Mức độ phát sinh bụi của thuốc dạng bột và dạng nang

Một viên nang hoàn chỉnh thường ít phát tán bụi hơn bột rời, nhưng điều đó không có nghĩa quá trình sản xuất viên nang ít rủi ro hơn. Trước khi hoạt chất được bao kín trong vỏ nang, nguyên liệu vẫn phải trải qua nhiều công đoạn ở trạng thái bột hoặc hạt. Vì vậy, khi đánh giá yêu cầu kiểm soát bụi, nhà máy cần nhìn vào toàn bộ quy trình, đặc tính hoạt chất, kích thước hạt, lượng vật liệu xử lý, OEL, OEB và phương pháp thao tác chứ không nên chỉ dựa vào dạng thành phẩm.

Bài viết dưới đây của VCR phân tích Mức độ phát sinh bụi của thuốc dạng bột và dạng nang, đồng thời làm rõ khi nào cần đến các giải pháp như Dispensing Booth Sampling Booth, Downflow Booth, RLAF, HEPA Filter hoặc các hệ thống containment kín hơn.

Thuốc dạng bột và dạng nang khác nhau như thế nào về khả năng phát sinh bụi?

Thuốc dạng bột và thuốc dạng nang thường được nhìn nhận như hai dạng bào chế khác nhau, nhưng dưới góc độ kiểm soát bụi trong nhà máy dược phẩm, sự khác biệt cần được xem xét theo từng công đoạn sản xuất.

Powder dosage form (dạng thuốc bột) là dạng mà dược chất hoặc hỗn hợp dược chất tồn tại chủ yếu ở trạng thái các hạt rắn rời. Trong quá trình sản xuất, bột có thể được cân, rây, trộn, chia liều, đóng gói hoặc tiếp tục chuyển sang các công đoạn tạo hạt, dập viên hay đóng nang. Vì các hạt chưa bị cố định trong một cấu trúc kín, chúng có khả năng phát tán vào không khí khi chịu tác động cơ học hoặc luồng khí.

Capsule dosage form (dạng thuốc viên nang) thường là dạng mà dược chất hoặc hỗn hợp dược chất được chứa trong vỏ nang cứng hoặc nang mềm. Khi viên nang đã được đóng kín hoàn chỉnh, khả năng phát sinh bụi từ bản thân thành phẩm thường thấp hơn đáng kể so với bột rời.

Tuy nhiên, nếu chỉ nhìn vào viên nang thành phẩm sẽ dễ dẫn đến đánh giá sai về rủi ro trong quá trình sản xuất. Đối với viên nang cứng chứa bột, nguyên liệu trước khi đi vào vỏ nang vẫn thường tồn tại dưới dạng bột hoặc hạt. Các công đoạn mở bao, cân, chia, trộn, chuyển nguyên liệu và nạp bột vào máy đóng nang đều có thể tạo ra bụi.

Thậm chí, tại một số thời điểm, lượng bụi phát sinh xung quanh thiết bị đóng nang có thể đáng kể do bột dư, quá trình định lượng, rung động cơ học hoặc việc vệ sinh thiết bị sau mỗi mẻ sản xuất.

Vì vậy, câu hỏi quan trọng không nên chỉ là “thuốc dạng bột hay dạng nang phát sinh nhiều bụi hơn”, mà nên là “nguyên liệu đang ở trạng thái nào tại từng công đoạn và mức độ nguy hiểm của lượng bụi phát sinh là bao nhiêu”.

Đây là cơ sở quan trọng để lựa chọn giải pháp kiểm soát phù hợp. Một sản phẩm dạng bột có độc tính thấp đôi khi chỉ cần kiểm soát bụi ở mức thông thường, trong khi một sản phẩm cuối cùng là viên nang nhưng chứa hoạt chất có hoạt tính rất cao có thể yêu cầu hệ thống containment nghiêm ngặt hơn nhiều.

Tìm hiểu Kiến thức cần biết về dây chuyền sản xuất thuốc

Vì sao nguyên liệu dạng bột thường có nguy cơ phát tán bụi cao?

Đặc tính vật lý của bột khiến loại vật liệu này có xu hướng phát tán vào không khí cao hơn so với viên nang đã hoàn thiện. Tuy nhiên, mức độ phát tán giữa các loại bột cũng khác nhau đáng kể.

Một trong những yếu tố quan trọng nhất là kích thước hạt. Khi kích thước hạt giảm, khối lượng của từng hạt cũng giảm và các hạt có thể dễ bị dòng không khí cuốn đi hơn. Bột rất mịn có thể hình thành airborne particles (các hạt lơ lửng trong không khí) và tồn tại trong vùng thao tác trong một khoảng thời gian nhất định.

Điều đáng chú ý là lượng bụi nhìn thấy bằng mắt thường không phản ánh đầy đủ mức độ rủi ro. Những đám bụi lớn có thể dễ quan sát, nhưng các hạt nhỏ hơn đôi khi khó nhìn thấy hơn và vẫn có khả năng đi vào vùng hô hấp của người vận hành.

