Daftar Isi
- Pendahuluan Protokol Penilaian Risiko Tunnel Depirogenasi
- Spesifikasi dan Deskripsi Peralatan Mesin Pengisian Vial
- Segmen Transportasi dan Aliran Material
- Segmen Pengisian (Filling Segment)
- Segmen Pemasangan Stoper Karet (Rubber Stoppering)
- Panel Kontrol dan Sistem Otomasi
- Konveyor Ayun (Swing Conveyor)
- Arus Udara Laminar (Laminar Air Flow)
- Langkah Proses dan Faktor yang Mempengaruhi
- Analisis Risiko Tahap Input dan Pengisian Bahan
- Analisis Risiko Tahap Proses
- Analisis Risiko Aliran Udara dan Kecepatan
- Analisis Risiko Kecepatan Konveyor
1. Pendahuluan Protokol Penilaian Risiko Tunnel Depirogenasi
Protokol penilaian risiko ini disusun untuk menghasilkan bukti dokumenter bahwa desain “Mesin Pengisian Vial dan Pemasangan Stoper Karet” yang sedang beroperasi telah sesuai dengan persyaratan GMP, keselamatan kerja, dan operasional yang teridentifikasi dalam dokumen penilaian risiko. Penilaian ini merupakan bagian penting dari sistem Quality Assurance dalam operasional pabrik farmasi.
Dalam kerangka proyek ini, analisis risiko dilakukan sebagai Penilaian Risiko Dasar GMP/EHS yang bertujuan untuk membantu mengidentifikasi kebutuhan-kebutuhan penting terkait GMP dan Keselamatan Lingkungan Kerja. Pada tahap awal desain, penilaian risiko berfungsi untuk memverifikasi bahwa seluruh fitur telah diperhitungkan dalam Spesifikasi Kebutuhan Pengguna (User Requirement Specification) guna menghindari risiko kegagalan parameter GMP dan EHS yang kritis pada Mesin Pengisian.
Sepanjang studi berlangsung, seluruh parameter GMP dan EHS akan diidentifikasi dan dinilai risikonya apabila tidak diperhitungkan dalam desain atau persyaratan peralatan. Laporan penilaian risiko ini dihasilkan untuk memberikan bukti dokumenter bahwa konsep desain atau persyaratan telah lengkap dalam mempertimbangkan seluruh risiko GMP dan EHS yang mungkin timbul.
2. Spesifikasi dan Deskripsi Peralatan Mesin Pengisian Vial
Nama Peralatan: Mesin Pengisian Vial
Merek: NKP
Kapasitas dan Kecepatan Output:
- Vial 50 ml: 40-50 Botol Per Menit (BPM)
- Vial 100 ml: 30-40 BPM
- Vial 250 ml: 20-25 BPM
- Vial 500 ml: 10-12 BPM
Deskripsi Mesin Pengisian: Mesin pengisian cairan injeksi otomatis enam kepala dengan pemasangan stoper karet ini dirancang untuk mengisi volume cairan yang telah ditentukan sebelumnya ke dalam botol kaca, diikuti dengan operasi pemasangan stoper. Botol dimuat ke meja putar pemasukan (Infeed Turntable) dan akan bergerak menuju stasiun pengisian melalui konveyor untuk mengisi volume cairan yang telah ditentukan, kemudian bergerak menuju segmen pemasangan stoper berdasarkan kebutuhan produk.
Mesin pengisian botol dan pemasangan stoper karet ini terdiri dari beberapa segmen utama:
- Segmen transportasi (Transport Segment)
- Segmen pengisian (Filling Segment)
- Segmen pemasangan stoper karet (Rubber Stoppering Segment)
- Sistem kontrol (Control System)
3. Segmen Transportasi dan Aliran Material
Segmen transportasi terdiri dari meja putar pemasukan yang dilengkapi dengan set panduan, konveyor transfer beserta set panduan, roda bintang penanda (Index Star Wheel), dan set panduan keluar untuk mentransfer botol menuju tempat penampungan botol keluar (outfeed collection tray).
