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LONDRINA 2022 UNIVERSIDADE PITAGORAS UNOPAR ANHANGUERA RODRIGO TERRA DA SILVA A IMPORTÂNCIA DO CONTROLE DE QUALIDADE NO MONITORAMENTO MICROBIOLÓGICO DA ÁGUA API NA INDÚSTRIA FARMACÊUTICA VETERINÁRIA LONDRINA 2022 RODRIGO TERRA DA SILVA A IMPORTÂNCIA DO CONTROLE DE QUALIDADE NO MONITORAMENTO MICROBIOLÓGICO DA ÁGUA API NA INDÚSTRIA FARMACÊUTICA VETERINÁRIA Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à UNIVERSIDADE PITAGORAS UNOPAR ANHANGUERA, como requisito parcial para a obtenção do título de graduado em Biomedicina. RODRIGO TERRA DA SILVA A IMPORTÂNCIA DO CONTROLE DE QUALIDADE NO MONITORAMENTO MICROBIOLÓGICO DA ÁGUA API NA INDÚSTRIA FARMACÊUTICA VETERINÁRIA Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à UNIVERSIDADE PITAGORAS UNOPAR ANHANGUERA, como requisito parcial para a obtenção do título de graduado em Biomedicina. BANCA EXAMINADORA Prof(a). Titulação Nome do Professor(a) Prof(a). Titulação Nome do Professor(a) Prof(a). Titulação Nome do Professor(a) Londrina, 05 de dezembro de 2022 Dedico este trabalho a meu pai Vanildo da Silva, minha mãe Aparecida Gonçalves Terra da Silva, professores e amigos que acreditaram e me apoiaram na caminhada para essa conquista. AGRADECIMENTOS Agradeço primeiramente a Deus por me dar discernimento e sabedoria para persistir na caminhada. Agradeço ao meu pai Vanildo da Silva e minha mãe Aparecida Gonçalves Terra da Silva, por sempre me apoiarem e acreditarem que eu poderia concluir esse objetivo. Agradeço a amigos e parceiros tanto da faculdade, do trabalho e da vida por sempre me apoiarem e me incentivarem para persistir na conquista dessa graduação. Em especial a Ana Maria Zaninello por ter acreditado desde o começo que eu seria capaz de realizar esse longo trajeto. E por fim agradeço não somente a instituição Anhanguera bem como todos os professores e colaboradores que se empenharam e tenho certeza que continuaram se empenhando para que novas pessoas possam alcançar a tão sonhada graduação que é apenas o início da nossa carreira profissional. Apenas quando perdemos tudo é que realmente estamos livres para fazermos qualquer coisa. (Filme - Clube da Luta) TERRA, Rodrigo. A IMPORTÂNCIA DO CONTROLE DE QUALIDADE NO MONITORAMENTO MICROBIOLÓGICO DA ÁGUA API NA INDÚSTRIA FARMACÊUTICA VETERINÁRIA. 2022. 51 folhas. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Biomedicina) – UNIVERSIDADE PITAGORAS UNOPAR ANHANGUERA, Londrina, 2022. RESUMO A água tem amplo uso na indústria farmacêutica veterinária, sendo empregada desde a limpeza de utensílios e materiais até na composição do produto final que chegará ao consumidor em forma de tratamento ou prevenção. Para que se tenha eficácia e segurança de uso dos mais diversos produtos veterinários existentes há necessidade em utilizar uma água que atenda essa exigência. Com grande grau de pureza a água API é uma das mais empregadas nas indústrias de medicamentos tanto humanos como voltadas para animais, e por ter tal grau de pureza tem facilidade em se contaminar por substâncias e microrganismos após passar pelo processo de purificação. O desafio do controle de qualidade é a garantir que a água passe por todos os processos de purificação e atinja o grau de água API podendo assim manter as características físico-químicas e microbiológicas aceitáveis para o uso na produção. A metodologia utilizada se deu através de revisão bibliográfica, e teve como objetivo aborda as análises microbiológicas e sua importância para a indústria veterinária, que não afeta somente na saúde e bem estar animal, mas também do ser humano. Palavras-chave: Água API. Controle de qualidade. Análises microbiológicas. TERRA, Rodrigo. THE IMPORTANCE OF QUALITY CONTROL IN MICROBIOLOGICAL MONITORING OF API WATER IN THE VETERINARY PHARMACEUTICAL INDUSTRY. 2022. 51 folhas. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Biomedicina) – UNIVERSIDADE PITAGORAS UNOPAR ANHANGUERA, Londrina, 2022. ABSTRACT Water is widely used in the veterinary pharmaceutical industry, being used from cleaning utensils and materials to the composition of the final product that will reach the consumer in the form of treatment or prevention. In order to have efficacy and safety in the use of the most diverse existing veterinary products, there is a need to use water that meets this requirement. With a high degree of purity, API water is one of the most used in both human and animal medicine industries, and because it has such a degree of purity, it is easy to be contaminated by substances and microorganisms after going through the purification process. The challenge of quality control is to guarantee that the water passes through all the purification processes and reaches the API water grade, thus being able to maintain the physicochemical and microbiological characteristics acceptable for use in production. The methodology used was through a literature review, and aimed to address the microbiological analysis and its importance for the veterinary industry, which not only affects animal health and welfare, but also the human being. Keywords: Water WFI. Quality control. Microbiological analyzes. LISTA DE ILUSTRAÇÕES Figura 1 – Ciclo Hidrológico ..................................................................................... 16 Figura 2 – Teste presuntivo para coliformes ............................................................ 37 LISTA DE TABELAS Tabela 1 – Parâmetros da água AP ......................................................................... 26 Tabela 2 – Parâmetros da água AUP ...................................................................... 27 Tabela 3 – Parâmetros da água API ........................................................................ 27 Tabela 4 – Índice do NMP e limites de 95% de confiança para todas as combinações de resultados positivos e negativos quando são usadas 10 porções de 10 mL e 20 mL da amostra ............................................................................................................... 37 Tabela 5 – Condições para contagem do número total de bactérias heterotróficas 39 LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS AP Água Purificada AUP Água Ultrapurificada API Água para Injetáveis COT Carbono Orgânico Total NTU Unidade Nefelométrica de Turbidez pH Potencial Hidrogeniônico OMS Organização Mundial da Saúde OD Oxigênio Dissolvido ECHO Entérico Citopático Humano Órfão μm Micrômetro UV Ultravioleta NMP Número Mais Provável UFC Unidades Formadoras de Colônias ONPG O-nitrofenil-β-D-galactopiranosídeo MUG 4-metilumbeliferil-β-D-glicuronídeo m-HPC m-Heterotrophic Plate Count Agar PCA Agar para Contagem em Placa CID Coagulação Intravascular Disseminada SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO ........................................................................................ 13 2. CARACTÉRISTICAS DA ÁGUA NATURAL ATÉ O PROCESSO DE VALIDAÇAO DA ÁGUA API .................................................................................... 