Introducción

¿Cuántas partículas se necesitan para probar la fiabilidad estadística en relación con el control de una sala blanca y qué volumen de muestra se requiere para verlas? Existe una creciente confusión sobre los requisitos necesarios para el cumplimiento de los límites de las partículas de 5 um definidos en el Anexo 1 de las BPF EC, en especial cuando se comparan con los cálculos de la norma ISO 14644-1 recomendados para establecer las condiciones exigidas en dichas comprobaciones.

El problema surge cuando se emplean los cálculos de la ISO 14644-1. El volumen mínimo de muestra requerido por esta fórmula a fin de cumplir con las BPF EC es enorme.

Vs = 20 x 1000 Cn.m

Si miramos un entorno de Clase A (ISO 5) y el tamaño de 0,5 µm, en el cual Cn.m es 3.500 nm-3, la ecuación es:

Vs = 20 x 1000 = 5,71 litros 3.500

Si se emplea un instrumento de 1 pie cúbico por minuto (CFM), ese volumen tardaría aproximadamente 12 segundos en tomarse como muestra. Una advertencia en las regulaciones exige que la duración del muestreo sea de un mínimo de un minuto, de modo tal que se extraigan los 28,3 litros totales (28,31 = 1 CFM).

Sin embargo, si miramos el requisito de 5 µm para el mismo entorno de Clase A, nos enfrentamos ahora con un límite de 1 nm-3 y el resultado de la ecuación es:

Vs = 20 x 1000 = 20.000 litros 1

Eso ahora requeriría una muestra en cada lugar de 20 m3 y, utilizando un contador de partículas de 1 CFM, la muestra tardaría en tomarse aproximadamente 706 minutos (11,8 horas).

La pregunta es cómo capitalizar fiabilidad estadística mientras se mantiene un período de muestreo razonable.

Historia de la presentación

La historia de esta presentación sobre el conteo de partículas se retrotrae a la norma Federal Standard sobre limpieza en salas blancas, FS 209. Cuando se estaba revisando la norma original, la cantidad mínima de partículas permitida en una muestra se estimaba en 20. Esa cantidad determinaba si una muestra era estadísticamente significativa para los límites de clase del descriptor "U". Si una muestra no producía partículas suficientes, se podía emplear una técnica de muestreo secuencial. El muestreo secuencial es una técnica que permite que el volumen total requerido se divida en partes iguales y, esencialmente, la proporción de partículas requerida se divida equitativamente en la totalidad de cada porción. Así, no debían extraerse muestras de un volumen grande si la muestra auxiliar demostraba suficiente evidencia de limpieza.

La fiabilidad estadística de una población de esas partículas aleatorias se determinaba para contar con un seccionamiento mínimo antes de que se requiriesen cálculos especiales para probar que las cifras más bajas demostraban alguna validez estadística. Cuando se dio a conocer la ISO 14644-1, ésta contenía también esa función de fiabilidad estadística y también exigía un mínimo de 20 conteos por unidad de volumen.

Existe evidencia de que a los fines de la certificación, ya sea por FS 209 E o ISO14644-1, se requiere una cantidad mínima de partículas. Como los contadores de partículas tienen una medida de caudal fija (1 cfm, 0,1 cfm, 50 l/min.), así también hay un período de muestreo fijo que se determina mediante ese cálculo.

Soluciones relativas a la certificación

Cuando se considera la certificación de salas, hay dos caminos disponibles. Ya sea se puede adoptar el volumen mínimo de muestra recomendado descripto en el Anexo 1 de las BPF EC o utilizar la técnica de muestreo secuencial que se identifica en ambas normas FS 209 E e ISO 14644-1.

Volumen mínimo de muestra del Anexo 1 de las BPF EC de setiembre, 2003

En la sección notas a continuación, en la tabla de clasificación de las BPF EC, en la Nota “a” se establece: “Para la realización de pruebas de rutina, el volumen total de muestra no debería ser menor de 1 m3 para áreas de grado A y B y, preferentemente, también en áreas de grado C."

Por lo tanto, si se realizan "pruebas de rutina" (es decir, certificación periódica de salas), el volumen de muestra debe ser de 1 m3 y no el calculado de 20 m3, si se emplea solo la norma ISO.

Lo que no está claro y está abierto a interpretación es si la medida de 1 m3 se aplica a una superficie de grados A/B o para cada punto de muestra dentro de cada área. Esto es, si mi sala tiene cinco puntos de muestra, ¿necesito extraer 1 m3 en cada lugar o es suficiente una quinta parte de 1 m3 en cada punto? Ambas metodologías se emplean y ambas son aceptadas en tanto y en cuanto se pueda demostrar un alto grado de fiabilidad en el control del ambiente.

Muestreo secuencial

En el muestreo secuencial, el total corriente de partículas contadas se compara con un límite esperado de conteos que es una función de la cantidad de muestreos realizados. Generalmente, el muestreo secuencial requiere menos muestreo que cualquier plan de muestreo único que tenga la misma probabilidad de aceptación y rechazo falsos.

En la figura 1 se muestran los límites del plan de muestreo secuencial que ha sido diseñado para emplear en esta norma. La cantidad observada de conteos, C, se grafica contra la cantidad esperada de conteos, E, para el aire que esté precisamente en el límite se la clasificación. Una única muestra completa corresponde a E = 20.

Figura 1 Límites del muestreo secuencial (descargar PDF para ver las imágenes)

Por lo tanto, si los conteos de partículas esperados debieran ser diez y sólo cinco fueron los medidos, el proceso de muestreo puede detenerse, el lugar ser identificado como un aprobado y el muestreo iniciarse en la siguiente ubicación.

Soluciones para el monitoreo

De acuerdo con las regulaciones de las BPF, las salas blancas deben ser monitoreadas rutinariamente cuando están en operaciones. Los puntos de monitoreo se deben basar en el análisis de riesgo formal que se obtiene durante la clasificación inicial de la sala. Para las zonas de grado A, se debe emplear un sistema de monitoreo de partículas para muestreo frecuente. La zona de grado A se debe monitorear en una frecuencia tal que todas las intervenciones y otros eventos transitorios sean captados y se disparen las alarmas, en caso de que no se observen algunas normas de funcionamiento.

El tamaño de la muestra tomada con fines de monitoreo que utilizan los sistemas automatizados es una función del caudal de muestreo del sistema que se emplee. No es necesario que el volumen de la muestra sea el mismo que el empleado para la clasificación formal de las salas blancas y los dispositivos de limpieza del aire. Los períodos de muestreo de un minuto son normales y pueden ser tan breves como de diez segundos para las áreas críticas vinculadas con una producción de alto volumen. Eso dará volúmenes de muestra mucho más pequeños. Sin embargo, la fiabilidad estadística a lo largo del proceso ahora se consigue por el incremento en la cantidad de muestras individuales que se toman.

En las zonas de grados A y B, el monitoreo de conteos con concentración de partículas de 5 um es significativo puesto que representa un indicador importante de falta o ausencia de higiene. Una indicación ocasional de un solo conteo de partículas de 5 µm es generalmente un conteo aleatorio y no encuentra fundamento con un problema asociado. Sin embargo, el conteo consecutivo o regular de bajos niveles es un indicador de un posible evento de contaminación y debería ser investigado.

Mark Hallworth
Gerente comercial farmacéutico, Particle Measuring Systems
Nota técnica 46

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