Meja putar pemasukan mengalirkan botol menuju rangkaian kepala pengisian untuk proses pengisian, kemudian dapat ditransfer untuk pemasangan stoper melalui roda bintang penanda yang ditempatkan setelah rangkaian pengisian. Roda bintang penanda diprogram untuk menahan dan mentransfer setiap 6 botol menuju stasiun pemasangan stoper. Botol yang telah terisi bergerak menuju stasiun pemasangan stoper melalui konveyor untuk dilakukan pemasangan stoper sesuai kebutuhan produk. Botol yang telah terpasang stoper dengan sempurna bergerak menuju unit tempat penampungan botol keluar.
Seluruh segmen transportasi dilengkapi dengan set perangkat sensor yang berfungsi sesuai dengan operasi fungsionalnya. Seluruh proses ini harus divalidasi melalui studi validasi proses untuk memastikan integritas transportasi vial.
4. Segmen Pengisian (Filling Segment)
Volume cairan yang telah ditentukan sebelumnya diisi ke dalam botol kaca menggunakan pompa peristaltik. Segmen pengisian terdiri dari pompa peristaltik, jarum pengisian dengan pengaturan pra-purging nitrogen, dan manifold untuk mengisi volume cairan yang telah ditentukan ke dalam botol.
Volume pengisian cairan dapat diatur melalui pompa peristaltik. Kepala pengisian dilengkapi dengan nosel pengisian beserta susunan pra-purging nitrogen untuk membuang nitrogen dengan volume dan tekanan yang telah ditentukan sebelum pengisian produk. Nosel pasca-purging ditempatkan sebelum pemasangan stoper untuk membuang nitrogen dengan volume dan tekanan yang telah ditentukan.
Segmen pengisian dilengkapi dengan set perangkat sensor yang mencegah kehilangan produk apabila tidak ada botol di bawah kepala pengisian. Ketinggian kepala pengisian dapat diatur secara manual sesuai dengan ketinggian botol. Tekanan nitrogen dikontrol oleh set manometer untuk stasiun purging pra dan pasca.
5. Segmen Pemasangan Stoper Karet (Rubber Stoppering)
Mesin ini dilengkapi dengan mekanisme pemasangan stoper karet tipe lengan mekanik (mechanical arm) beserta unit vibrator linear. Segmen pemasangan stoper karet terdiri dari set roda bintang, lengan mekanik, mangkuk stoper karet, dan saluran (chute) dengan vibrator.
Botol yang telah terisi bergerak menuju set roda bintang pada rangkaian pemasangan stoper, di mana stoper karet dari saluran stoper akan diambil oleh lengan dan diletakkan pada botol kaca untuk dilakukan pemasangan stoper. Frekuensi vibrator dapat dinaikkan atau diturunkan melalui pot yang telah disediakan. Ketinggian mangkuk vibrator dapat diatur secara manual.
Segmen pemasangan stoper karet dilengkapi dengan set perangkat sensor, set instrumen pengukur, dan pemantauan vakum selama proses berlangsung.
6. Panel Kontrol dan Sistem Otomasi
Sistem kontrol berbasis PLC dengan tampilan grafis layar sentuh berwarna untuk pemantauan dan pengendalian seluruh fungsi mesin, sehingga memberikan akses cepat terhadap parameter mesin. Pengaturan kecepatan dilakukan melalui frequency control drive. Lampu menara (Tower Light) berfungsi sebagai indikator status mesin. Tombol inching tersedia untuk pengaturan mesin.
Panel operasi dengan HMI (Human Machine Interface) berbahan stainless steel 304 terletak di sisi depan mesin. Modul kontrol separator dirancang untuk pengendalian pompa peristaltik. Sistem kelistrikan terdapat dalam panel tersendiri. Seluruh perangkat sensor dan instrumen pengukur dikontrol oleh PLC.