Khối lượng riêng của nguyên liệu cũng ảnh hưởng đến khả năng phát tán. Vật liệu nhẹ thường dễ bị luồng khí tác động hơn vật liệu có khối lượng riêng lớn. Bên cạnh đó, hình dạng hạt, độ nhám bề mặt và tính chất kết dính cũng có thể làm thay đổi cách bột di chuyển.

Độ ẩm là một yếu tố khác. Bột quá khô thường dễ phân tán hơn trong một số điều kiện, trong khi vật liệu có độ ẩm cao hơn có thể có xu hướng kết tụ. Tuy nhiên, độ ẩm không thể được xem là giải pháp kiểm soát bụi đơn giản vì nó còn liên quan đến độ ổn định sản phẩm, khả năng hút ẩm và yêu cầu của quy trình sản xuất.

Tĩnh điện cũng có thể tạo ra nhiều vấn đề trong quá trình xử lý bột. Các hạt có thể bám vào bề mặt thiết bị, thành bao, quần áo hoặc các bộ phận của máy. Khi bị tách khỏi bề mặt, chúng lại có thể trở thành nguồn bụi thứ cấp.

Cách thao tác với vật liệu có ảnh hưởng rất lớn. Khi người vận hành đổ bột từ độ cao lớn xuống thùng chứa, năng lượng va chạm có thể tạo ra lượng bụi lớn hơn so với việc giảm chiều cao rơi. Tốc độ đổ nhanh, rung mạnh hoặc sử dụng dụng cụ không phù hợp cũng có thể làm tăng lượng hạt phát tán.

Trong nhà máy dược phẩm, một số công đoạn thường có nguy cơ phát sinh bụi cao gồm mở bao nguyên liệu, sampling (lấy mẫu), cân chia, sang chiết, rây, trộn, nạp liệu vào máy và vệ sinh thiết bị. Mở bao là một ví dụ điển hình. Chỉ một thao tác cắt hoặc tháo dây bao cũng có thể làm một lượng nhỏ bột thoát ra ngoài. Khi lấy mẫu, nhân viên phải đưa dụng cụ vào trực tiếp trong nguyên liệu, làm tăng khả năng khuấy động các hạt.

Tại khu vực cân chia, vật liệu thường được lấy từ bao lớn và chuyển sang các hộp hoặc túi nhỏ hơn. Đây là quá trình có nhiều điểm mở, do đó rất dễ hình thành bụi nếu không có luồng khí kiểm soát phù hợp.

Chính vì vậy, đối với bột dược phẩm, nguyên tắc quan trọng là kiểm soát bụi càng gần nguồn phát sinh càng tốt. Nếu để bụi lan ra toàn bộ căn phòng rồi mới cố gắng loại bỏ bằng hệ thống HVAC, hiệu quả bảo vệ người vận hành và kiểm soát nhiễm chéo sẽ thấp hơn nhiều.

Viên nang có thực sự ít phát sinh bụi hơn thuốc dạng bột?

Nếu chỉ xét viên nang đã hoàn thiện và bột rời, viên nang thường có lợi thế rõ ràng về kiểm soát bụi. Dược chất được bao kín trong vỏ nang nên ít tiếp xúc trực tiếp với môi trường. Tuy nhiên, sản xuất viên nang là một chuỗi công đoạn chứ không phải chỉ là trạng thái thành phẩm cuối cùng. Trước khi được đóng vào vỏ nang, nguyên liệu phải được chuẩn bị, cân chia, có thể trộn với tá dược, chuyển tới khu vực sản xuất và nạp vào thiết bị.

Trong quá trình capsule filling (đóng nang), bột được đưa vào hệ thống định lượng rồi phân phối vào các thân nang. Chuyển động cơ học của máy, rung động và việc xử lý bột thừa đều có khả năng phát sinh bụi.

Xem thêm: Quy trình vận hành dây chuyền sản xuất viên nang mềm

Tại khu vực nạp liệu, nếu nguyên liệu được đổ trực tiếp từ thùng hoặc bao vào phễu chứa, một lượng bụi có thể được giải phóng ngay khi dòng bột rơi xuống. Mức độ phát tán phụ thuộc vào chiều cao rơi, tốc độ cấp liệu và thiết kế của hệ thống.

Trong quá trình vận hành máy đóng nang, bột dư có thể xuất hiện xung quanh khu vực định lượng hoặc bám vào bề mặt thiết bị. Khi máy dừng để vệ sinh, những lớp bột này lại trở thành nguồn phát tán nếu thao tác không được kiểm soát.

Do đó, nói rằng “sản xuất thuốc dạng nang ít bụi” chỉ đúng khi xét giai đoạn viên nang đã được đóng kín. Trước thời điểm đó, nhà máy vẫn đang xử lý nguyên liệu bột và phải áp dụng các nguyên tắc kiểm soát tương tự như những quy trình sản xuất sử dụng bột khác.

