La sicurezza in laboratorio è di primaria importanza, soprattutto quando si manipolano sostanze pericolose. In questo contesto, le cappe chimiche, e più in generale i sistemi di aspirazione, giocano un ruolo fondamentale come dispositivi di protezione collettiva. Comprendere le diverse tipologie e le loro specifiche applicazioni è essenziale per garantire la tutela dell'operatore, dell'ambiente e, in alcuni casi, del prodotto.
Definizione e Funzionamento della Cappa Chimica
La cappa chimica è un Dispositivo di Protezione Collettiva (DPC) impiegato per proteggere gli operatori durante l’esecuzione di processi di laboratorio che prevedono l'utilizzo di sostanze pericolose. Di norma, una cappa di aspirazione è costituita da un piano di lavoro resistente al fuoco e alle sostanze chimiche, racchiuso da pareti di vetro fisse. L'accesso avviene tramite un pannello frontale mobile. Quando è chiusa, la cappa garantisce la sicurezza da schizzi di liquidi, schegge, reazioni incontrollate o altri incidenti.
I digestori sono generalmente dotati di collegamenti per l'elettricità, il gas naturale, l'azoto e l'acqua di raffreddamento, nonché di scarichi. Gas, vapori, polveri e aerosol vengono immediatamente estratti dall'aria tramite un sistema di ventilazione con un filtro adeguato, ad esempio un filtro HEPA o a carbone, e l'esperimento è protetto in modo affidabile dalle sostanze nocive. L’aria aspirata dall’elettroventilatore attraversa un letto di sostanze assorbenti (il filtro) che la purifica trattenendo le sostanze inquinanti per adsorbimento fisico o chimico.
La Cappa Chimica Typhoon Twin: Innovazione e Sostenibilità
La Cappa Chimica da laboratorio Typhoon Twin è una cappa ad espulsione totale dell’aria aspirata, un moderno “dispositivo di protezione collettiva” con una forte impronta eco-sostenibile, dotato di contenuti tecnologici che rendono il prodotto unico ed esclusivo. La Typhoon Twin ha fissato un nuovo standard nel mondo delle cappe chimiche, non scendendo a compromessi tra sicurezza per l’operatore e l’ambiente che lo circonda.
Le cappe da laboratorio della Labosystem sono costruite con materiali di assoluta qualità che garantiscono un’elevata robustezza e resistenza chimica. La totale assenza di materiali porosi come le fibre di legno o l’eccessivo uso di lamiere verniciate, facilmente aggredibili nelle zone a contatto prolungato con depositi corrosivi, sono garanzia di sicurezza e longevità.
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Sicurezza e Tecnologie Avanzate
Nello sviluppo delle cappe da laboratorio la centralità è stata posta sulla “persona”; quindi, qualsiasi idea o azione deve rispondere alle normative attuali, ma anche alle esigenze dell’utilizzatore professionale e possibilmente spingersi a interpretare quelli che potrebbero essere gli scenari futuri. La Typhoon Twin è l’unica cappa da chimica con doppia tecnologia di funzionamento integrata, che consente all’utilizzatore di scegliere in modo consapevole quale tipo di aspirazione utilizzare in funzione dell’uso:
- Portata Variabile: In questa modalità, la cappa varia automaticamente la portata in funzione del movimento del saliscendi mantenendo costante la velocità frontale impostata dall’operatore (normalmente 0,5 m/sec). Con il saliscendi abbassato i consumi di aria si riducono notevolmente.
- Portata Fissa (Economy Drive): In questa modalità, il sistema ausiliario integrato ECONOMY DRIVE genera un flusso di supporto che contribuisce ad abbassare la portata d’aria estratta, consentendo un risparmio energetico considerevole.
Il sistema Economy Drive, liberamente attivabile in qualsiasi momento dall’operatore, consiste in un sistema ausiliario capace di generare un flusso d’aria di supporto concentrato lungo tutto il perimetro della barriera frontale della cappa, erogato attraverso appositi diffusori. La sua presenza permette di stabilizzare l’aria in ingresso e ottenere una maggior efficacia nella riduzione della quantità di sostanze nocive che normalmente sfuggono dal vano interno a causa delle turbolenze, riducendo contemporaneamente la portata dell’estrazione d’aria principale e ottenendo così un risparmio energetico importante.
Ergonomia e Design
I comandi delle utenze (gas, aria, circuito di raffreddamento e acqua) sono stati collocati sui montanti laterali per elevare il comfort dell’operatore. Si è creato un piano di lavoro con una profondità maggiore rispetto agli standard attuali, che consente di operare con maggiore comodità anche se all’interno sono posizionati strumenti che occupano molto spazio. La vaschetta interna è stata posizionata lateralmente su un pianetto in gres monolitico studiato appositamente.
Controllo Intuitivo
Nello sviluppo del sistema di gestione si è posta particolare attenzione alla semplicità d’uso e chiarezza delle informazioni visualizzate. Tutte le funzioni della Cappa Chimica Typhoon Twin sono gestite dal controller che restituisce in tempo reale le informazioni in modo chiaro e leggibile attraverso lo schermo LED.
