Con el crecimiento significativo del mercado global de cannabis medicinal y una industria cada vez más regulada en todo el mundo en los últimos años, se vuelve esencial desarrollar y mejorar diferentes tipos de procesos de ingeniería, así como diseños arquitectónicos y Procedimientos Operativos Estandarizados GMP (SOP) que puedan aplicarse y adaptarse a los distintos tipos de laboratorios de cultivo, secado, acondicionamiento primario y secundario, y también, a los procesos vinculados a la fabricación de derivados como son la extracción y purificación para la producción de API, pasando por intermedios de fabricación hasta el medicamento final.
Los fabricantes de productos de cannabis deben equilibrar su necesidad de un retorno rápido de la inversión con el hecho de que EE. UU., Canadá, Europa y otras partes del mundo están comenzando a tratar los productos de cannabis exactamente igual que cualquier otro producto farmacéutico convencional.
Este asunto representa un cambio realmente importante que requiere estudiar en profundidad la adaptabilidad del concepto GMP a este tipo de laboratorios con equipos específicos, para un proceso de fabricación concreto. La ejecución de proyectos con un concepto farmacéutico GMP en el campo del cannabis requiere conocimiento y experiencia en un concepto global y general de normas, arquitectura y muchos campos diferentes de la ingeniería, así como coordinación general de proyectos para lograr su éxito final con calidad y los procedimientos de validación adecuados.
El conocimiento arquitectónico GMP en el diseño de salas blancas y los procesos de laboratorio de fabricación de medicamentos derivados del cannabis puede desempeñar un papel clave en la industria farmacéutica, que es altamente competitiva y regulada. La industria relacionada con el cannabis tiene muchos procesos que se realizan en salas limpias, desde el cultivo en microclimas altamente controlados hasta el secado, destilación, extracción y la fabricación del producto final.
Problemas específicos de las instalaciones de cannabis
Los proyectos de salas blancas para cannabis tienen todas las mismas necesidades que cualquier sala blanca farmacéutica. Esto incluye el control de partículas, la prevención de la contaminación cruzada entre quimiotipos, la contaminación microbiana y el mantenimiento de condiciones ambientales específicas.
Con el crecimiento de la industria, están surgiendo estándares de ambiente que van desde ISO 8 hasta ISO 5, para mejorar el manejo de los productos de cannabis.
Las normativas y estándares que deben cumplirse varían según el tipo de aplicaciones y la industria en la que esté involucrada la empresa. Una instalación de sala blanca utilizada para la preparación estéril de medicamentos peligrosos es completamente diferente de una sala blanca para productos farmacéuticos convencionales o microelectrónica. Dependiendo de tu industria y aplicación, podrías tener que cumplir con un estándar de Clase ISO 5 a 8, así como con las regulaciones de la FDA y las normas ISO-14644 1/2/3/4.
En el ámbito farmacéutico, sin duda tendrás que cumplir con los estándares y clasificaciones GMP para diseñar tu instalación. Debes asegurarte de que el diseño arquitectónico, las temperaturas de las salas, la humedad, así como la cascada de presión, los sistemas de iluminación y el equipamiento cumplan con las regulaciones establecidas para obtener la certificación necesaria y la validación final.
Diseño arquitectónico de la sala limpia
En primer lugar, y basado en tu plan de negocios, debes determinar la cantidad y los tipos de productos finales de cannabis que deseas fabricar en tu instalación. Eso definirá el número de salas necesarias, así como el tamaño y el equipamiento en las diferentes fases del proceso.
También se debe considerar la sala de ingreso (Indock) para la entrada de materia prima a la instalación y su almacenamiento, así como la gestión de residuos y el almacenamiento del producto terminado en salas específicas, además de todas las demás áreas del proceso, teniendo en cuenta las fases de fabricación y la clasificación ISO necesaria para las distintas zonas.
Todo el proceso de transformación del producto tiene sus propios requisitos dependiendo de la etapa de fabricación que se implemente. En en caso de la fabricación de derivados (productos farmacéuticos sólidos y semisólidos), los disolventes más frecuentemente utilizados son Etanol (extracción), n-Heptano (purificación) y n-Pentano (cristalización de cannabinoides). El CO₂ es un fluído utilizado para la extracción de compuestos liposolubles en matrices complejas, y existen métodos que lo utilizan en condiciones supercríticas (extracción SFE). En última instancia, para obtener concentrados de alta calidad, se utiliza flor de cannabis seca y curada adecuadamente, que es donde se concentran los activos de interés.
En la actualidad, los laboratorios farmacéuticos están eligiendo el etanol para el proceso de extracción, puesto que posee grandes ventajas respecto a otros disolventes de interés, entre ellas, la relativamente baja toxicidad, aunque como el resto de disolventes, presenta el inconveniente de la inflamabilidad, esto obliga a diseñar y certificar las instalaciones con elementos antiexplosión (ATEX), con paneles, suelo, y techos fabricados con material ignífugo certificado.
Diseño de instalaciones de salas limpias
Todo este proceso de proyecto debe estar acompañado desde el inicio por un Plan Maestro de Validación, Cualificación y Calibración, además de una memoria técnica o Site Master File (SMF) que describa la instalación y que abarque todas las etapas del proceso, desde el proyecto ejecutivo hasta los procedimientos de puesta en marcha.