Một yếu tố nữa cần lưu ý là độc tính của dược chất. Nếu viên nang chứa hoạt chất có hoạt tính cao, chỉ một lượng rất nhỏ phát tán trong công đoạn cân chia hoặc đóng nang cũng có thể là vấn đề đáng quan tâm. Vì vậy, việc thiết kế giải pháp containment cần dựa trên rủi ro thực tế của từng bước sản xuất, thay vì dựa vào tên của dạng bào chế cuối cùng.

So sánh mức độ phát sinh bụi giữa bột, cốm và viên nang

Trong cùng một quy trình dược phẩm, nguyên liệu có thể chuyển qua nhiều trạng thái khác nhau. Bột mịn có thể được tạo hạt, sau đó trở thành cốm trước khi được dập viên hoặc đóng nang. Mỗi trạng thái sẽ có đặc điểm phát sinh bụi khác nhau.

• Bột mịn thường có xu hướng phát tán cao vì các hạt nhỏ dễ bị luồng khí và chuyển động cơ học tác động. Khi bột được đổ, xúc hoặc trộn, các hạt nhỏ có thể nhanh chóng đi vào không khí xung quanh.
• Bột thô thường có khả năng lơ lửng thấp hơn so với bột rất mịn, mặc dù mức độ thực tế vẫn phụ thuộc vào đặc tính cụ thể của vật liệu.
• Hạt cốm thường có kích thước lớn hơn và có xu hướng ít phát tán hơn bột mịn. Chính vì vậy, granulation (tạo hạt) ngoài mục đích cải thiện tính chảy, khả năng nén hoặc độ đồng đều của hỗn hợp còn có thể làm giảm một phần xu hướng tạo bụi trong những công đoạn tiếp theo.

Tuy nhiên, tạo hạt không có nghĩa bụi được loại bỏ hoàn toàn. Trong quá trình sấy, nghiền chỉnh hạt, vận chuyển hoặc xử lý cốm, các hạt nhỏ và bụi mịn vẫn có thể phát sinh.

Viên nang hoàn thiện thường có mức phát sinh bụi thấp nhất trong số ba trạng thái này khi vỏ nang còn nguyên vẹn. Dược chất được cách ly khỏi môi trường nên khả năng phát tán trực tiếp giảm đáng kể. Tuy vậy, việc so sánh chỉ dựa trên lượng bụi là chưa đủ. Một nhà máy còn phải đánh giá mức độ nguy hiểm của vật liệu.

Ví dụ, 100 mg bụi từ một tá dược thông thường có thể không tạo ra cùng mức rủi ro với một lượng nhỏ hơn rất nhiều của một hoạt chất dược phẩm có hoạt tính cao. Vì vậy, “phát sinh ít bụi” không đồng nghĩa với “rủi ro thấp”.

Đây là điểm đặc biệt quan trọng trong ngành dược phẩm. Mức containment phải dựa trên sự kết hợp giữa lượng bụi có khả năng phát sinh và mức độ tác động của hoạt chất đối với con người hoặc sản phẩm khác.

Một dây chuyền sản xuất viên nang chứa hoạt chất có OEL rất thấp có thể cần kiểm soát nghiêm ngặt hơn dây chuyền sản xuất bột chứa nguyên liệu ít nguy hiểm. Vì vậy, không nên xây dựng quy tắc đơn giản rằng bột luôn cần containment cao còn viên nang luôn cần containment thấp.

Những yếu tố quyết định mức độ kiểm soát bụi trong sản xuất dược phẩm

Để xác định một khu vực sản xuất cần kiểm soát bụi ở mức nào, nhà máy phải đánh giá nhiều yếu tố đồng thời. Dạng bào chế chỉ là một phần trong số đó.

Yếu tố đầu tiên là mức độ nguy hiểm của hoạt chất. Trong lĩnh vực an toàn nghề nghiệp, OEL - Occupational Exposure Limit (giới hạn phơi nhiễm nghề nghiệp) được sử dụng để biểu thị nồng độ tiếp xúc cho phép hoặc mục tiêu phơi nhiễm đối với một chất trong môi trường làm việc theo một khoảng thời gian nhất định. OEL càng thấp thì về nguyên tắc, lượng chất mà người vận hành có thể tiếp xúc càng phải được hạn chế nghiêm ngặt.

Một khái niệm thường gặp khác là OEB - Occupational Exposure Band (nhóm mức độ phơi nhiễm nghề nghiệp). OEB được sử dụng để phân nhóm các chất dựa trên mức độ nguy hiểm hoặc dải mục tiêu kiểm soát phơi nhiễm. Cách phân loại OEB có thể khác nhau giữa các doanh nghiệp và hệ thống đánh giá. Trong nhiều mô hình dược phẩm, OEB càng cao thường tương ứng với yêu cầu containment càng nghiêm ngặt. Vì vậy, khi làm việc với OEB, nhà máy cần xác định rõ phương pháp phân loại đang được sử dụng thay vì chỉ nhìn vào con số.

Đối với HPAPI - Highly Potent Active Pharmaceutical Ingredient (hoạt chất dược phẩm có hoạt tính cao), yêu cầu containment thường được đặc biệt quan tâm vì lượng vật liệu rất nhỏ cũng có thể gây ra mức phơi nhiễm đáng kể.

