Marusan Pharma Biotech Corporation

クリーンルームの清浄度規格

クリーンルームには、半導体製造などを対象としたインダストリアルクリーンルーム（ICR）と微生物制御を含むバイオロジカルクリーンルーム（BCR）の2種類かあります。一般的なクリーンルームの清浄度に関する規格と、特に無菌医薬品製造におけるクリーンルームの清浄度(微粒子・微生物)の規格を整理してみます。医薬品・食品製造施設のクリーンルームもこれらの規格に適合する形で、設計、施工、管理されています。
※2010年1月現在のものです。

1.米国連邦規格/FED-STD-209E

この規格は、原題を『制御された環境としてのクリーンルームとクリーンベンチについて』といい、ICRの規格としては、最も有名で、我が国でも長年使用されてきたものです。これは米国のFederal Standard209(FED-STD-209)といい1963年に制定されました。1立方フィート（以下ft3と記す）あたりの最大許容粒子数で表記します。FED-STDでクラス-１（0.5μm）とは、1ft3の中に、0.5μmの粒子が1個あることを意味します。1feet=0.3048m、1ft3=28.3リットルです。

以後、209C,同D,同E（1992年にメートル法（IS単位）を優先し、英国単位（ft）を併記しました）（表-1）と改訂されてきましたが、ISO規格「ISO14644」の制定により2001年11月に廃止されました。いまでも慣習的に使用されており、特に太字の英国単位100、1,000、10,000、100,000のクラスは米国cGMP規格のクラス表示に利用されています。

【 表-1 FED-STD-209E 】

クラス		クラス上限値
		0.1μｍ		0.2μｍ		0.3μｍ		0.5μｍ		5μｍ
		単位体積		単位体積		単位体積		単位体積		単位体積
メートル 法	英国 単位	m3	ft3	m3	ft3	m3	ft3	m3	ft3	m3	ft3
M1	-	350	991.0	75.7	2.14	30.9	0.875	10.0	0.283	-	-
M1.5	1	1,240	35.0	265	7.50	106	3.00	35.3	1	-	-
M2	-	3,500	99.1	757	21.4	309	8.75	100	2.83	-	-
M2.5	10	12,400	350.0	2,650	75.0	1,060	30.0	353	10.0	-	-
M3	-	35,000	991.0	7,570	214	3,090	87.5	1,000	28.3	-	-
M3.5	100	-	-	26,500	750	10,600	300	3,530	100	-	-
M4	-	-	-	75,700	2,140	30,900	875	10,000	283	-	-
M4.5	1,000	-	-	-	-	-	-	35.300	1,000	247	7.00
M5	-	-	-	-	-	-	-	100,000	2,830	618	17.5
M5.5	10,000	-	-	-	-	-	-	353,000	10,000	2,470	70.0
M6	-	-	-	-	-	-	-	1,000,000	28,300	6,180	175
M6.5	100,000	-	-	-	-	-	-	3,530,000	100,000	24,700	700
M7	-	-	-	-	-	-	-	10,000,000	283,000	67,800	1,750

2.日本工業規格/JISB9920

この規格は、1975年に制定されました。『クリーンルームの空気清浄度の評価方法』といい、FS209Dを参考として、FED-STDとの整合性を保ちながらSI単位表記とし、さらに下記に述べるISO14644-1「空気清浄度クラス」のISO基準が1999年に制定されたのをもとに2002年に改正されました (表-2）。

3. ISO規格/ISO14644

ISO14644-1「空気清浄度クラス」が1999年及びISO14644-2「清浄度クラスを維持するためのテストとモニタリング」のISO基準が2000年に制定されました(表-2)。これらの基準をもとに、上のJISB9920が2002年に見直され同等の規格となりました。

【 表-2 JIS B 9920:2002 清浄度およびISO14644-1 清浄度クラスの上限濃度（個/m3） 】

粒径	清浄度クラス
（μｍ）	クラス1	クラス2	クラス3	クラス4	クラス5	クラス6	クラス7	クラス8	クラス9
0.1	10	100	1,000	10,000	100,000	100,000	-	-	-
0.2	2	24	237	2,370	23,700	23,700	-	-	-
0.3	-	10	102	1.020	10,020	10,200	-	-	-
0.5	-	4	35	352	3,520	35,200	352,000	3,520,000	35,200,000
1.0	-	-	8	83	832	8,320	83,200	832,000	8,320,000
5.0	-	-	-	-	29	293	2,930	29,300	293,000
粒径範囲	0.1～0.2	0.1～0.5	0.1～1.0		0.1～5.0		0.5～5.0
FED 209E との関係	-	-	クラス 1	クラス 10	クラス 100	クラス 1,000	クラス 10,000	クラス 100,000	-