7. Konveyor Ayun (Swing Conveyor)
Fungsi konveyor ini adalah untuk mentransfer botol dari satu peralatan ke peralatan lainnya untuk tahap operasional selanjutnya. Sabuk konveyor terbuat dari bahan POM dan rangkaian panduan dengan rumah terpasang pada dudukan tetap. Konveyor memiliki gerakan ayun untuk pergerakan manusia-material ke area di mana konveyor ini ditempatkan.
Panduan yang dapat disesuaikan disediakan untuk pengaturan sesuai diameter botol. Konveyor ayun dilengkapi dengan motor, gearbox, variable frequency drive, pot pengatur kecepatan, dan aktuator untuk keperluan operasional.
8. Arus Udara Laminar (Laminar Air Flow)
LAF menghasilkan aliran laminar vertikal yang menciptakan suasana steril di area proses sesuai dengan kelas ruang bersih (clean room class) 100. Unit ini terdiri dari sistem filtrasi udara (set filter pra dan HEPA) dengan blower yang telah diseimbangkan secara dinamis dan rendah kebisingan. Unit dilengkapi dengan nozel PAO untuk pengujian integritas filter HEPA serta set instrumen untuk memantau perbedaan tekanan di sepanjang filter HEPA.
Konstruksi unit ini dibangun dari stainless steel 304 dengan provision aktuator untuk menghidupkan/mematikan LAF serta lampu penerangan di dalam stasiun. Unit LAF ditopang pada rangka yang terbuat dari stainless steel 304 milik kabinet pengendalian kontaminasi dengan pintu kaca yang diperkeras (toughened glass) dan sensor interlock pintu.
9. Langkah Proses dan Faktor yang Mempengaruhi
Pada tahap pelaksanaan protokol penilaian risiko, terdapat beberapa langkah proses dan faktor pengaruh yang harus dianalisis secara komprehensif. Analisis ini mencakup tahap input dan pengisian bahan, tahap proses utama, serta parameter pendukung seperti aliran udara, kecepatan aliran udara, dan pengangkutan material.
10. Analisis Risiko Tahap Input dan Pengisian Bahan
Ukuran Vial: Peralatan mungkin tidak cocok untuk berbagai ukuran vial yang berbeda. Ukuran vial yang berbeda tidak dapat diproses dengan peralatan yang sama. Verifikasi harus dilakukan pada saat kegiatan kualifikasi berlangsung.
Transportasi Vial: Pergerakan vial yang tidak benar pada sabuk transportasi, panduan masuk menuju tunnel yang tidak sejajar dengan mesin pencuci vial, kejadian vial tersangkut (jamming), vial pecah, dan kerusakan kosmetik vial merupakan risiko yang perlu diperhatikan. Fungsionalitas harus diperiksa pada saat kegiatan kualifikasi. Ketinggian panduan masuk menuju tunnel harus berada pada level yang sama dengan output mesin pencuci vial.
Abrasi vial akibat gesekan dengan dinding samping konveyor dapat menyebabkan kerusakan pada vial. Material dinding samping konveyor harus sesuai GMP dan memiliki hasil akhir permukaan yang halus. Kesesuaian material harus dibuktikan dengan sertifikat atau deklarasi produsen.
Apabila tidak ada vial di bagian masuk tunnel, tunnel mungkin beroperasi tanpa vial, dan fungsi peralatan hilir dapat terganggu. Konveyor tunnel harus berhenti apabila beban masuk berada di bawah minimum. Kecepatan sabuk transportasi yang terlalu tinggi atau terlalu rendah akan menyebabkan depirogenasi yang tidak optimal dan kerusakan vial. Sistem kontrol harus memiliki mekanisme yang sesuai untuk memastikan kecepatan yang diinginkan dipertahankan sesuai nilai set dengan umpan balik dari kecepatan aktual.