Ngoài mức độ nguy hiểm, kích thước hạt là yếu tố kỹ thuật quan trọng. Bột càng mịn thì khả năng hình thành các hạt lơ lửng thường càng lớn, đặc biệt khi thao tác trong môi trường có chuyển động không khí.

Lượng nguyên liệu được xử lý cũng phải được xem xét. Một thao tác lấy mẫu vài gram khác rất nhiều so với việc mở và cân chia hàng chục kilogram nguyên liệu. Khi lượng vật liệu tăng, tiềm năng phát sinh bụi thường cũng tăng theo.

Tần suất thao tác tiếp tục ảnh hưởng tới tổng mức phơi nhiễm. Một công việc diễn ra một lần mỗi tháng không giống với một thao tác được lặp lại hàng chục lần trong mỗi ca sản xuất.
Khoảng cách giữa nguồn phát sinh bụi và vùng hô hấp của người vận hành cũng là yếu tố quan trọng. Nếu người vận hành phải cúi sát vào thùng nguyên liệu để cân hoặc lấy mẫu, nguy cơ tiếp xúc có thể tăng.

Phương pháp chuyển vật liệu cũng ảnh hưởng đáng kể. Việc đổ thủ công từ bao sang thùng chứa thường tạo ra nguy cơ phát bụi khác với hệ thống chuyển nguyên liệu kín. Do đó, đánh giá containment tốt phải nhìn vào tổng thể: độc tính + đặc tính vật lý + khối lượng xử lý + tần suất + thao tác + thiết kế thiết bị + môi trường phòng.

Đây cũng là lý do không nên lựa chọn Dispensing Booth hoặc một thiết bị kiểm soát bụi chỉ dựa vào câu hỏi “phòng rộng bao nhiêu mét vuông”. Diện tích chỉ là một trong nhiều thông số kỹ thuật cần xem xét.

Bụi dược phẩm gây ra những rủi ro gì cho nhà máy và người vận hành?

Bụi dược phẩm có thể tạo ra ba nhóm rủi ro chính: phơi nhiễm người vận hành, nhiễm chéo sản phẩm và ảnh hưởng đến môi trường kiểm soát.

Rủi ro đầu tiên là phơi nhiễm nghề nghiệp. Người vận hành có thể tiếp xúc với bụi qua đường hô hấp, bề mặt da hoặc thông qua việc bụi bám lên quần áo và thiết bị bảo hộ. Mức độ nguy hiểm phụ thuộc rất lớn vào bản chất của hoạt chất. Với một số hoạt chất thông thường, mức rủi ro có thể tương đối thấp khi hệ thống kiểm soát cơ bản được vận hành đúng. Nhưng với hoạt chất có hoạt tính cao, thuốc nội tiết, một số sản phẩm độc tế bào hoặc các chất có OEL rất thấp, containment có thể trở thành yêu cầu trọng yếu.

Nhóm rủi ro thứ hai là cross-contamination (nhiễm chéo). Bụi từ sản phẩm A có thể di chuyển sang khu vực sản xuất sản phẩm B thông qua dòng khí, người vận hành, thiết bị, dụng cụ hoặc bề mặt. Trong dược phẩm, ngay cả lượng rất nhỏ của sản phẩm khác xuất hiện ngoài dự kiến cũng có thể gây ra vấn đề về chất lượng và an toàn. Đây là lý do các nguyên tắc của GMP, đặc biệt chú trọng đến việc ngăn ngừa nhiễm và nhiễm chéo thông qua thiết kế cơ sở, quy trình, vệ sinh, luồng người, luồng vật liệu và hệ thống HVAC.

Tìm hiểu Lây Nhiễm Chéo - Những kiến thức cần biết để bảo vệ phòng sạch

Nhóm rủi ro thứ ba là ảnh hưởng đến hệ thống phòng sạch. Khi lượng bụi lớn phát tán vào phòng, bụi có thể bám lên trần, tường, sàn, thiết bị và các bề mặt khó vệ sinh. Điều này làm tăng thời gian làm sạch và nguy cơ tồn dư.

Bụi cũng có thể tăng tải cho hệ thống lọc. HEPA Filter có nhiệm vụ giữ lại các hạt trong dòng khí theo hiệu suất thiết kế, nhưng HEPA không nên được hiểu như một giải pháp duy nhất cho mọi vấn đề về bụi. Nếu một lượng lớn bụi liên tục đi vào hệ thống HVAC, tuổi thọ bộ lọc có thể bị ảnh hưởng và công tác bảo trì trở nên thường xuyên hơn. Vì vậy, chiến lược tốt hơn thường là kiểm soát càng nhiều bụi càng tốt ngay tại nguồn phát sinh trước khi chúng phân tán ra phòng.

Mối quan hệ giữa bảo vệ người vận hành và bảo vệ sản phẩm cũng cần được cân bằng. Một hệ thống chỉ tập trung vào việc tạo môi trường sạch cho sản phẩm nhưng không kiểm soát bụi thoát ra vùng hô hấp chưa chắc đã đáp ứng đầy đủ yêu cầu containment.