Normative, Contenimento e Sostanze Pericolose
La sicurezza personale e collettiva dell’operatore, nonché dell’ambiente di lavoro, rappresentano il requisito fondamentale per preservare da rischi e pericoli il processo lavorativo quotidiano in un laboratorio, sia esso chimico o farmaceutico. La necessità di utilizzare una cappa di aspirazione dipende dalle sostanze pericolose utilizzate. Le informazioni al riguardo sono riportate nella rispettiva scheda di sicurezza delle sostanze pericolose utilizzate.
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La Norma UNI EN 14175
La normativa UNI EN 14175 stabilisce che l’efficienza della cappa è identificabile nel fattore di contenimento Cf. La formula per il calcolo è: Cf = (q / Q) x φ, dove:
- q: portata del gas tracciante (valore costante stabilito dalla normativa UNI EN 14175).
- Q: volume d’aria estratto.
- φ: media della concentrazione dei gas.
Il risultato del test fornisce i parametri utili per fissare i limiti di sicurezza del dispositivo. Oltre alla progettazione, anche il collaudo e la manutenzione delle cappe aspiranti sono regolati dalla norma europea EN 14175. Le cappe devono essere controllate per verificarne la funzionalità prima della messa in funzione e regolarmente, ma almeno una volta all'anno, e sottoposte a manutenzione immediata se necessario.
Il D.Lgs. 81/2008 e le Sostanze Pericolose
Lo scopo del D.Lgs. 81/2008 è salvaguardare la salute umana di chi manipola sostanze pericolose. Tra le sostanze farmaceutiche di interesse per la pericolosità, e quindi con ricaduta sulla sicurezza sul lavoro, vi sono le sostanze Cancerogene, Mutagene o Reprotossiche (CMR), che alterano il DNA, favoriscono tumori o danneggiano fertilità/sviluppo fetale, e le sostanze Citotossiche, ovvero molecole che uccidono le cellule o ne bloccano la divisione, usate normalmente in campo oncologico. L'esposizione a tali sostanze può comportare rischi sia istantanei (es. dermatite da schizzi, mielosoppressione da aerosol inalato) sia cronici.
A questo punto, l’intuito suggerisce che, essendo diverso il grado di pericolosità di queste sostanze, sarà necessario manipolarle in maniera diversa. Ecco alcuni esempi di sostanze farmaceutiche pericolose:
| N. | Sostanza (forma polvere) | Categoria | Classificazione CLP essenziale |
|---|---|---|---|
| 1 | Estradiolo | CMR | Carc. 1A (H350) - Repr. 1A (H360FD) |
| 2 | Finasteride | CMR | Repr. 1B (H360D) |
| 3 | Tretinoina (acido trans retinoico) | CMR | Repr. 1B (H360Df) - Muta. 2 (H341) - Carc. 2 (H351) |
| 4 | Clomifene citrato | CMR | Repr. 1A (H360) |
| 5 | Spironolattone | CMR | Repr. 1B (H360) - Carc. 2 (H351) |
| 6 | 5‑Fluorouracile | Citotossica | Nessuna armonizzazione CMR; antimetabolita fase S |
| 7 | Vinblastina solfato | Citotossica | Muta. 2 (H341) - Repr. 2 (H361) |
| 8 | Paclitaxel | Citotossica | “Shall not be classified as carcinogenic” (SDS); poss. D.Lgs. |
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Tipologie di Sistemi di Aspirazione e Loro Idoneità
Esiste una notevole confusione nel campo della galenica italiana quando si parla di cappe aspiranti, con rischi enormi per chi lavora e per chi utilizza il farmaco galenico realizzato. È fondamentale distinguere le varie tipologie per garantire la protezione corretta dell'operatore, del prodotto e dell'ambiente.
Sistemi Inadeguati o a Efficacia Limitata
- "Torretta sparapolvere": Questo tipo di aspiratore non soddisfa alcuna normativa del D.Lgs. 81/2008 e successive modifiche. Le ventole hanno una bassissima captazione, il filtro non è HEPA e la maggior parte della polvere che rimane nell’ambiente ai lati del box viene a trovarsi sopra le ventole, diffondendosi in tutto l’ambiente circostante.
- Bracci aspiranti: Rappresentano sistemi di aspirazione localizzata, costituiti da un braccio flessibile e da una cappa di captazione, montabili su un banco di lavoro o a parete. Sebbene possano disporre di un filtro HEPA, aspirano solo ciò che riescono, lasciando che il resto si diffonda nell'ambiente circostante. Vanno bene per polveri non farmaceutiche.
Cappe Chimiche (Fume Hoods)
Le cappe chimiche sono progettate principalmente per proteggere l’operatore da vapori, gas e polveri non particolarmente pericolose o non richiedenti sterilità. Possono essere di due tipi principali:
- Cappe ad espulsione: L’aria aspirata viene espulsa direttamente all’esterno attraverso un sistema di canalizzazione. Questa tipologia è generalmente preferibile per la manipolazione di sostanze pericolose, in quanto garantisce la completa rimozione degli agenti contaminanti dall’ambiente di lavoro.
