Cleanroom De classificatie definieert de maximale toegelaten concentratie aan luchtdeeltjes per kubieke meter lucht. ISO 14644 deel 1:2015 kent negen cleanroom klassen: ISO 1 (zuiverst) tot ISO 9 (minst streng). Dit classificatiesysteem is de wereldwijde standaard voor alle industrieën die contaminatiebeheersing vereisen.
De ISO-classificatie bepaalt elke technische keuze: filterklasse, luchtstroompatroon, snelheid van luchtverversing en operationele complexiteit. Het kiezen van de juiste klasse zorgt voor naleving van de regelgeving en voorkomt onnodige kosten door overmatige specificatie.
ISO 14644: de wereldwijde standaard
ISO 14644 vervangde in 1999 de oudere Amerikaanse Federal Standard 209E (die formeel in 2001 werd ingetrokken). Het belangrijkste verschil: ISO 14644 gebruikt deeltjes per kubieke meter en omvat negen klassen, terwijl FS 209E deeltjes per kubieke voet meet en zes klassen behandelt.
ISO 14644 1 is nu wereldwijd de referentie voor cleanroom classificatie binnen de farmaceutische industrie, de halfgeleiderindustrie, de elektronica-, lucht- en ruimtevaartindustrie en de medische industrie. In gereguleerde omgevingen is de ISO-classificatie ingebed in of wordt deze gebruikt in GMP-, FDA- en ISO 13485-frameworks.
INFORMATIE OVER DE AFDELINGEN VAN DE ISO-CLASSEN
ISO 1 en ISO 2
Deze representeren theoretische cleanroom voorwaarden die in de commerciële praktijk zelden, zo niet nooit, worden bereikt of vereist. Geen enkele standaarddeeltjesmeter kan op deze concentraties betrouwbaar meten. Deze klassen zijn opgenomen in de standaard omwille van volledigheid en voor mogelijke toekomstige toepassingen in nanotechnologieonderzoek.
ISO 3 en ISO 4
Extreem ultraviolet (EUV)-lichtgebaseerde halfgeleiderlithografie en geavanceerde waferfabricage vormen de belangrijkste gebruikers van de ISO 3- en ISO 4-omgevingen. ISO 3 maakt gebruik van slechts 35 deeltjes/m³ bij ≥0,5 µm. Om deze klassen te halen, is volledige plafondlaminar-stroomdekking, ULPA-filtratie en extreem hoge luchtverversingssnelheden (400 tot 600 ACH) vereist. De constructie- en exploitatiekosten zijn zeer hoog.
ISO 5
ISO 5 komt overeen met FS Klasse 100 en GMP Grade A/B bij rust en is een van de meest voorkomende classificaties in gereguleerde industrieën. Maximale 3.520 deeltjes/m³ bij ≥0,5 µm.
Aseptische verwerkingsprocessen (vullijnen, isolatoren, laminar flow hoods) worden uitgevoerd volgens ISO 5. In de farmaceutische industrie is ISO 5 de minimale vereiste voor alle zones waar een product wordt blootgesteld aan de omgeving zonder verdere sterilisatie. ISO 5 vereist H14 HEPA-filtratie, een-richtingsluchtstroom (laminar flow) en 240 tot 480 luchtwisselingen per uur, afhankelijk van de indeling van de ruimte.
ISO 6
Maximaal 35.200 deeltjes/m³ bij ≥0,5 µm. Dit komt overeen met FS-klasse 1.000. ISO 6 wordt gebruikt in ondersteuningsgebieden voor halfgeleiderproductie, voor de hoogst mogelijke precisie van optische montages en bij de productie van bepaalde medische hulpmiddelen. Het is minder vaak de primaire classificatie, maar fungeert vaak als achtergrondomgeving rond kritische zones van ISO 5.
ISO 7
Maximaal 352.000 deeltjes/m³ bij ≥0,5 µm. Dit komt overeen met FS Klasse 10.000 en GMP Grade C. ISO 7 is een van de meest gebruikte classificaties in de productie van farmaceutische en medische hulpmiddelen.
De productie van niet-steriele farmaceutische producten, het samenstellen van medicijnen, biotechnologische processen en de assemblage van medische hulpmiddelen worden doorgaans uitgevoerd volgens ISO 7. Het wordt ook vaak gebruikt als achtergrondomgeving rondom ISO 5-vulzones in aseptische productielokalen.
