit être envisagé.

Dans les produits pharmaceutiques, l'utilisation d'une grande variété de produits chimiques conduit à l'utilisation courante du téflon comme matériau de joint. Le téflon n'est pas un élastomère et il présente des problèmes spécifiques de fuite, qui ne sont qu'exacerbés par la nature discontinue des opérations et les cycles de chauffage et de refroidissement sous le point de congélation qui sont courants. L'utilisation d'élastomères comme joints améliore la fiabilité du joint d'étanchéité mais cela reste une zone à risque de fuites et de pulvérisations. Il existe plusieurs options pour contenir ce problème.

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Options pour le confinement des fuites

Systèmes à brides à double étanchéitéL'utilisation d'un double joint permet une surveillance continue du joint primaire et le confinement des fuites dans le système. Le seul fabricant de systèmes de brides à double confinement connu de LGE est Asahi Chemical. Ils commercialisent ces brides pour leur ligne de tuyauterie de confinement thermoplastique. Ceux-ci consistent en un double joint torique avec l'espace annulaire entre eux étant une extension de l'espace annulaire du double tuyau. Key High Vacuum Products fabrique une seule bride en acier inoxydable scellée par un joint torique à des fins de vide poussé et ils ont fabriqué des joints doubles pour les commandes personnalisées. L'espace entre les joints toriques pourrait être taraudé en haut et en bas dans les faces externes des brides pour les raccords de tuyauterie. Le raccord inférieur permettrait un tube de collecte vers un récipient ventilé filtré hydrophobe de 0,2 micron et le deuxième raccord de tube permettrait un rinçage avec une solution mortelle. La bride pourrait également être équipée d'un capteur de pression pour détecter une fuite entre les joints, en variante.

Lorsque l'actif est en phase liquide (dissous ou lui-même liquide), cela ne fournira pas une protection barrière suffisante. Les vapeurs contenant des actifs pénètrent dans le filtre et peuvent être inhalées ; ils déposeront des actifs sur les surfaces. Par conséquent, dans ces applications, un filtre à lit de charbon doit être utilisé pour l'absorption ou l'unité doit être ventilée vers un épurateur ou un oxydant thermique.

L'utilisation de ces techniques offre une protection supplémentaire si une bonne étanchéité est établie à l'origine, mais peut toujours conduire à un seul mode de défaillance car il peut potentiellement fuir si un boulon sur la bride échoue. Ils ne peuvent pas être montés ultérieurement - les brides doivent être changées.

Systèmes à double joint Les systèmes à double joint se trouvent principalement sur les vannes conçues pour répondre aux normes « zéro émission » de l'EPA. Ils se composent d'un jeu de garnitures sur les tiges de soupape, d'une entretoise dans le chapeau de soupape, suivi d'un deuxième jeu de garnitures. L'espace entre la garniture est taraudé et peut être équipé d'un tube de purge et de vidange, et d'une détection de fuite (voir photo à droite). Ces systèmes sont fiables, mais leur inconvénient majeur est le coût et le fait qu'ils ne protègent que des fuites de la tige de soupape (qui est la principale mais pas la seule source de fuite pour les soupapes). Dans certains cas, cette approche peut être adaptée aux vannes existantes (Jamesbury et Xomox fabriquent des kits de rénovation pour leurs vannes à bille). Il doit être pris en compte pour toutes les nouvelles installations. Worcester fabrique un robinet à boisseau sphérique modèle 94 de ce type dans une conception à bride ASME en acier inoxydable standard et dans une conception de tubulure sanitaire tri-clamp en 3 pièces. Xomox fabrique des vannes à papillon, à bille et à boisseau à double joint. Il faut toujours envisager de contenir le corps de la vanne pour assurer le contrôle des fuites au niveau des raccords de tuyauterie et des joints du corps. LGE n'a connaissance d'aucune vanne à membrane avec joints de tige secondaires.

Confinement fermé scellé Une autre approche consiste à enfermer totalement la zone à joint/garni dans une enceinte scellée, qui est généralement capable de résister à une certaine pression ou à un certain vide, et d'assurer le contrôle des fuites.

Ramco Manufacturing Co. fabrique un système de confinement à bride composé de coquilles à joint d'étanchéité en Noryl/FRP ou ABS/PVC qui est évalué jusqu'à 300 °F et 20 psig (voir l'image ci-dessus fournie par Ramco). Ceux-ci sont placés autour de la bride et maintenus en place avec des bandes en acier inoxydable. La limitation de ce système est qu'il n'est disponible que pour les tuyauteries de ¾ à 1", ne peut pas gérer les sections transversales non rondes (comme le col de certaines vannes à membrane) et ne peut pas s'adapter aux espaces restreints en raison des limitations dimensionnelles. Ils peuvent être équipés (à un coût supplémentaire) avec des tubes de purge et de vidange, et une détection de fuite et ils peuvent être installés ultérieurement sur des brides existantes.

Conley Corp. fabrique des boîtiers de vannes à double confinement en FRP personnalisés et Asahi fabrique des boîtiers de vannes à double confinement en plastique personnalisés qui s'adaptent autour des vannes, des brides, etc. Ils sont également soumis à des limitations dimensionnelles. Les conceptions de Conley supporteront une pression de 10 psig. Ils peuvent être équipés (moyennant un coût supplémentaire) de tubes de purge et de vidange, ainsi que d'un système de détection des fuites et ils peuvent être installés ultérieurement sur les raccords et vannes existants.

