Água para uso farmacêutico

CENTRO UNIVERSITÁRIO AGES
COLEGIADO DE FARMÁCIA
FARMACOTÉCNICA I
Professora: Isla Alcântara Gomes
Período 2019.1

INTRODUÇÃO
ÁGUA PARA USO FARMACÊUTICO
vÁgua Potável
- Água potável é toda água própria para o consumo.
vÁgua Purificada (AP)
• A água purificada é produzida a partir da água potável
• É obtida por uma combinação de sistemas de purificação, em uma
sequência lógica, tais como múltipla destilação; troca iônica; osmose
reversa; eletrodeionização; ultra filtração, ou outro processo capaz
de atender, com a eficiência desejada, aos limites especificados para
os diversos contaminantes.

INTRODUÇÃO
vÁgua Para Uso Farmacêu.co
• são considerados como água para uso farmacêu2co os diversos 2pos
de água empregados na síntese de fármacos; na formulação e
produção de medicamentos; em laboratórios de ensaios;
diagnós2cos e demais aplicações, relacionadas à área da saúde,
inclusive como principal componente na limpeza de utensílios,
equipamentos e sistemas.

vRequisitos (AP)
• Condu&vidade de 0,1 a 1,3 mS/cm a 25,0 °C
• Resis&vidade > 1,0 megohm.cm (MΩ.cm)
• COT < 0,50 mg/L
• Endotoxinas < 0,25 UI de endotoxina/mL
• Contagem total de bactérias < 100 UFC/mL.

vUtilização
• É empregada como excipiente na produção de formas
farmacêuticas não parenterais e em formulações magistrais.
Lavagem de material. Produção de medicamentos e cosméticos em
geral, farmácias, lavagem de material, preparo de soluções
reagentes, meios de cultura, tampões, diluições, microbiologia em
geral, análises clínicas, técnicas por Elisa, radioimunoensaio,
aplicações diversas na maioria dos laboratórios, principalmente em
análises qualitativas ou quantitativas menos exigentes (em %).

vÁgua Ultrapurificada (AUP)
• Baixa concentração iônica, baixa carga microbiana e baixo nível
de COT
• Resultados analíticos precisos.
• Espectrometria de absorção atômica em geral,
• Espectrometria de massa
• Procedimentos enzimáticos,
• Cromatografia a gás,
• Cromatografia a líquido de alta eficiência
• Métodos em biologia molecular e com cultivo celular

vRequisitos (AUP)
• Condu&vidade de 0,055 a 0,1 a mS/cm a 25,0 oC
• Resis&vidade > 18,0 MΩ.cm
• COT < 0,05 mg/L
• Contagem total de bactérias < 1 UFC/100 mL.

vÁgua Para Injetáveis(API)
• Água para Injetáveis é u1lizada como excipiente na preparação de
produtos farmacêu1cos parenterais de pequeno e grande volume, na
fabricação de princípios a1vos de uso parenteral e de produtos
estéreis.

vRequisitos (API)
• Condutividade de 0,055 a 0,1 a mS/cm a 25,0 oC ± 0,5 oC
• Resistividade > 18,0 MΩ.cm
• COT < 0,50 mg/L
• Contagem microbiológica < 10 UFC/100 mL.

vUtilização
• Como veículo ou solvente de injetáveis, fabricação de princípios
ativos de uso parenteral, lavagem final de equipamentos, tubulação
e recipientes usados em preparações parenterais. Usada como
diluente de preparações parenterais.
• O processo de purificação de primeira escolha é a destilação, em
equipamento cujas paredes internas sejam fabricadas em metal
apropriado, como o aço inox AISI 316L.