ISO 8
Maximum 3.520.000 deeltjes/m³ bij ≥0,5 µm. Reageert op FS Klasse 100.000 en GMP Grade D. ISO 8 is de basis voor geclassificeerde cleanroom omgevingen. Elektronische assemblage-, verpakkings- en minder kritische farmaceutische ondersteuningsgebieden werken volgens ISO 8. Gebieden waar medewerkers handschoenen aan moeten dragen in farmaceutische faciliteiten van een hogere klasse zijn meestal ISO 8.
ISO 9
Maximaal 35.200.000 deeltjes/m³ bij ≥0,5 µm. Dit komt overeen met de normale luchtkwaliteit in een gebouw. ISO 9 wordt zelden als formele cleanroom classificatie gespecificeerd. Het is opgenomen in de standaard als referentie. Sommige gecentraliseerde maar niet gecategoriseerde (CNC) ondersteuningsgebieden kunnen informeel naar de voorwaarden van ISO 9 verwijzen.
"De classificatie "in rust" versus "in bedrijf"
ISO 14644 deel 1 vereist dat een ruimte cleanrooms wordt ingedeeld volgens gedefinieerde bezettingsstanden.
In ruststand betekent dat cleanroom alles volledig werkt en de apparatuur is geïnstalleerd en in gebruik, maar dat er geen personeel aanwezig is. Dit is de basisomstandigheid en leidt doorgaans tot het laagste aantal deeltjes.
In bedrijf betekent dat het systeem volledig operationeel cleanroom is met alle personeelsleden en alle processen actief. Deeltjestellingen zijn hoger vanwege menselijke activiteit. Mensen zijn de belangrijkste deeltjesbron in de meeste situaties cleanrooms.
Voor de ISO-classificatie is het vereist dat klant en leverancier een akkoord bereiken over de toepasselijke bezettingsstatus. In GMP-omgevingen in de farmaceutische industrie worden beide statussen meestal getest en gedocumenteerd, waarbij voor elke status operationele grenzen zijn vastgesteld.
ISO-classificatie vs GMP-kwaliteit: het begrip van de relatie
Het ISO-classificatiesysteem en het EU-GMP-classificatiesysteem (graden A tot D) behandelen overlappende maar verschillende vereisten.
ISO 14644 deel 1 definieert luchtzuiverheid alleen op basis van de concentratie van deeltjes. Het behandelt geen microbiologische besmetting, drukverschillen, de doorstroming van personeel of procescontroles.
EU GMP Annex 1 voegt microbiologische grenswaarden toe, vereisten voor een strategie voor de controle van verontreiniging en operationele controles toe aan de ISO-grenswaarden voor deeltjes. De naleving van GMP vereist zowel de ISO-prestatie-eisen voor deeltjes als de aanvullende specifieke operationele vereisten van GMP.
De schattingen van de correlaties zijn:
- Klasse A (ISO 5): Kritische aseptische processen: vullen, afsluiten en afsluiten met een dop onder een laminaire stroom
- Klasse B (ISO 5 bij rust, ISO 7 in gebruik): Achtergrondomgeving voor Klasse A
- Klasse C (ISO 7): Minder kritische stappen bij steriele productie
- Niveau D (ISO 8): Niet-kritische stappen, eerste aankleden, materiaalvoorbereiding
- Voor niet-farmaceutische toepassingen is de ISO-classificatie op zichzelf de toepasselijke standaard.
Hoe de ISO-klasse van invloed is op het cleanroom ontwerp
De doel-ISO-klasse bepaalt de fundamentele configuratiekeuzes in een cleanroom:
HVAC-systemen en luchtverversingspercentages
Hoger classificaties vereisen meer luchtwisselingen per uur om de deeltjesconcentraties binnen bepaalde grenzen te houden. Deze verschillen hebben een directe en significante impact op het energieverbruik en de bedrijfskosten.
Filtratie
HEPA-filter H14 (99,995% efficiënt bij de meest doordringende deeltjes) is de standaard in omgevingen volgens ISO 5 tot en met ISO 8. ISO 3 en ISO 4 vereisen ULPA-filters (U15 of hoger, 99,9995% efficiënt).