Ngược lại, một hệ thống hút mạnh bụi ra khỏi khu vực thao tác nhưng làm gián đoạn điều kiện môi trường cần thiết cho sản phẩm cũng có thể tạo ra vấn đề khác. Thiết kế tốt phải giải quyết đồng thời các mục tiêu: bảo vệ người, bảo vệ sản phẩm và hạn chế phát tán chất ra môi trường.

Kiểm soát bụi dạng bột và dạng nang bằng những giải pháp nào?

Nguyên tắc quan trọng nhất khi kiểm soát bụi dược phẩm là xử lý càng gần nguồn phát sinh càng tốt.

Một trong những giải pháp truyền thống là LEV - Local Exhaust Ventilation (hệ thống hút cục bộ). LEV tạo dòng khí kéo bụi về vị trí thu gom trước khi chúng lan rộng ra môi trường.
Tuy nhiên, trong sản xuất dược phẩm, kiểm soát bụi thường cần nhiều hơn một miệng hút đơn giản. Vị trí hút, tốc độ khí, hình dạng vùng thao tác và ảnh hưởng tới sản phẩm đều phải được tính toán.

Hệ thống HVAC của phòng sạch đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì nhiệt độ, độ ẩm, độ sạch, chênh áp và hướng chuyển động của không khí. Tuy nhiên, HVAC chung của căn phòng không nên được xem là phương tiện duy nhất để xử lý bụi phát sinh ngay tại thao tác.
Nếu bụi đã được phân tán khắp phòng rồi mới được đưa về cửa hồi, người vận hành có thể đã tiếp xúc với bụi trước đó. Vì vậy, tại các công đoạn cân chia hoặc lấy mẫu, thiết bị tạo vùng kiểm soát cục bộ thường được sử dụng.

Một giải pháp phổ biến là Downflow Booth (buồng dòng khí hướng xuống). Thiết bị tạo dòng khí có hướng nhằm kiểm soát chuyển động của các hạt trong vùng thao tác và giảm khả năng bụi đi trực tiếp vào vùng hô hấp của người vận hành. Dòng khí thường được thiết kế theo cấu hình tuần hoàn và lọc phù hợp với ứng dụng. Không nên hiểu Downflow Booth đơn giản là “thổi khí từ trên xuống”, bởi hiệu quả thực tế còn phụ thuộc vào cấu trúc luồng khí, vị trí hồi gió, tốc độ gió, tải nhiệt, hình dạng thiết bị bên trong và thao tác của con người.

Một thuật ngữ thường được sử dụng trong ngành là RLAF - Reverse Laminar Air Flow (dòng khí một chiều đảo chiều). Trong nhiều ứng dụng cân chia và lấy mẫu, hệ thống RLAF được thiết kế để tạo vùng khí sạch đồng thời hướng các hạt phát sinh rời khỏi vùng hô hấp và đưa chúng về khu vực hồi/lọc. Tuy nhiên, tên gọi thiết bị có thể khác nhau giữa các nhà sản xuất. Vì vậy, khi đánh giá một Dispensing Booth hoặc RLAF, điều quan trọng không phải chỉ là tên gọi mà là cấu hình kỹ thuật và hiệu năng containment thực tế.

Bên cạnh luồng khí, chênh áp cũng là thành phần quan trọng của chiến lược kiểm soát. Chênh áp giữa các khu vực giúp định hướng sự di chuyển của không khí và hạn chế chất ô nhiễm lan sang vùng không mong muốn.

HEPA Filter được sử dụng trong nhiều hệ thống để lọc hạt trong dòng khí tuần hoàn hoặc dòng khí cấp/xả. Tuy nhiên, khi xử lý hoạt chất có mức nguy hiểm cao, việc thay bộ lọc cũng có thể trở thành một hoạt động có rủi ro.

Trong các trường hợp này, hệ thống BIBO - Bag-in/Bag-out (thay lọc an toàn bằng túi kín) có thể được cân nhắc để giảm khả năng người bảo trì tiếp xúc trực tiếp với bộ lọc đã nhiễm hoạt chất. Nếu mức containment yêu cầu rất cao, một buồng hở như Dispensing Booth có thể không còn là giải pháp đủ mạnh. Nhà máy có thể phải xem xét hệ thống chuyển nguyên liệu kín, glove box hoặc Isolator.

Nguyên tắc xuyên suốt là: mức độ nguy hiểm càng cao thì hệ thống càng cần giảm sự tiếp xúc trực tiếp giữa người và sản phẩm.

Khi nào nhà máy dược phẩm nên sử dụng Dispensing Booth, Sampling Booth hoặc giải pháp containment?

Đây là câu hỏi quan trọng đối với nhiều dự án phòng sạch dược phẩm, đặc biệt trong giai đoạn thiết kế khu vực lấy mẫu và cân chia.

Dispensing Booth (buồng cân chia) thường được sử dụng tại khu vực nơi nguyên liệu từ bao hoặc thùng lớn được mở ra, cân theo khối lượng yêu cầu rồi chuyển sang bao bì hoặc thùng chứa nhỏ hơn để phục vụ cho công đoạn sản xuất tiếp theo.