vContaminantes microbiológicos
São representados principalmente por bactérias e apresentam
um grande desafio à qualidade da água. São originários da
própria microbiota da fonte de água e, também, de alguns
equipamentos de purificação. São detectados e quan:ficados
por filtração em porosidade de 0,45 μm, para cultura posterior
do filtro em meio adequado. A contagem de bactérias é
reportada em unidades formadoras de colônias por mililitro
(UFC/mL). Os contaminantes mais frequentes são bastonetes
Gramnega:vos, principalmente Pseudomonas, Escherichia, dos
gêneros Flavobacterium, Enterobacter, Aeromonas e
Acinectobacter.
ÁGUA

vImpurezas dissolvidas
Ca#ônicas
Cálcio
Magnésio
Sódio
Potássio
Amônio
Manganês
Ferro
ÁGUA

vImpurezas dissolvidas
Aniônicas
Bicarbonatos
Hidróxido
Carbonatos
Cloretos
Nitratos
Fosfatos
Sulfatos
Sílica
ÁGUA

vImpurezas não-dissolvidas
Impurezas
Turbidez
Algas
Lama
Microorganismos
Endotoxinas
Iodo
Material suspenso
Sílica coloidal
Material orgânico
Óleo
Ferrugem
Limo
ÁGUA

vGases dissolvidos
Impurezas
Oxigênio
Amônia
Cloro
Sulfeto de
hidrogênio
Metano
Dióxido de
Carbono
ÁGUA

vCarbono Orgânico Total (COT)
• Em geral, o carbono se apresenta na forma de carbono inorgânico
(IC) e carbono orgânico (OC).
• Dióxido de carbono, ácido carbônico e formas dissociadas (IC)
• Calcita (IC par?culados)
• OC são, em grande parte, originado pela matéria orgânica presente
na água, bem como, resultante da sua reação com produtos
desinfetantes.
• A maioria dos compostos orgânicos pode ser removida por osmose
reversa, entretanto, aqueles com baixo peso molecular demandam
de técnicas adicionais, como a resina de troca iônica, carvão a?vado
ou oxidação por ultravioleta ou ozônio, para serem removidos.
ÁGUA

vÁgua Dura
• A Dureza da Água está relacionada com os níveis de Cálcio e
magnésio, sob a forma de cloreto, sulfato e carbonato.
ÁGUA

vMétodos de obtenção
• Coagulação
• Carvão a3vo
• Ultravioleta
• Cloro/Ozônio
• Deionização
• Ultraﬁltração
• Des3lação
• Osmose Reversa
ÁGUA

vCoagulação
Substâncias coagulantes são adicionadas na água com a finalidade de
reduzir as forças eletrostáticas de repulsão, que mantém separadas as
partículas em suspensão, as coloidais e parcela das dissolvidas. Desta
forma, eliminando-se ou reduzindo-se a "barreira de energia" que
impede a aproximação entre as diversas partículas presentes, criam-
se condições para que haja aglutinação das mesmas, facilitando sua
posterior remoção por sedimentação e/ou filtração. Os coagulantes
mais utilizados são o sulfato de alumínio e o cloreto férrico, sais que,
em solução, liberam espécies químicas de alumínio ou ferro com alta
densidade de cargas elétricas, de sinal contrário às manifestadas
pelas partículas presentes na água bruta, eliminando, assim, as forças
de repulsão eletrostática originalmente presentes na mesma.
ÁGUA

vCarvão A(vo
O Carvão A)vado é uma forma de carbono tratada para aumentar
significa)vamente as suas propriedades de adsorção. Este material
poroso e de origem natural possui propriedades adsor)vas, sendo sua
caracterís)ca ?sica mais significa)va devido à enorme área superficial
interna buscada no processo de produção. É usado tradicionalmente
como um adsorvente de contaminantes orgânicos hidrofóbicos
presentes em baixas concentrações na água, tais como pes)cidas e
compostos causadores de gosto e odor.
ÁGUA

vCarvão Ativo
Sua composição é feita de carbono puro de grande porosidade, obtido a
partir da queima controlada e não total de madeiras. Sua área interna
é formada por milhares de poros que tem a função de adsorver.
Quando utilizado no tratamento de água, todas as impurezas retidas
pelo carvão, serão removidas e eliminadas junto com o mesmo.
ÁGUA

vCarvão A(vo
Os processos de a*vação de Carbonos A*vados são comumente
deﬁnidos em químicos e 9sicos.
Nos processos 9sicos de a*vação, o material carbonáceo é subme*do a
um estágio denominado Carbonização. Neste estágio, a umidade e
materiais voláteis são removidos através da elevação da temperatura
sob condições atmosféricas controladas.
Na etapa seguinte, de A*vação, são injetados no material os agentes
a*vantes, normalmente ar, vapor ou gás carbônico, à temperatura de
800 a 1000 oC. Nesta fase ocorrem reações e uma mistura de gases,
composta principalmente de monóxido de carbono e hidrogênio é
liberada.
ÁGUA