Enceintes atmosphériques fermées, et « pare-éclaboussures » et bacs d'égouttementCe sont des « tabliers » en tissu ou en tôle scellés qui peuvent être installés autour des brides et des vannes. Des cordons de serrage ou des pinces métalliques les attachent. Ces unités varient de simples boucliers, qui brisent les pulvérisations mais ne les contiennent pas (elles fuiront) à des unités qui ont un confinement modéré et sont disponibles avec des raccords de rinçage et de drainage. Ils sont peu coûteux et conviennent à la plupart des endroits. leur faiblesse réside dans leur nettoyage après une fuite et leur potentiel de fuite.

Ramco fabrique à la fois des brides et des couvercles de soupapes en téflon et utilise des bandes en acier inoxydable pour les maintenir en place (voir les images ci-dessus fournies par Ramco). Ils sont évalués à 300 °F et ont été adaptés pour rincer le confinement des vannes Strahman inférieures dans le passé, mais la conception utilisée ne permettait pas le fonctionnement de la vanne avec le bouclier en place à moins que la vanne ne soit automatisée. Ces unités offrent une approche à faible coût, qui peut être utilisée dans des exigences de confinement de bas niveau et, pour des exigences de confinement plus élevées où d'autres systèmes ne conviendront pas, ou utilisées avec des systèmes secondaires. L'égouttement sous le couvercle, ainsi que la tuyauterie et les matériaux mouillés résiduels (puisqu'ils ne sont pas scellés) doivent être pris en compte dans la conception du système. Un simple bac d'égouttage sous l'unité recueillera le drainage et peut le diriger ailleurs, mais cela fournit une surface exposée supplémentaire. La meilleure solution à ce problème consiste à enfermer les unités couvertes dans une enceinte. Puisqu'il n'y a pas de problème de protection contre les projections, les unités couvertes n'ont besoin d'être confinées que pour contrôler les gouttes et les résidus en cas de fuite. Une simple boîte avec des ports d'accès, un différentiel de pression négative vers la pièce et des connexions à un système de drainage, peut être utilisée pour accomplir cela. L'intérieur de la boîte peut être rincé avec des décontaminants via un système CIP fixe ou à l'aide d'une bombe aérosol portable sous pression. Le fonctionnement des vannes est soit automatisé, soit effectué en atteignant les orifices avec des gants appropriés. Ce n'est pas un problème puisque l'intérieur du boîtier n'est pas contaminé pendant le fonctionnement normal mais uniquement lors d'une panne du système.

Fuite/pulvérisation/revêtement résiduel provenant de l'établissement et de la rupture des connexionsLorsque les conduites sont connectées à des vannes, des brides, etc., il existe un risque qu'elles fuient lors de la mise en service. Une fois qu'ils commencent à fuir, la conduite doit se vider avant que la fuite ne s'arrête et il y a des poches de liquide dans la tuyauterie, le tube ou le tuyau qui est retiré. Tout cela représente des problèmes d'exposition pour le personnel. La meilleure méthode pour établir et rompre ces types de connexions est un système à double valve qui arrête le débit aux deux extrémités. Ceux-ci doivent également être contenus car il existe un risque de fuite et de pulvérisation pendant le fonctionnement. Une simple boîte avec des ports d'accès, un différentiel de pression négative vers la pièce et des connexions à un système de drainage, peut être utilisée pour accomplir cela. Le principal inconvénient de cette approche est le coût et l'encombrement. Toutes les lignes qui peuvent être fixées en place doivent l'être et le besoin de flexibilité doit être satisfait dans la tuyauterie et les vannes. Les connexions temporaires pendant les opérations ne doivent être utilisées que lorsque la mise en œuvre de l'approche ci-dessus a été épuisée.

Victualic propose une conception de vanne papillon double pour établir et rompre les connexions. Il est simple à utiliser mais dispose d'une plus grande surface exposée à nettoyer lorsque les unités sont déconnectées. Ils sont disponibles de 1" à 3" avec une pression de travail de 210 à 120 psig respectivement. Ils ont une plage de température de fonctionnement de 20°F à 230°F avec des joints en Téflon et des pièces en acier inoxydable ou Hastalloy. Aeroquip fabrique un système à double clapet à bille (voir l'image à droite fournie par Aeroquip). Une bille est évidée pour accueillir l'autre et fournit de très bons verrouillages pour empêcher l'ouverture lorsque les vannes à bille ne sont pas ensemble. Ils sont évalués jusqu'à 250 °F et 600 psig (3/4" et 1", 300psig 1-1/2, 2 et 3") avec des joints en téflon et des pièces en acier inoxydable ou Hastalloy.

Pour les tuyaux et les tubes de ½" et moins, les raccords à fermeture automatique Swagelock ou Parker sont couramment utilisés, mais ils ont tendance à "se boucher" et à fuir ou à devenir difficiles à démonter lors du traitement de matériaux collants ou contenant des solides.

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RésuméComme nous l'avons vu, les fournisseurs de l'industrie pharmaceutique ont fait de grands progrès pour réduire l'exposition des opérateurs en modifiant la conception de leurs équipements. De nouveaux équipements sont constamment conçus et mis en œuvre. L'accent a clairement été mis sur le remplacement de l'équipement de protection individuelle par des contrôles techniques.

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Pour plus d'informations : Nick Phillips ([email protected]) ou Terry Fay ([email protected]), Lockwood Greene, The Tower, 270 Davidson Ave., Somerset, NJ 08873-4140. Tél : 732-560-5700.

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