Đây là một trong những vị trí có nguy cơ phát sinh bụi cao nhất vì người vận hành thường phải làm việc trực tiếp với nguyên liệu hở. Nếu nguyên liệu là bột mịn, thao tác cân có thể tạo ra các đám bụi nhỏ khi xúc, đổ hoặc chuyển bột. Dispensing Booth được thiết kế để tạo môi trường luồng khí kiểm soát xung quanh thao tác này.

Sampling Booth (buồng lấy mẫu) phục vụ công đoạn lấy mẫu nguyên liệu đầu vào. Khi một bao hoặc thùng nguyên liệu được mở để lấy mẫu, chất bên trong có thể phát tán. Buồng lấy mẫu giúp tạo vùng thao tác được kiểm soát nhằm hỗ trợ bảo vệ nguyên liệu và hạn chế bụi lan ra ngoài.

Weighing Booth (buồng cân) về thực tế có nhiều điểm tương đồng với Dispensing Booth. Trong một số dự án, hai thuật ngữ được sử dụng gần như thay thế cho nhau. Ở dự án khác, Weighing Booth được gọi theo chức năng cân còn Dispensing Booth bao hàm cả việc chia và cấp phát nguyên liệu.

Downflow Booth (buồng dòng khí hướng xuống) mô tả thiết bị nhiều hơn theo nguyên lý khí động học. Một Dispensing Booth có thể sử dụng nguyên lý downflow, do đó tên gọi cụ thể cần được hiểu trong bối cảnh cấu hình thiết kế.

Đối với nguyên liệu thông thường có nguy cơ thấp, hệ thống luồng khí cục bộ với HEPA và thiết kế thao tác phù hợp có thể đáp ứng yêu cầu dự án. Khi xử lý bột rất mịn hoặc nguyên liệu dễ phát tán, nhà thiết kế phải đặc biệt quan tâm đến tốc độ và hướng gió tại vùng thao tác. Nếu tốc độ không phù hợp, luồng khí có thể không giữ được bụi trong vùng kiểm soát hoặc thậm chí làm tăng sự khuấy động của bột.

Đối với hoạt chất có OEL thấp hơn hoặc thuộc OEB yêu cầu containment cao hơn, chỉ dựa vào cấu hình Dispensing Booth thông thường có thể chưa đủ. Khi đó, cần xem xét dữ liệu containment của thiết bị, quy trình thao tác và các biện pháp bổ sung. Ở mức nguy cơ cao hơn nữa, hệ thống kín trở nên cần thiết. Người vận hành không còn trực tiếp mở, xúc và đổ bột trong không gian hở mà vật liệu được chuyển qua các kết nối kín, van chuyên dụng hoặc Isolator.

Đặc biệt đối với HPAPI, việc lựa chọn giải pháp không nên dựa trên kinh nghiệm chung hoặc danh mục thiết bị sẵn có. Cần thực hiện đánh giá rủi ro dựa trên OEL, OEB, lượng nguyên liệu, tần suất thao tác, thiết bị đầu cuối và mục tiêu containment của nhà máy.

Một sai lầm phổ biến là chọn Dispensing Booth theo kích thước của căn phòng hoặc theo chiều rộng thiết bị vận chuyển nguyên liệu mà bỏ qua cách người vận hành thực sự làm việc. Ví dụ, nếu một pallet nguyên liệu cần đưa vào trong buồng, khu vực thao tác phải đủ khoảng trống để người vận hành di chuyển mà không phá vỡ vùng luồng khí chính. Nếu cân điện tử, bàn thao tác hoặc thùng chứa đặt sai vị trí, thiết kế luồng khí tốt trên bản vẽ vẫn có thể hoạt động kém khi đi vào sử dụng.

Một yếu tố khác là tải nhiệt. Nếu bên trong buồng có cân lớn, máy móc hoặc nhiều người cùng thao tác, nhiệt sinh ra có thể ảnh hưởng đến chuyển động không khí. Vì vậy, khi lựa chọn Dispensing Booth cần xem xét URS. URS nên mô tả rõ mục đích sử dụng, loại nguyên liệu, kích thước vật chứa, quy trình thao tác, mức OEB/OEL nếu có, số người làm việc, kích thước thiết bị đưa vào và điều kiện môi trường yêu cầu.

Đây cũng là giai đoạn nhà thầu phòng sạch cần phối hợp chặt chẽ với nhà cung cấp thiết bị.
Thiết bị phòng sạch VCR hoạt động với vai trò đơn vị cung cấp thiết bị phòng sạch cho các nhà thầu thi công phòng sạch, trong đó có các nhóm thiết bị như Dispensing Booth, Sampling Booth, RLAF, HEPA Filter và các thiết bị kiểm soát môi trường liên quan. Khi nhà thầu cung cấp đầy đủ URS và thông tin quy trình, việc lựa chọn cấu hình thiết bị có thể bám sát hơn với yêu cầu thực tế của dự án thay vì chỉ lựa chọn theo catalogue.

