Água para Injeção - Uma Utilidade Crítica
A produção de água de grau farmacêutico é uma área chave de especialidade da MECO e dos nossos sistemas de purificação de água. Cumprindo os requisitos de vários regulamentos importantes da Farmacopeia, a MECO fornece a produção de água através de processos altamente projectados, com a orientação e liderança de especialistas em purificação de água de nível especializado, com uma média diária de mais de 25 milhões de galões de água de grau farmacêutico. Este nível de produção de Água Purificada (PW) e Água para Injeção (WFI) serve a procura contínua de utilização na indústria biotecnológica e farmacêutica.
O que é a água para injeção?
A água para injeção, normalmente designada por WFI, é um solvente utilizado para diluir outros medicamentos ou soluções que serão injectados no corpo. Por regulamento, pode conter muito poucos agentes biológicos ou químicos que inibam o crescimento de bactérias ou microrganismos. A água para injeção (WFI) é utilizada como veículo farmacêutico para administrar medicamentos por via intravenosa (preparações parenterais), mas também como repositor de fluidos após um soluto adequado. Além disso, a água WFI pode ser utilizada para medicamentos de inalação (respirados diretamente para os pulmões) e alguns produtos oftálmicos (saúde ocular).
A produção de água para injeção pode ser conseguida através de três processos de fabrico diferentes: destilação de efeito múltiplo, destilação por compressão de vapor e sistemas baseados em membranas. Normalmente, os sistemas WFI utilizam ambientes de alta temperatura (acima de 80° Celsius) e sistemas de água em circulação contínua. Este método de temperatura elevada impede o crescimento microbiano na água.
Comparação entre água para injeção e água purificada
A WFI e a água purificada são categorizadas com base nas suas propriedades físicas, químicas e microbiológicas. Estas categorias/requisitos são determinados pelas Farmacopeias e uma comparação destes requisitos para a Farmacopeia dos EUA e a Farmacopeia Europeia está representada nos quadros abaixo.
Sistemas de água purificada incluem normalmente duas fases que tratam a água de alimentação. O pré-tratamento é a fase inicial, que modifica a qualidade da água para reduzir ou eliminar: sólidos suspensos, dureza, metais, orgânicos/TOC, incrustações/incrustações de componentes a jusante e desinfectantes (cloro/cloraminas) que podem ser prejudiciais para as operações da unidade a jusante. A segunda fase é o tratamento final, em que a maioria dos sistemas modernos inclui água pré-tratada que entra nas membranas de osmose inversa antes de passar por um módulo de electrodeionização (EDI) ou outro processo de desionização, que polui ainda mais a água para baixar a condutividade.
No entanto, alguns sistemas de Água Purificada incluem destilação, sendo a Compressão de Vapor a mais comum, uma vez que pode gerar água ambiente sem necessidade de um meio de arrefecimento externo. A Água Purificada pode ser utilizada na preparação não parentérica para farmacologia, incluindo testes e análises.
No que diz respeito à WFI, existem apenas três métodos aceitáveis para a produção de Água para Injeção. Os métodos aprovados incluem: destilação de múltiplos efeitos, destilação por compressão de vapor ou uma abordagem baseada em membranas. Nesta indústria, a WFI é o produto de água absolutamente mais puro e regulamentado.
Métodos de produção de WFI
Existem três sistemas mais comuns utilizados na produção de água WFI. Todos eles incluem o amaciamento da água e a filtragem de carbono como meio de controlo de incrustações e de descloração da fonte de água de alimentação.
Osmose Inversa com ou sem EDI e Destilação de Efeito Múltiplo (ME): A destilação de efeito múltiplo tem sido o método mais utilizado a nível mundial. Uma vez que os custos de energia numa destilação de efeito múltiplo
Se o custo de um sistema de efeitos pode ser elevado, os sistemas de maior capacidade terão normalmente um maior número de efeitos para reduzir a entrada de energia no sistema. Os sistemas de menor capacidade podem ter apenas três a cinco efeitos, o que resulta num menor custo de capital para o utilizador final. A destilação de efeitos múltiplos (utilizando temperaturas mais elevadas) normalmente pré-trata a água de alimentação, no mínimo, com osmose inversa (OR) para remover iões dissolvidos que, de outro modo, promoveriam a incrustação ou a corrosão do destilador. A unidade de OR remove eficazmente iões dissolvidos, bactérias, vírus e sólidos em suspensão. A unidade RO terá normalmente um sistema mínimo de pré-tratamento que consiste no amaciamento da água, filtragem por carbono e filtragem por cartucho. Isto ajuda a remover a dureza, o cloro e as partículas, respetivamente. Dadas as pressões de funcionamento de RO e ME, é comum armazenar água num tanque de armazenamento intermédio com uma bomba de água de alimentação. Alguns sistemas de pré-tratamento são sujeitos a limpeza química periódica. Também podem ser utilizados sistemas de saneamento com água quente, mas estes aumentam os custos de capital e de funcionamento. A maioria dos sistemas de WFI ainda gerados por ME armazena a água num tanque quente e é distribuída quente a todos os pontos de utilização.
