Introdução

Quantas partículas são necessárias para demonstrar confiança estatística para o controle da sala limpa e qual volume de amostra é requerido para vê-las? Há crescente confusão sobre as exigências para a conformidade com limites do ''Anexo 1'' do EC-GMP da EMEA para as partículas de 5.0 µm, especialmente quando comparado com os cálculos do ISO 14644-1 recomendados para estabelecer condições para tal teste.

O problema surge ao usar os cálculos do ISO 14644-1. O volume de amostragem mínimo requerido por esta fórmula para a conformidade do EC-GMP é enorme.

Vs* = (20 / Cn,m) x 1000

*Vs = Volume de amostra

Se tomarmos como exemplo uma classe A (ambiente ISO Classe 5), para as partículas de tamanho 0.5 µm o Cn,m é 3500 nm-3 (o limite da concentração por partículas da ISO classe 5 para o tamanho de 0.5 µm), a equação será:

Vs = (20 / Cn,m 3500) x 1000 = 5.71 litros

Usando um instrumento de 1 pé cúbico por minuto (CFM) este volume levaria aproximadamente 12 segundos para fazer a amostragem. Uma precaução nas regras requer que a duração da amostragem seja no mínimo de 1 minuto, de modo que uns 28.3 litros de ar sejam capturados (28.3 litros = 1 CFM).

Entretanto, se observarmos a exigência de 5.0 µm para o mesmo ambiente classe A nós enfrentaremos um limite de 1 nm-3 e a equação será:

Vs = (20 / Cn,m 1) x 1000 = 20,000 litros

Isto requereria agora uma amostra em cada ponto de 20 m3 e usando um contador de partículas com uma vazão de 1 CFM a amostragem duraria aproximadamente 706 minutos (11.8 horas).

A questão é como ganhar confiança estatística ao manter um período razoável de amostragem.

História da aplicação

A história desta aplicação de contagem de partículas remonta à época do ‘Federal Standard’, FS209. Ao rever o padrão original, o número mínimo de partículas permitido em uma amostra foi julgado a ser 20.

Este número determinou se uma amostra era estatisticamente significante para os limites das classes ou do descritor 'U'. Se uma amostra não rendesse partículas suficientes, uma técnica seqüencial da amostra poderia ser empregada.

A amostragem seqüencial é uma técnica que permite que o volume requerido total seja dividido em partes iguais e essencialmente a proporção das partículas requeridas divididas por cada porção.

Conseqüentemente, um grande volume não deveria ser amostrado se a sub-amostra mostrasse evidência suficiente da limpeza.

A confiança estatística de uma população destas partículas aleatórias foi determinada a ter um corte mínimo antes que os cálculos especiais fossem requeridos para provar que números mais baixos mostraram qualquer validade estatística.

Quando o ISO14644-1 revisado foi liberado, conteve também esta função de confiança estatística e exigiu também um mínimo de 20 contagens por volume unitário.

Há a evidência que para finalidades de certificação, o FS209E ou ISO14644-1 requerem um número mínimo de partículas. Como os contadores de partículas têm uma taxa de fluxo fixa (1 cfm, 0.1 cfm, 50 L/min), um período de amostragem fixo também é determinado por este cálculo.

Soluções para Certificação

Há duas opções quando se trata de certificação de salas limpas. Pode-se adotar o volume de amostra mínimo recomendado no ''Anexo 1'' do EC-GMP, ou usar a técnica de amostragem seqüencial identificada nos padrões FS209E e ISO 14644-1.

Volume de amostra mínimo do ''Anexo 1'' do EC GMP de setembro 2003

Na seção de notas imediatamente abaixo da tabela de classificação do EC-GMP, a Nota 'a' diz:

''Para teste rotineiro o volume de amostra total não deve ser menos de 1 m3 para áreas classe A e B e preferivelmente também em áreas classe C.''

Portanto, se ''teste rotineiro'' (ex.: certificação periódica de sala limpa) o volume de amostra necessita ser 1 m3 e não os 20 m3 calculados se usar o ISO exclusivamente.

O que não está claro e aberto à interpretação é se o 1 m3 se aplica à área de classe A/B ou a cada ponto da amostra dentro de cada área. Isto quer dizer, se minha sala limpa tiver cinco pontos de amostragem, eu preciso amostrar 1 m3 em cada ponto, ou é 1/5 de 1 m3 (0.2 m3=200 litros) em cada posição suficiente? Ambas as aproximações são usadas e ambas são aceitas enquanto um grau elevado de confiança pode ser mostrado sobre o controle do ambiente.

Amostragem seqüencial

Na amostragem seqüencial o valor atual das partículas contadas-juntando os resultados das amostragens feitas anteriormente-é comparado com um limite esperado de contagem que é uma função da quantidade de amostragem feita.

A amostragem seqüencial tipicamente requer menos amostragem do que qualquer plano de amostragem única tendo a mesma probabilidade de falsa aceitação e falsa rejeição.

A figura l mostra os limites do plano de amostragem seqüencial que foi projetado para uso neste padrão. O número observado de contagens, C, é traçado contra o número esperado de contagens, E, para o ar que está precisamente no limite da classe. Uma única amostra completa corresponde a E = 20.

Figura l: limites da amostragem seqüencial (download pdf para imagens)

Sendo assim, se as contagens de partículas esperadas forem dez e somente cinco forem medidas, a amostragem pode parar, o ponto declarou um ''aprovado'' (pass), e a próxima amostragem começou no ponto seguinte.

Soluções para monitoramento

De acordo com os regulamentos do GMP, salas limpas necessitam ser monitoradas rotineiramente ''em operação''. Os pontos de monitoramento devem ser baseados numa análise de risco formal obtida durante a classificação inicial da sala limpa. Para as áreas classe A um sistema de monitoramento de partículas contínuo ou freqüente deve ser usado. A área de classe A deve ser monitorada em tal freqüência que todas as intervenções e outros eventos transitórios são registrados e alarmes são ativados, se durante a operação os limites estabelecidos nas normas forem ultrapassados.

Quando um sistema de monitoramento automatizado for usado, o tamanho da amostra feita é uma função do intervalo da amostragem configurado. Não é necessário que o volume de amostra seja o mesmo que aquele usado para a certificação formal de salas limpas e de dispositivos de ar limpo (sistemas de filtros HEPA, sistema HVAC, cabines de fluxo laminar LAF).

Os intervalos de amostragem de um minuto são normais e podem ser tão curtos quanto dez segundos para as áreas críticas associadas com a produção de grande volume. Isto resultará em volumes de amostra muito menores. Entretanto, a confiança estatística sobre o processo é agora obtida devido a um aumento do número de amostras feitas individualmente.

Em áreas classe A e B, o monitoramento da concentração de partículas de 5.0 µm é significativo enquanto é um indicador importante da falha de esterilidade. Uma indicação ocasional de uma única contagem de partículas de 5.0 µm é tipicamente uma contagem aleatória e não tem nenhuma conexão com um problema associado. Entretanto, a contagem consecutiva ou regular de níveis baixos é um indicador de um possível evento de contaminação e deve ser investigado.

Mark Hallworth
Pharmaceutical Business Manager, Particle Measuring Systems
Technical Note 46