JISは当然ながらISOと整合しますが、FED-STD-209Eとは対象粒径が異なるため同じ清浄度であってもクラスの数値が異なります。

例を挙げると、FED-STD-209E（英国単位）でクラス100と言う場合0.5μm以上の粒子が1ft3あたり100個、1m3あたり3,520個までであり、これをJISやISOではクラス5と言うがこの5というのはベキ数を表し、105いう意味で0.1μm以上の粒子が1m3あたり100,000個までを意味します。ISOでは0.2μmなら23,700個まで、0.3μmなら10,200個まで、0.5μmなら3,520個までです。

ISOでは0.1μmを基準として採用されました。すなわち、ISOでクラス5というと0.1μm粒子が100,000個以下のクリーンルーム規格を意味します。

4. 三極GMP規格

医薬品の製造におけるGMP規格では、製造中の環境を評価することが重要と考え、作業時および非作業時の浮遊塵埃数を規格に定めるようになりました。これは1997年EU-GMP補足ガイドラインにて定められました。ただし、無菌医薬品の製造において定めたものであり、クリーンルーム全体の対象ではありません。

無菌医薬品製造区域の空気清浄度に関しては、主なものとしてはWHO-GMP、米国cGMP、USPおよびEU-GMP、J-GMP(日本)があります。

EU-GMPは2008年に見直され、2009年3月に新たな規格に改正されました。(表-3)。

【 表-3 EU-GMP Annex1 改訂版規格表 （01 March 2009） 】

	非作業中		作業中
グレード	最大許容微粒子数/m3 0.5μｍ	最大許容微粒子数/m3 5μｍ	最大許容微粒子数/m3 0.5μｍ	最大許容微粒子数/m3 5μｍ
A	3,520以下	20以下	3,520以下	20以下
B	3,520以下	29以下	352,000以下	2,900以下
C	352,000以下	2,900以下	3,520,000以下	29,000以下
D	3,520,000以下	29,000以下	規定せず	規定せず
	作業中のクリーンルームの微生物学的モニタリングの推奨基準
	非作業中		作業中
グレード	CFU/m3	CFU/90mmΦ,4hrs	CFU/55mmプレート	CFU/5本手袋
A	1未満	1未満	1未満	1未満
B	10以下	5以下	5以下	5以下
C	100以下	50以下	25以下	-
D	200以下	100以下	50以下	-

2003年EU-GMP Annex 1改訂版によりグレードＡは開放系のクリーンルーム（層流）と閉鎖系のアイソレータやグローブボックス（一方向流）と定義されました。また、最初のEU-GMPでは、5μｍの最大許容微粒子数は0個と規定されていましたが、2003年EU-GMP Annex1改訂版により、制限値が1に設定されましたが、粒子測定器の電子ノイズなどによる誤差も考慮に入れるべきとのことで、2009年3月に改正されました。

米国では、FDAから2004年9月に無菌操作法で製造される無菌医薬品のGMPガイダンス（Guidance for IndustrySterile Drug Products Produced by Aseptic ProcessingCurrent Good Manufacturing PracticeSeptember 2004Food and Drug Administration）が微生物規格を含め出ています。EU-GMPと異なる点は、非作業中（at rest）の概念がなく、粒子数、微生物数はすべて作業時の数字であることです。また、EU-GMPには規格として定義していないクラス1,000の規定があります(表-4)。

【 表-4 Air Classification cGMP規格 】

Clean Area Classification (0.5μｍ/ft3)	ISO Designation	0.5μｍ以上の 粒子数/m3	浮遊微生物　 Active Air Action (cfu/m3)	落下微生物　 (直径90mm;cfu/4hours)
100	5	3,520	1	1
1,000	6	35,200	7	3
10,000	7	352,000	10	5
100,000	8	3,520,000	100	50

落下微生物はオプション的な役割であり、あくまでもエアーサンプラーによる浮遊微生物をモニタリングします。また、USP<1116> Microbiological Evaluation of Clean Rooms and Other Controlled Environmentsでは、cGMPと同じような規格となっていますが、クラス1000の規格はありません。
一方、日本薬局方では、無菌医薬品製造区域の空気清浄度の規格は、EU-GMPとほぼ一致しており、表-5のようになっています。

【 表-5 無菌医薬品製造のための空気の清浄度と微生物評価基準（日本薬局方） 】

空気の清浄度 レベルグレード	最大許容微粒子数		空中 微生物数 （CFU/m3）	最小空気 採取量 （m3）	表面付着微生物数
	非作業時 0.5μm 以上	作業時 0.5μm 以上			手袋 （CFU/24～30cm2） 5指をプレートに押す	手袋 （CFU/24～30cm2） 5指をプレートに押す
A (層流作業区域）	3,530	3,530	< 1	0.5	< 1	< 1
B (層流作業区域）	3,530	353,000	10	0.5	5	5
C	353,000	3,530,000	100	0.2	25	-
D	3,530,000	-	200	0.2	50	-