Osmose inversa / Electrodeionização (EDI)/ Ultrafiltração: Outras concepções de sistemas têm sido utilizadas com osmose inversa associada a um pré-tratamento adequado, desionização e ultrafiltração. As variantes ao núcleo da conceção RO/EDI/UF podem incluir a utilização de luz ultravioleta, RO de dupla passagem, desgaseificação da membrana e higienização com água quente de todos os componentes a jusante do passo de remoção do desinfetante. Semelhante à destilação de efeito múltiplo, o amaciador serve para remover a dureza e o filtro de carbono serve para remover o cloro. A osmose inversa remove a maior parte dos iões dissolvidos, substâncias orgânicas e partículas. A maioria dos restantes iões dissolvidos é removida através de electrodeionização. A ultrafiltração é utilizada como passo final para remover qualquer carga biológica e endotoxina que ainda possa estar na água. Normalmente, o sistema é higienizado com água quente para controlo do crescimento biológico e equipado para limpeza/sanitização química. A taxa de recuperação de água do produto é de ~70%, considerando a retrolavagem e enxaguamento dos amaciadores e do recipiente de carbono, bem como a rejeição do RO e EDI. O armazenamento da água é normalmente efectuado à temperatura ambiente, uma vez que o WFI é gerado à temperatura ambiente. Alguns sistemas são periodicamente limpos/sanitizados quimicamente, enquanto outros são periodicamente sanitizados com água quente. Alguns sistemas de geração são aquecidos a temperaturas auto-sanitizantes antes de alimentar o tanque de armazenamento e mantidos a essas temperaturas. O ozono também pode ser utilizado para desinfetar continuamente a água do tanque de armazenamento, mas a água do tanque ozonizada não é enviada para os pontos de utilização. É utilizada uma luz ultravioleta para a destruir antes de ser distribuída.
Destilação por Compressão de Vapor (VC): Os alambiques de compressão de vapor funcionam a temperaturas mais baixas do que os alambiques de efeitos múltiplos, o que os torna menos susceptíveis à incrustação e à corrosão. Por conseguinte, têm a capacidade de funcionar com um sistema de pré-tratamento simplificado (tipicamente água de alimentação amolecida e desclorada) sem necessidade de osmose inversa. Os alambiques de compressão de vapor podem produzir água tanto a quente (80°C) como à temperatura ambiente (~10-12°C acima da temperatura da água de alimentação). O destilador pode ser comutado entre o modo ambiente e a produção a quente através da abertura e fecho da válvula à volta do(s) permutador(es) de calor do destilado. Um alambique VC ambiente (frio) pode higienizar periodicamente o sistema de armazenamento e distribuição com água quente proveniente do destilador, o que constitui uma grande vantagem deste sistema. Um alambique VC ambiente é vantajoso porque recupera mais calor e, por conseguinte, necessita de menos vapor para funcionar do que um alambique que produza WFI quente.
Outro benefício da destilação VC é que qualquer fuga no evaporador apresentar-se-á como uma condutividade elevada no arranque. Isto deve-se ao facto de a água destilada ser processada a uma pressão mais elevada do que a água de alimentação, pelo que qualquer fuga progride do lado da água destilada da superfície de transferência de calor para o lado da água de alimentação (e não o contrário). Num sistema baseado em membranas, a água de alimentação está sempre a uma pressão mais elevada do que a água do produto, e uma perda de integridade em qualquer um dos sistemas de membranas ou no EDI afectará negativamente a qualidade da água. Historicamente, os sistemas de compressão de vapor têm sido criticados por causa do compressor, um componente mecânico necessário para o funcionamento correto. No entanto, os avanços modernos e os diagnósticos tornaram estes compressores altamente fiáveis e a manutenção é frequentemente realizada numa questão de algumas horas, se necessário.
(6) Unidades de destilação por compressão de vapor PES3000MSS MECO que produzem até 3.000 GPH de WFI cada
Processo de amostragem da WFI
A amostragem de rotina dos níveis de COT, condutividade, bactérias e endotoxinas é efectuada através de válvulas de amostragem localizadas em todo o sistema de água. Técnicos altamente treinados recolhem as amostras e efectuam testes para evitar resultados falsos positivos devido a contaminação durante a recolha por técnicas impróprias, maus hábitos de higiene ou métodos de esterilização inadequados. As amostras são depois testadas num laboratório de microbiologia de acordo com os vários requisitos da Farmacopeia, onde o pessoal do laboratório faz os testes de forma a evitar resultados falso-positivos devido a contaminação durante a recolha por técnicas inadequadas ou maus hábitos de higiene.
Parceria com a MECO
A água para injeção é um elemento essencial no processo de fabrico biofarmacêutico. Muitos métodos de produção podem ser implementados com base em vários factores, incluindo capacidade, infraestrutura existente, risco, fiabilidade e requisitos de eficiência energética para cada instalação. Existem prós e contras em cada um dos vários sistemas, e a MECO pode ajudar a encontrar a melhor opção potencial para o seu sistema WFI. Os especialistas em purificação de água da MECO estão disponíveis para implementar processos altamente projetados para alcançar a produção de água para injeção para as necessidades de qualquer instalação. Contacte a nossa equipa MECO para saber mais.