Điều quan trọng là không có một cấu hình Dispensing Booth duy nhất phù hợp cho tất cả các nhà máy. Một khu vực lấy mẫu nguyên liệu thông thường, một khu cân chia bột kháng sinh và một khu xử lý HPAPI có thể có yêu cầu hoàn toàn khác nhau.

Kiểm soát bụi dược phẩm tại các nhà máy Việt Nam: Góc nhìn theo điều kiện dự án thực tế
Tại Việt Nam, nhu cầu xây dựng và nâng cấp nhà máy dược phẩm ngày càng kéo theo yêu cầu cao hơn đối với thiết kế phòng sạch, HVAC và containment.

Các dự án tại Hà Nội và khu vực phía Bắc thường tập trung quanh những địa bàn có hệ thống công nghiệp phát triển như Bắc Ninh, Hưng Yên, Hải Phòng, Bắc Giang hoặc các khu công nghiệp lân cận Hà Nội. Những khu vực như Thăng Long, Quang Minh, Yên Phong, VSIP hay Deep C là nơi tập trung nhiều doanh nghiệp sản xuất thuộc các ngành dược phẩm, điện tử và công nghệ cao.

Ở phía Nam, Thành phố Hồ Chí Minh cùng các tỉnh Bình Dương, Đồng Nai và Long An tiếp tục là những khu vực có mật độ cao các nhà máy sản xuất và dự án phòng sạch. Các khu công nghiệp tại Bình Dương, Đồng Nai, Long Hậu hoặc Amata tạo ra nhu cầu thường xuyên đối với hệ thống HVAC, HEPA, thiết bị kiểm soát bụi và các giải pháp phòng sạch chuyên dụng.

Tuy nhiên, yếu tố địa lý không làm thay đổi nguyên tắc kỹ thuật cốt lõi. Một nhà máy tại Bắc Ninh hay Bình Dương đều phải lựa chọn thiết bị theo đặc tính sản phẩm, quy trình và yêu cầu chất lượng thực tế. Điều khác biệt thường nằm ở điều kiện dự án, cách bố trí mặt bằng, hạ tầng HVAC sẵn có, khả năng bảo trì, thời gian thi công và yêu cầu của chủ đầu tư.

Với các dự án cải tạo nhà máy đang hoạt động, việc bổ sung Dispensing Booth có thể phức tạp hơn xây dựng mới. Nhà thầu phải xem xét khả năng kết nối với hệ thống HVAC hiện hữu, tải điện, chiều cao trần, đường vận chuyển thiết bị và không gian bảo trì.

Trong dự án mới, thiết bị nên được đưa vào tính toán từ giai đoạn thiết kế sớm. Điều này giúp vị trí phòng, lưu lượng khí, kích thước cửa, luồng vật liệu và không gian kỹ thuật được đồng bộ hơn.

Đối với nhà thầu phòng sạch, việc thu thập thông tin từ chủ đầu tư ngay từ đầu có ý nghĩa quyết định. Không nên chỉ hỏi khách hàng cần “buồng cân rộng bao nhiêu”, mà cần tìm hiểu họ sẽ cân loại sản phẩm gì, quy trình thao tác như thế nào và mức containment cần đạt đến đâu.

Tìm hiểu thêm: Kiểm nghiệm thuốc bột là gì? Quy trình thực hiện kiểm nghiệm thuốc bột

Kiểm nghiệm thuốc viên nang là gì? Các tiêu chuẩn quan trọng cần đáp ứng

FAQ - Câu hỏi thường gặp về bụi trong sản xuất thuốc dạng bột và dạng nang

• Thuốc dạng bột có luôn phát sinh nhiều bụi hơn thuốc dạng nang?

Nếu so sánh bột rời với viên nang đã đóng kín, bột thường có khả năng phát sinh và phát tán bụi cao hơn. Tuy nhiên, quá trình sản xuất viên nang vẫn trải qua các công đoạn xử lý nguyên liệu bột như cân, trộn, chuyển nguyên liệu và nạp vào máy đóng nang. Vì vậy, mức độ kiểm soát cần được xác định theo từng công đoạn chứ không chỉ theo dạng thành phẩm. Độc tính hoạt chất, kích thước hạt, lượng nguyên liệu và phương pháp thao tác cũng có thể quan trọng hơn bản thân dạng bào chế.

• Sản xuất viên nang có cần Dispensing Booth không?

Trong nhiều quy trình, câu trả lời là có, đặc biệt tại công đoạn cân và chia nguyên liệu trước khi đóng nang. Dispensing Booth không được sử dụng vì viên nang thành phẩm phát sinh bụi mà vì nguyên liệu trước khi đi vào viên nang thường vẫn tồn tại ở dạng bột hoặc hạt. Tuy nhiên, việc có cần Dispensing Booth hay một giải pháp containment khác phải dựa trên đánh giá rủi ro, OEL/OEB, lượng nguyên liệu và cách thao tác thực tế.

• Vì sao bột mịn dễ phát tán hơn hạt cốm?