Stofstroompatroon
ISO 5 en strengere klassen vereisen een unidirectionele (laminaire) luchtstroom: parallelle luchtstromen die deeltjes uit de kritische zone wegblazen. ISO 6 tot en met ISO 9 gebruiken meestal turbulent (gemengd) luchtstromen, die de verontreiniging verkleinen door middel van een luchtinhoudsoverdracht.
Drukverschillen
Cleanrooms houd de druk in de omgeving van de aangrenzende ruimtes constant om te voorkomen dat deeltjes binnendringen wanneer de deuren worden geopend. Een minimale drukverschil van 10 tot 15 Pa tussen de aangrenzende ruimtes is standaard. In farmaceutische ruimtes is een drukverschil van Grade A tot D een designvereiste.
Oppervlaktematerialen en constructie
Stricher classificaties vereisen gladde, niet-deeltjesvormende oppervlakken met afgeronde voegen, afgesloten penetraties en minimale horizontale randen. Elk ontwerpelement dat deeltjes kan aantrekken of moeilijk schoon te maken is een risico op verontreiniging dat steeds groter wordt naarmate de doelklasse strenger wordt.
Hoe de ISO-classificatie wordt geverifieerd
De classificatie wordt niet zelf aangegeven. De ISO 14644-deel 1 vereist formele metingen met behulp van lichtverspreidende luchtdeeltjes tellers (LSAPC) op gedefinieerde meetlocaties, waarbij een minimumaantal locaties wordt berekend op basis van de ruimteomvang van de ruimte.
Het proces volgt kwalificatiefasen:
- Design Qualification (DQ): Controleert of het cleanroom ontwerp voldoet aan de doelgroepklasse volgens de technische berekeningen en specificaties van ISO.
- Installatiekwalificatie (IQ): bevestigt dat HVAC-systemen, filters en de constructie zijn geïnstalleerd volgens de specificaties van het ontwerp.
- Operational Qualification (OQ): Controleert of de ISO-classificatie bij stilstand wordt cleanroom gehaald, met alle systemen actief.
- Prestatiekwalificatie (PQ): Toont aan dat de omgeving voldoet aan de specificaties onder operationele omstandigheden, waarbij personeel en processen actief zijn.
Na de eerste classificatie vereist ISO 14644 deel 2 voortdurend toezicht en periodieke hercertificering: minimaal elke 12 maanden voor de meeste systemen cleanrooms, met een frequentie die wordt bepaald door risicobeoordeling en regelgevende vereisten.
Het kiezen van de juiste ISO-klasse
Het selecteren van een classificatie die strenger is dan nodig is, is geen geringe kwestie. Dit verhoogt rechtstreeks de bouwkosten, het energieverbruik, de onderhoudsvereisten en de operationele complexiteit, vaak zonder enig voordeel voor de productkwaliteit of de veiligheid van patiënten.
De juiste aanpak is om de classificatie te baseren op de contaminatiegevoeligheid van het proces, en niet op een voorkeur voor een “veilige” hogere kwaliteit. Belangrijke vragen zijn:
Welke deeltjesgrootten kunnen een defect, storing of verontreiniging in uw product veroorzaken? Wat is de maximale aanvaardbare deeltjesconcentratie tijdens blootstelling? Welke regelgevende framework is van toepassing: GMP Annex 1, ISO 13485, FDA-richtlijnen? Wat zijn de cleanroom beoogde bezettingscondities?
Een proces cleanroom die te veel wordt gespecificeerd, is ook moeilijker te handhaven in overeenstemming met de specificaties, omdat de strengere grenzen de omgeving gevoeliger maken voor afwijkingen in het schoonmaken, het dragen van kleding, het gedrag of de prestaties van de apparatuur.
De benadering van ABN bij de classificatie
ABN Cleanroom Technology Bij ISO wordt classificatie in het ontwerpproces geïntegreerd vanaf het eerste gesprek, in plaats van dat het als een verificatie voor naleving aan het einde wordt toegevoegd.
Onze aanpak Configure to Order Plus (CTO+) gebruikt vooraf gemaakte, gevalideerde bouwblokken voor elke ISO-klasse, wat betekent dat de filtratie-, luchtstroom-, oppervlakte- en drukhiërarchie is geselecteerd en geconfigureerd als een systeem: niet samengesteld uit generieke componenten.