Es fundamental estudiar todas las fases del proceso, considerando los flujos de materiales, productos y personas, y planificar elementos como puertas, ventanas, SAS, bancos de trabajo y esclusas de aire (airlocks o passthrough). Todo esto se especifica en los SOP correspondientes a Instalaciones, Planos y Flujos, que normalmente solicitan las agencias reguladoras en la inspección previa documental y/o inspección on site.
También es importante definir qué procesos se llevarán a cabo dentro de la sala blanca y cuáles pueden realizarse fuera, en áreas Controladas No Clasificadas (CNC). Cuanto más trabajo se realice dentro de la sala limpia, mayor será la generación de calor y partículas, lo que requerirá sistemas HVAC más potentes y, por lo tanto, mayores costos.
Se recomienda seguir el Anexo VII de la Guía GMP publicada por la Agencia Española de Medicamentos y Productos Sanitarios (AEMPS), que replica el anexo correspondiente a la guía Europea Eudralex Vol IV, en esta se define la clasificación regulatoria de cada producto derivado del cannabis y el uso de salas clasificadas según cada caso.
En el Anexo I GMP podemos encontrar la Clasificación de Salas Blancas y dispositivos de aire limpio, así como los límites de contaminación microbiana.
Dado que el sistema HVAC es el corazón de tu sala blanca, no debe tomarse a la ligera. Necesitarás un equipo de ingeniería con experiencia para analizar todos los aspectos del sistema HVAC con el fin de diseñar y construir una sala limpia cómoda según los requisitos del proyecto.
Además del confort, los sistemas HVAC de salas blancas se diferencian de los sistemas convencionales por:
- Un mayor suministro de aire
- Patrones de flujo de aire específicos
- Uso de filtros de alta eficiencia
- Diferenciales de presión entre salas
El aumento del suministro de aire proporciona más renovaciones por hora en las salas, con filtros HEPA (filtros de aire de alta eficiencia) que filtran el aire impulsado dentro de la sala muchas veces por hora, según las necesidades de clasificación y el volumen de sala construido.
El diseño HVAC para áreas de salas limpias está determinado por la calidad ambiental de la sala (clase ISO o Grado), pero también por la temperatura, la humedad y el diferencial de presión requerido entre salas. Estas condiciones prescritas están dictadas por el proceso que se lleva a cabo en la sala blanca y por la comodidad del personal que trabaja dentro de ella. La precisión de la temperatura y la humedad relativa (HR) (+/-) también es un factor importante en el diseño del sistema HVAC. El calor producido tanto por los usuarios como por el equipo debe ser compensado mediante aire acondicionado (Validación de condiciones en uso). Por lo tanto, es importante saber cuántas personas trabajarán en la sala limpia, qué equipos estarán instalados y cuánto calor generan (en vatios).
Los principios de los sistemas de automatización pueden aplicarse a tu laboratorio mediante un Software de Automatización y control de parámetros.
Esto puede ayudarte a gestionar el consumo de energía y los costos. También puedes configurar tu sistema de control para apagar las luces, ajustar las temperaturas según la ocupación actual o el clima exterior; o gestionar la calidad del aire (partículas) y la humedad del aire impulsado.
Todos tus sistemas de iluminación, seguridad, calefacción y refrigeración, protección contra incendios y cualquier otro sistema en tu laboratorio pueden conectarse a tus sistemas HVAC automatizados, como enfriadoras, torres de enfriamiento, calderas y bombas.
Después de ajustar todo a tus configuraciones óptimas, verás que no solo todo es más fácil de gestionar, sino que tampoco se desperdician recursos debido a configuraciones ineficientes. Al mismo tiempo, puedes tener un sistema de alarmas en tiempo real conectado a cualquier teléfono móvil para informar sobre cualquier situación de alarma relevante en la instalación. Un sistema de alarmas es fundamental para la cualificación del sistema completo y el aseguramiento de la calidad de los productos farmacéuticos, tanto en sala de fabricación como los dispuestos en almacenamiento para su liberación.
Es fundamental integrar todas las partes de un proyecto bajo una única dirección, incluyendo el diseño, la ingeniería, la selección de materiales, la instalación, la puesta en marcha, las validaciones/cualificaciones y los sistemas de calidad. Una gestión adecuada del proyecto debe considerar varios aspectos importantes, tales como:
- Gestión general integral del proyecto: aspectos técnicos, relacionados con costos, cronograma en tiempo y, sobre todo, la coordinación de todas las tareas para lograr el éxito final, considerando:
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- Coordinación y gestión de diferentes proyectos y contratistas simultáneos;
- Obras civiles;
- Arquitectura interior: paneles de salas limpias y accesorios;
- Técnicas de gestión energética;
- Sistemas de manejo y tratamiento de aire;
- Sistemas eléctricos y de control
- Tu equipo de arquitectura e ingeniería debe contar con el conocimiento y profesionales altamente cualificados, complementados por una amplia red de colaboradores y especialistas en diferentes campos, que puedan abordar todos los aspectos relacionados con la gestión integral de tu proyecto específico de “laboratorio de cannabis”. Este puede desarrollarse en modalidad “llave en mano” o cubriendo solo algunas partes del proyecto, asegurando una adecuada coordinación con los demás participantes.
- El departamento de aseguramiento de la calidad (QA), junto con Dirección Técnica y Responsable de producción serán los indicados en tu laboratorio para llevar a cabo el diseño de la instalación (DQ) partiendo de unas especificaciones previas, para ser integrado en un Sistema de Calidad Farmacéutico.