- Cappe a filtrazione molecolare: L’aria aspirata viene fatta passare attraverso diversi tipi di filtri (a carbone attivo, HEPA, prefiltri, ecc.) e successivamente reimmessa nell’ambiente. Non offrono alcuna protezione al prodotto da contaminazione esterna e la loro capacità di contenimento per aerosol e particelle fini potrebbe non essere sufficiente a garantire la protezione totale dell’operatore e dell’ambiente circostante secondo i requisiti stringenti del D.Lgs. 81/2008 per citotossici. Possono andare bene per i CMR, purché dotate di opportuni filtri.
Cappe a Flusso Laminare
Se apparentemente una cappa biohazard e una cappa a flusso laminare possono sembrare due strumenti identici, va comunque sottolineata una sostanziale differenza. Una cappa a flusso laminare è una cabina che crea al suo interno un ambiente sterile, nel quale è possibile svolgere attività di analisi con la garanzia che il prodotto sia protetto da agenti inquinanti derivanti dall’esterno.
- Cappe a flusso laminare orizzontale (pressione positiva): Il flusso d’aria è diretto orizzontalmente attraverso la superficie di lavoro verso l’operatore. Sono assolutamente VIETATE e PERICOLOSE per la manipolazione di CMR/Citotossici a causa della pressione positiva che spinge l'aria verso l'esterno.
- Cappe a flusso laminare verticale (pressione negativa o positiva): L’aria filtrata (HEPA) si muove verticalmente dall’alto verso il piano di lavoro. Non tutte le cappe a flusso laminare verticale sono idonee per CMR/Citotossici. Quelle “semplici” (spesso usate per preparazioni sterili non pericolose) potrebbero non proteggere adeguatamente l’operatore se non sono classificate come Cappe di Sicurezza Biologica (BSC). Un flusso laminare a pressione negativa implica che la pressione all’interno della cappa è inferiore a quella dell’ambiente circostante, impedendo la fuoriuscita di sostanze pericolose.
Cappe di Sicurezza Biologica (CSB)
Le Cappe di Sicurezza Biologica (CSB) sono cappe a flusso laminare, ma non sono “semplici” cappe a flusso laminare. La cappa biohazard (rischio biologico) è una cabina impiegata per eliminare aerosol di agenti biologici che potrebbero rappresentare un pericolo per l’operatore e per l’ambiente di lavoro. Le CSB proteggono l’operatore e l’ambiente, e nelle classi superiori anche il prodotto. Hanno un’apertura frontale attraverso la quale l’operatore può effettuare manipolazioni all’interno della cabina e sono costruite in modo che il farmacista galenista sia protetto e la fuga di particelle sia arginata da un flusso d’aria entrante attraverso l’apertura frontale.
Presentano un flusso laminare verticale all’interno dell’area di lavoro e scaricano l’aria attraverso un filtro HEPA. Sono suddivise in diversi tipi (A1, A2, B1, B2, B3) in base ai modelli di flusso d’aria e ai sistemi di scarico, offrendo protezione all'operatore, al prodotto e all'ambiente.
Isolatori e Glove Box
Gli isolatori offrono la massima protezione per operatore, prodotto e ambiente. Sono ambienti completamente sigillati con aria di alimentazione e scarico filtrata HEPA. Le operazioni vengono eseguite tramite guanti fissati alla cappa (glove box). Sembra un isolatore, ma non lo è, in quanto gli isolatori sono ambienti completamente sigillati con flusso d’aria controllato, accessibili tramite guanti sigillati.
CAPPE CHIMICHE differenze tra le tipologie - www.fabriziocirillo.it
Tabella Comparativa: Idoneità dei Sistemi di Aspirazione per Diverse Sostanze
La seguente tabella riassume l'idoneità dei vari sistemi di aspirazione in relazione alla tipologia di sostanza manipolata:
| Sistema di aspirazione | Filtro HEPA? | Vantaggi | OK per estratti secchi? | OK per polveri API? | OK per polveri CMR? | OK per polveri citotossici? |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Torretta “sparapolvere” | NO | Nessuno | NO | NO | NO | NO |
| Braccio aspirante | SI | Basso costo, facilità di installazione, versatile nel posizionamento | SI | Dipende | NO | NO |
| Cappa chimica | SI | NO | SI | SI, in base a valutazione del rischio | NO | |
| Flusso laminare orizzontale | SI | NO | NO | NO | NO | |
| Flusso laminare verticale P. positiva | SI | DIPENDE | NO | NO | NO | |
| Flusso laminare verticale P. negativa | SI | SI | SI | SI | NO | |
| Cappa di Sicurezza Biologica (CSB) | SI | SI | SI | SI | SI | |
| Isolatore | SI | SI | SI | SI | SI |