Het ADAPTUS platform ondersteunt volledige traceerbaarheid gedurende de volledige levenscyclus, van de ontwerpspecificatie tot de documentatie van IQ/OQ/PQ. Hierdoor zijn classificatiebewijzen beschikbaar en controleerbaar gedurende de volledige operationele levensduur van de installatie.
Conclusie
ISO 14644 deel 1 definieert negen cleanroom klassen op basis van de maximale toegelaten concentraties van deeltjes in de lucht per kubieke meter. ISO 1 is het zuiverste; ISO 9 is de minst strikte. In de praktijk vallen ISO 5 tot en met ISO 8 onder de meeste industriële, farmaceutische en medische cleanroom hulpmiddelen.
De classificatie wordt bepaald door formele metingen op gedefinieerde monsternamen, onder overeengekomen toestand van de installatie. Deze classificatie moet periodiek worden herbeoordeeld. De ISO-klasse bepaalt elke belangrijke technische keuze: filtratieklasse, luchtstroompatroon, luchtverversingssnelheid, drukregeling en oppervlaktevoorschriften.
Het kiezen van de juiste classificatie vereist kennis van de risico's van verontreiniging in uw proces en van het toepasselijke regelgevend kader. Te specifieke afvalgrenzen kosten geld en vergroten de compliance-druk. Te weinig specificatie brengt de productkwaliteit en de wettelijke status in gevaar.
Veelgestelde vragen
Wat is de meest voorkomende ISO-klasse voor farmaceutische producten cleanrooms?
ISO 5 (GMP-kwaliteit A/B) voor aseptische verwerking, ISO 7 (kwaliteit C) voor ondersteunende activiteiten in de farmaceutische sector en ISO 8 (kwaliteit D) voor minder kritieke gebieden en de eerste aanmaak van een verbandverband. De meeste farmaceutische faciliteiten gebruiken meerdere ISO-klassen binnen één gebouw.
Is ISO 14644 hetzelfde als GMP?
Nee. ISO 14644 1 definieert luchtzuiverheid alleen op basis van de concentratie van deeltjes. EU GMP Annex 1 voegt microbiologische limieten toe, vereisten voor een strategie voor de controle van verontreiniging en operationele controles. De naleving van GMP vereist dat de ISO-limieten voor deeltjes worden gehaald plus alle aanvullende vereisten van GMP.
Hoe vaak moet een cleanroom functie worden heringedeeld?
ISO 14644 deel 2 vereist periodieke herkwalificatie. Voor cleanrooms de meeste organisaties betekent dit minstens om de 12 maanden opnieuw te kwalificeren, hoewel farmaceutische GMP-omgevingen mogelijk vaker testen vereisen op basis van risicobeoordeling en regelgevende verwachtingen.
Wat is het verschil tussen ISO 5 en ISO 7?
ISO 5 maakt een maximum van 3.520 deeltjes/m³ mogelijk bij ≥0,5 µm; ISO 7 maakt 352.000 mogelijk: precies 100 keer meer. ISO 5 vereist een laminar luchtstroom en H14 HEPA-filtratie; ISO 7 gebruikt meestal turbulent luchtstroom met H13- of H14-filtratie. Het verschil in constructie- en bedrijfskosten is aanzienlijk.
Kan een cleanroom installatie een strengere klasse hebben dan die waarvoor het is gecertificeerd?
Een ruimte cleanroom voldoet aan de tijdens de classificatietests gemeten voorwaarden. Als een ruimte volgens ISO 7 wordt geclassificeerd maar consistent meet met deeltjesgehalten van ISO 6, wordt deze niet automatisch opnieuw geclassificeerd: er is een formele herclassificatie vereist. Werken op een strengere niveau dan gecertificeerd levert geen wettelijke voordelen op, tenzij de classificatie formeel wordt bijgewerkt.
Wat heeft Federal Standard 209E vervangen?
ISO 14644 1, die in 1999 werd gepubliceerd. FS 209E werd formeel ingetrokken door de Amerikaanse overheid in 2001. ISO 14644 1 gebruikt deeltjes per kubieke meter in plaats van deeltjes per kubieke voet en omvat negen klassen (ISO 1 tot en met 9), in vergelijking met de zes klassen van FS 209E.