Bột mịn có các hạt nhỏ và nhẹ hơn nên thường dễ bị luồng khí hoặc chuyển động cơ học cuốn vào không khí. Hạt cốm thường lớn hơn, có khối lượng mỗi hạt cao hơn và ít có xu hướng lơ lửng. Tuy nhiên, điều này chỉ là xu hướng chung. Khối lượng riêng, độ ẩm, tĩnh điện và tính chất bề mặt của vật liệu cũng có ảnh hưởng lớn đến mức độ phát sinh bụi.

• OEB càng cao thì yêu cầu kiểm soát bụi có càng nghiêm ngặt không?

Trong nhiều hệ thống phân loại dược phẩm, OEB cao hơn thường gắn với hoạt chất có mức nguy hiểm cao hơn hoặc yêu cầu containment nghiêm ngặt hơn. Tuy nhiên, cách định nghĩa từng band có thể khác giữa các doanh nghiệp. Vì vậy, không nên thiết kế thiết bị chỉ dựa vào con số OEB. Cần biết dải OEL tương ứng, phương pháp đánh giá và mục tiêu containment cụ thể mà nhà máy sử dụng.

• Dispensing Booth có phải là thiết bị hút bụi không?

Không nên hiểu Dispensing Booth đơn giản là một máy hút bụi. Thiết bị tạo ra một vùng luồng khí được kiểm soát nhằm hạn chế sự phát tán của hạt trong quá trình cân hoặc chia nguyên liệu. Tùy cấu hình, khí có thể được thu hồi, lọc qua các cấp lọc và tuần hoàn. Hiệu quả phụ thuộc vào thiết kế luồng khí, vị trí hồi, tốc độ gió, HEPA Filter và cách bố trí thao tác bên trong buồng.

• Downflow Booth hoạt động như thế nào?

Downflow Booth sử dụng dòng khí có hướng đi xuống trong vùng thao tác kết hợp với vị trí hồi khí được thiết kế để đưa các hạt phát sinh rời khỏi vùng hô hấp của người vận hành và hạn chế bụi thoát ra ngoài vùng kiểm soát. Khí sau đó có thể được lọc và tuần hoàn tùy cấu hình. Tuy nhiên, hiệu quả của thiết bị không chỉ phụ thuộc vào chiều gió mà còn liên quan đến tốc độ khí, kích thước vùng làm việc và vị trí người, thiết bị, vật liệu.

• Khi nào cần sử dụng Isolator thay vì Dispensing Booth?

Isolator thường được xem xét khi mục tiêu containment nghiêm ngặt đến mức không nên để người vận hành thao tác trực tiếp với sản phẩm trong không gian hở. Trường hợp này có thể gặp ở một số HPAPI hoặc hoạt chất có OEL rất thấp. Việc quyết định phải dựa trên đánh giá rủi ro, dữ liệu containment mục tiêu, lượng nguyên liệu xử lý và phương pháp vận hành. Không có một ngưỡng OEB duy nhất áp dụng cho mọi nhà máy.

• HEPA Filter có thể giữ bụi dược phẩm không?

HEPA Filter có khả năng giữ các hạt trong dòng khí với hiệu suất cao theo cấp lọc và điều kiện thiết kế tương ứng. Tuy nhiên, HEPA chỉ là một phần của hệ thống. Nếu luồng khí không thu được bụi về đúng vị trí hoặc bụi phát tán trực tiếp vào vùng hô hấp trước khi đi qua lọc, chỉ tăng cấp HEPA cũng không giải quyết được toàn bộ vấn đề. Thiết kế airflow, hồi khí, chênh áp và thao tác phải được đánh giá đồng thời.

• Nhà thầu phòng sạch cần cung cấp những thông tin gì khi lựa chọn buồng cân chia?

Thông tin nên bao gồm loại sản phẩm, trạng thái vật liệu, lượng nguyên liệu mỗi mẻ, kích thước bao hoặc thùng, số người thao tác, kích thước cân và thiết bị bên trong, OEL/OEB nếu có, yêu cầu nhiệt độ - độ ẩm, điều kiện HVAC, kích thước phòng và mục tiêu containment. URS càng rõ thì nhà cung cấp càng có cơ sở để lựa chọn cấu hình Dispensing Booth phù hợp với thực tế dự án.

Lựa chọn thiết bị kiểm soát bụi cho nhà máy dược phẩm

Mức độ phát sinh bụi của thuốc dạng bột và dạng nang không thể đánh giá chỉ dựa trên tên dạng bào chế. Nhà thầu cần xem xét đồng thời đặc tính nguyên liệu, kích thước hạt, OEL/OEB, quy trình thao tác, khối lượng xử lý và thiết kế HVAC trước khi lựa chọn giải pháp.

Thiết bị phòng sạch VCR cung cấp Dispensing Booth, Sampling Booth, RLAF, HEPA Filter và các thiết bị phòng sạch cho các nhà thầu thi công phòng sạch tại Việt Nam. Với mỗi dự án dược phẩm, nhà thầu có thể cung cấp URS, bản vẽ mặt bằng và yêu cầu kiểm soát bụi để VCR phối hợp lựa chọn cấu hình thiết bị phù hợp với điều kiện vận hành thực tế.