Seringkali terjadi penghentian tunnel karena tidak ada vial di bagian masuk, yang mengganggu proses depirogenasi dan fungsi peralatan hilir. Sinkronisasi kecepatan antara mesin pencuci vial dan tunnel harus dilakukan, serta konektivitas yang tepat harus ditetapkan dan divalidasi. Vial yang tidak kering memasuki zona pemanas tunnel secara langsung berisiko pecah karena terpapar suhu yang sangat tinggi. Fungsionalitas ini harus diverifikasi selama pelaksanaan studi kualifikasi.
11. Analisis Risiko Tahap Proses
Pasokan Udara (Zona Pengeringan, Depirogenasi, dan Pendinginan): Kualitas udara yang tidak memadai dapat menyebabkan udara yang terkontaminasi partikel memasuki ruang dan mengakibatkan kontaminasi vial. Pemantauan konsentrasi partikel non-viable dalam tunnel dilakukan selama kualifikasi.
Penyumbatan atau kebocoran pada filter HEPA mengakibatkan distribusi udara yang tidak merata, yang menyebabkan depirogenasi tidak optimal. Kontaminasi vial akibat udara yang terkontaminasi partikel merupakan risiko utama. Pengujian integritas filter HEPA harus dilakukan selama kualifikasi dan secara berkala sesuai SOP yang berlaku.
Suhu tinggi di zona depirogenasi berpotensi merusak filter HEPA atau mempengaruhi efisiensinya. Kerusakan filter HEPA dapat mengakibatkan kontaminasi vial. Aksi hidup/mati pemanas harus diinterlock dengan operasi blower untuk melindungi filter HEPA.
Distribusi udara yang tidak unidireksional merupakan masalah, mengingat aliran udara unidireksional merupakan persyaratan untuk pencapaian klasifikasi Grade A. Studi smoke study harus dilakukan selama kualifikasi untuk mendemonstrasikan aliran udara unidireksional. Studi ini merupakan bagian penting dari kualifikasi area steril dalam pabrik farmasi.
12. Analisis Risiko Aliran Udara dan Kecepatan
Aliran Udara: Aliran udara yang tidak memadai di ketiga zona dapat mengakibatkan sterilisasi dan depirogenasi vial yang tidak optimal. Fungsionalitas harus diverifikasi selama pelaksanaan studi kualifikasi.
Sistem one-through (sekali lewat) yang dipasang untuk ketiga zona berarti seluruh udara pasokan dari ketiga zona dikeluarkan tanpa daur ulang. Hal ini mengakibatkan pemanasan atau pendinginan yang tidak efektif di zona masing-masing serta kehilangan energi. Terlalu banyak energi yang terbuang dalam memanaskan atau mendinginkan udara segar. Fungsionalitas ini harus diverifikasi selama pelaksanaan studi kualifikasi.
Kecepatan Aliran Udara: Apabila kecepatan aliran udara tidak memadai, aliran udara akan terganggu dan aliran udara unidireksional tidak dapat dipertahankan hingga level konveyor. Kecepatan aliran udara yang memadai harus dipertahankan di bawah filter HEPA di ketiga zona untuk menjaga aliran udara unidireksional. Verifikasi kecepatan aliran udara dilakukan selama kualifikasi.
13. Analisis Risiko Kecepatan Konveyor
Kecepatan sabuk konveyor yang terlalu rendah atau terlalu tinggi akan mempengaruhi waktu tinggal (residence time) yang tidak tepat dan berdampak pada siklus depirogenasi yang telah divalidasi. Verifikasi akurasi kecepatan konveyor dilakukan selama kegiatan kualifikasi. Aspek ini merupakan komponen kritis dalam menjaga integritas validasi proses manufaktur farmasi secara keseluruhan.
Dengan dilaksanakannya penilaian risiko ini secara komprehensif, diharapkan seluruh potensi bahaya dan risiko pada tunnel depirogenasi dapat teridentifikasi dan termitigasi dengan baik, sehingga proses produksi steril dapat berjalan sesuai standar GMP yang berlaku.