vCarvão A(vo
Os gases são produzidos como consequência da reação do agente
a5vante com o material carbonáceo, sendo que o consumo do carbono
resultante, produz a estrutura porosa.
Após a A5vação, o Carbono A5vado é subme5do a etapas
subsequentes, como resfriamento, peneiramento, lavagem secagem,
moagem, polimento, separação granulométrica até a embalagem.
No processo químico de a5vação, o material a ser a5vado é colocado
em contato com um agente a5vante químico como ácido fosfórico ou
cloreto de zinco. A mistura é subme5da ao aquecimento sob condições
controladas, para ocorrer a a5vação. O agente a5vante deve ser
removido posteriormente pela lavagem do material.
ÁGUA

vRadiação Ultravioleta (UV)
A radiação ultravioleta substitui o cloro, o ozônio e outros
oxidantes na desinfecção da água.
A radiação UV usada para desinfecção penetra no corpo dos
microorganismos, altera seu código genético e impossibilita-
lhes a reprodução.
A radiação ultravioleta (UV) é formada por faixas de
radiação com características e aplicações práticas diferentes
umas das outras.
A UV-C ou faixa UV germicida, também conhecida
como “UV de onda curta” ou radiação ultravioleta (UV),
com comprimentos de onda entre 100 e 400 nanômetros,
altera o material genético dos microorganismos (DNA),
impedindo sua multiplicação. A aplicação da radiação UV,
não acrescenta nem insere nada à água e não altera as
características físico-químicas da água
ÁGUA

vRadiação Ultravioleta (UV)
ÁGUA

vCloro/Ozônio
Até 1914 o número de estações de tratamento de água u5lizando ozônio cresceu e,
na Europa, já havia pelo menos 49 instalações. Em 1936 o numero passou para 100
instalações na França e 140 no mundo. O cloro, sempre mais barato e mais usado
sofre grande revés, quando em 1975 se descobre que gera compostos cancerígenos
organoclorados, subprodutos de reações com matéria orgânica. » A principal
preocupação quanto ao uso de cloro é a formação de organoclorados, os
trihalometanos (THM).
O cloro atua por difusão através da parede celular, para então agir sobre os
elementos vitais no interior da célula, como enzimas, proteínas, DNA e RNA. O
ozônio, por ser mais oxidante, age diretamente na parede celular, causando sua
ruptura, demandando menor tempo de contato e tornando impossível sua
rea@vação. Dependendo do 5po de microorganismo, o ozônio pode ser até 3.125
vezes mais rápido que o cloro na ina5vação celular.
ÁGUA

vDeionização
Processo de puriﬁcação que u0liza resinas sinté)cas para permi0r a
troca sele)va de íons H+ ou OH- pelas impurezas ionizada na água
(Abrandadores).
• Método
- Resina ca0ônica (regenerada com ácido sulfúrico).
- Resina aniônica (regenerada com solução de NaOH).
Obs: Neste processo são removidos sólidos ionizáveis, mas não
materiais orgânicos, material par0culado, bactérias e pirogênio.
ÁGUA

vDeionização
Resinas de troca iônica são produtos sinté1cos, que colocados na
água, poderão liberar íons sódio ou hidrogênio (resinas ca1ônicas) ou
hidroxila (resinas aniônicas) e captar desta mesma água,
respec1vamente, cá1ons e ânions, responsáveis por seu teor de
sólidos dissolvidos, indesejáveis a muitos processos industriais.
ÁGUA

vDeionização
ØDesvantagens:
• Não produz água com alta pureza
• Libera pequenos fragmentos
• Facilita o crescimento microbiano
• Baixa remoção de resíduos orgânicos
• Obs: O guia de qualidade para Sistemas de puriﬁcação de água para
uso farmacêuCco da Anvisa diz que não é adequado o uso de
deionizadores em etapas terminais.
• Para água puriﬁcada o terminal é a osmose reversa.
ÁGUA

vDes$lação
• Método caro (consome cerca de 1 kW por litro produzido)
• Resis8vidade (1M.cm)
• Importância do armazenamento para esterilidade
• Contaminantes (CO2, amônia, e outros voláteis)
ÁGUA