また、WHOでは現在、WHO-GMPのChapter3:specific pharmaceutical products（2004）において無菌製剤などの医薬品製造におけるクリーンルーム規格が定められましたが、ほぼEU-GMPと類似した規格となっています。異なる点は、グレードAで微生物数が3未満とゆるくなっています。(表-6)

【 表-6 WHO-GMP規格表 】

	非作業中		作業中
グレード	最大許容微粒子数/m3 0.5μｍ	最大許容微粒子数/m3 5μｍ	最大許容微粒子数/m3 0.5μｍ	最大許容微粒子数/m3 5μｍ
A	3,500以下	0	3,500以下	0
B	3,500以下	0	350,000以下	2,000以下
C	3,500以下	2,000以下	3,500,000以下	20,000以下
D	3,500,000以下	20,000以下	規定せず	規定せず
	作業中のクリーンルームの微生物学的モニタリングの推奨基準
	浮遊微生物	落下菌	付着菌	付着菌
グレード	CFU/m3	CFU/90mmΦ,4hrs	CFU/55mmプレート	CFU/5本手袋
A	3未満	3未満	3未満	3未満
B	10以下	5以下	5以下	5以下
C	100以下	50以下	25以下	-
D	200以下	100以下	50以下	-

以上記載したこれらの規格も、順次改定されていくので最新の情報を得なければなりません。また、日欧米三極の新医薬品の承認審査資料関連規則の整合化を図ることによる承認審査の迅速化などを目的として設立されたICH (International Conference on Harmonization of Technical Requirments for Registration of Pharmaceuticals for Human Use)の活動により、かつては各国の規格がかなり異なっていたが最近ではかなり近寄ってきています。

ここで、もう一度、各国の規格の比較を塵埃数、クラス（グレード）表示、区域名称から表-7に整理してみます。

【 表-7 ISO14644-1 をもとにした各国の洗浄度基準とグレード表示比較 】

ISO14644-1	0.5μm以上 の粒子	FED-Sth-209 cGMP作業中	JP EU-GMP		ISO13408-1 ヘルスケアの 無菌処理	日本版無菌医薬品 の製造指針
			非作業中	作業中
Class 5	3,520	Class 100	GradeA	GradeA	Critical processing zones	重要区域
Class 6	35,200	Class 1,000	-	-	-	-
Class 7	352,000	Class 10,000	GradeA	GradeB	Other processing zones	直接支援区域
Class 8	3,520,000	Class 100,000	GradeB	GradeC	Support areas outside the APA	支援区域

これらの相互の関係は、JP,EU-GMPガイドでは、「非作業時」と「作業時」が規定され、「非作業時」の状態における微粒子の最大許容数は、米国連邦標準規格209EおよびISOの分類による規格と、グレードAおよびBでは、クラス100、M3.5およびISO5に、グレードCでは、クラス10,000、Ｍ5.5およびISO7に、また、グレードDでは、クラス100,000、M6.5およびISO8にそれぞれ相当します。

一方、「作業時」の微粒子の最大許容数については、EU-GMPガイドでは、グレードAでは、クラス100、M3.5に、グレードBは、クラス10,000、M5.5に、また、グレードCでは、クラス100,000、M6.5にそれぞれ相当します。グレードDは対応する規格はありません。ISO13408-1ヘルスケアの無菌処理において、今まで清浄度のグレードで表示していたのを、製品品質に影響度が高いゾーンということで、重要操作区域(ゾーン)や支援区域(エリア)という表現が新たに出てきました。

今まで出てきた規格の記号を整理します。
工業的規格では
ISO: International Organization for Standardization
JIS: Japanese Standards Association
FED-STD（FS）: Federal Standard

医薬品製造の分野では
WHO-GMP: World Health Organization Good Manufacturing Practice
USP: The United States Pharmacopoeia
cGMP: （FDA）current Good Manufacturing Practice
EU-GMP: European Pharmacopoeia Good Manufacturing Practice
JP: Japanese Pharmacopoeia

などがあります。

クリーンルームの製造業者は工業的規格をもとに設計施工しますが、無菌医薬品製造においては、クリーンルーム施工業者及び医薬品製造技術者は三極GMPやUSP，JPをもとにバリデーション及び施設の清浄度管理を行ないます。立場により求める規格が異なっているので注意しなければいけません。

私どものクリーンアップ作業は、クリーンアップ後の微生物学的環境レベルが、GMPや日本薬局法で定められた基準値に適合しているからいいということだけではなく、お客さまの施設の通常クリーンレベルもしくは通常維持管理レベルを上回るクリーン度を実現していくことが重要であると認識しております。