vMembranas de Filtração
Incluem-se nos processos de filtração por membrana os processos
de Microfiltração, Ultrafiltração, Nanofiltração e Osmose Reversa. A Ultrafiltração é
definida como um sistema de filtração sob pressão que usa membranas (filme fino)
para separar duas soluções atuando como barreira sele=va. O uso de microfiltração
(MF) e ultrafiltração (UF) tem crescido rapidamente na úl=ma década mo=vado
principalmente por preocupações com agentes patogênicos como Cryptosporidium
e Giardia, às vezes de diHcil controle, resistentes ao cloro e às cloraminas. Os
sistemas de membrana podem efe=vamente remover microorganismos, servindo
como uma barreira absoluta
ÁGUA

vMembranas de Filtração
ÁGUA

vÁgua Milli-Q
Á água ultrapura é conhecida principalmente pela capacidade de
remover íons da água, promovendo a obtenção de uma água
pra,camente isenta de sais, reconhecida pela resis9vidade de 18,2
MΩ.cm a 25ºC.
ÁGUA

vÁgua Milli-Q
Os principais componentes de purificação da água no sistema Milli-Q
são resinas de troca iônica sinté;cas de al<ssima
eficiência (qualidade superior a grau nuclear), que são capazes de
remover pra6camente todos os sais e metais da água a nível de traços
(ppb – partes por bilhão). Além disso, na saída de coleta da água,
como padrão, se u6liza um filtro de membrana 0,22 µm
absoluto para retenção de parAculas e microorganismos, que por
ventura 6vessem superado as etapas de purificação anteriores.
ÁGUA

vÁgua Milli-Q
Além disso, os sistemas são compostos de glóbulos de carvão a4vado
sinté4co para puriﬁcação de compostos orgânicos, que, por vezes,
podem ser antecedidas por uma lâmpada UV com comprimentos de
onda de 185 e 254 nm, que provocam principalmente a quebra de
moléculas orgânicas, antes de serem re;das pelo carvão a;vado. Com
isso, se atende à metodologias que requerem baixíssimo índice de
TOC – como as análises de cromatograﬁa líquida (HPLC ou UHPLC) –
ou outras metodologias – como cultura de células – que podem sofrer
interferência pela presença de compostos orgânicos indesejados.
ÁGUA

vOsmose Reversa
O fenómeno de osmose tem importância fundamental na natureza já
que o transporte sele7vo através de membranas é essencial à vida. A
osmose envolve a ação da água quando duas soluções de
concentrações diferentes são separadas por uma membrana
semipermeável. A água ﬂuirá da solução menos concentrada para a
mais concentrada, até que se a7nja um equilíbrio.
A osmose Inversa é o oposto da osmose natural, isto é, aplicando
uma força mecânica, através de bombas de alta pressão, a água ﬂuirá
através da membrana, da solução mais concentrada (água
salgada/salobra, ou com impurezas) para a solução menos
concentrada, sendo que a membrana irá reter os sais e/ou impurezas.
ÁGUA

vOsmose Reversa
Uma osmose Inversa é capaz de remover até 99 % dos sais dissolvidos (ions), par8culas,
coloides, orgânicos e bactérias de água de alimentação. Uma membrana osmose Inversa
rejeita contaminantes com base na sua dimensão e carga
ÁGUA

vOsmose Reversa
ØDesvantagens
• Alta probabilidade de formação de bioﬁlme.
• Bioﬁlme = variedade de bactérias Gram-posi:vas e nega:vas.
• Re:ra 99,7% dos cá:ons e aníons
ÁGUA

vTestes de integridade de filtros
Obje%vam determinar filtros com problemas de especificação, como: Tamanho de
poro errado, membrana não totalmente umidecível e não íntegra, tempo de
estabilização inadequada, problemas de tensão superficial.
• Testes destru0vos – Teste realizado para expor a membrana a uma situação
extrema a real, ou seja, submetê-las condições severas de pressão em presença de
cargas elevadas de bactérias.
• Testes não-destru0vos – Testes realizados sem a destruição do filtro, u@lizando
manômetros muito precisos para detectar variações de pressão devidas a difusão
de gás através de filtros.
ÁGUA

Isla Alcântara Gomes
islaa@uniages.edu.br

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