15 2.1 CICLO NATURAL DA ÁGUA ................................................................................................................15 2.1.1 Evaporação .................................................................................................................16 2.1.2 Condensação...............................................................................................................16 2.1.3 Precipitação ................................................................................................................172.1.4 Infiltração ...................................................................................................................17 2.2 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DA ÁGUA ..........................................................................................17 2.2.1 Cor ..............................................................................................................................17 2.2.2 Temperatura ...............................................................................................................18 2.2.3 Sabor e odor ...............................................................................................................18 2.2.4 Turbidez ......................................................................................................................18 2.3 CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS ....................................................................................................19 2.3.1 Alcalinidade, acidez e salinidade ..................................................................................19 2.3.2 pH ...............................................................................................................................19 2.3.3 Compostos orgânicos ..................................................................................................20 2.3.4 Oxigênio Dissolvido .....................................................................................................20 2.3.5 Nitrogênio ...................................................................................................................21 2.3.6 Fluoretos .....................................................................................................................21 2.3.7 Ferro e manganês .......................................................................................................21 2.3.8 Arsênio .......................................................................................................................22 2.3.9 Metais pesados ...........................................................................................................22 2.3.10 Agrotóxicos .................................................................................................................22 2.3.11 Dureza ........................................................................................................................23 2.3.12 Condutividade elétrica.................................................................................................23 2.4 CARACTERÍSTICAS BIOLÓGICAS .................................................................................................23 2.4.1 Bactérias coliformes ....................................................................................................23 2.4.2 Algas e Cianobactérias ................................................................................................24 2.4.3 Protozoários ................................................................................................................24 2.4.4 Vírus entéricos ............................................................................................................24 2.5 CARACTERÍSTICAS RADIOATIVAS ...............................................................................................25 2.6 TIPOS DE ÁGUA .........................................................................................................................26 2.6.1 Água potável ...............................................................................................................26 2.6.2 Água purificada ...........................................................................................................26 2.6.3 Água ultrapurificada ...................................................................................................27 2.6.4 Água para injetáveis....................................................................................................27 2.7 VALIDAÇÃO DA ÁGUA API ..........................................................................................................28 2.7.1 Pré-filtração ................................................................................................................28 2.7.2 Adsorção por carvão vegetal ativado ...........................................................................29 2.7.3 Tratamento com aditivos químicos ..............................................................................29 2.7.4 Tratamento com abrandadores ...................................................................................29 2.7.5 Deionização e eletrodeionização contínua ...................................................................29 2.7.6 Osmose reversa ...........................................................................................................30 2.7.7 Ultrafiltração ..............................................................................................................30 2.7.8 Filtração com carga eletrostática ................................................................................30 2.7.9 Microfiltração – retenção de micro-organismos ...........................................................31 2.7.10 Radiação ultravioleta (UV) ..........................................................................................31 2.7.11 Destilação ...................................................................................................................31 2.7.12 Distribuição .................................................................................................................32 2.7.13 Sanitização .................................................................................................................32 2.7.14 Armazenamento .........................................................................................................32 2.7.15 Validação ....................................................................................................................33 3. TESTES MICROBIOLÓGICOS REALIZADOS .......................................... 35 3.1 MONITORAMENTO MICROBIOLÓGICO ..........................................................................................35 3.1.1 Coliforme .........................................................................................................................36 3.1.2 Fermentação em tubos múltiplos ......................................................................................36 3.1.3 Filtração em membrana ...................................................................................................38 3.1.4 Cromogênico ....................................................................................................................38 3.1.5 Contagem bacteriana .......................................................................................................39 4. IMPORTÂNCIA DOS PROCESSOS ANÁLITICOS REALIZADOS ........... 41 4.1 PSEUDOMONAS ................................................................................................................................42 4.2 ESCHERICHIA COLI .............................................................................................................................43 4.3 SALMONELLA ......................................................................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. 4.4 KLEBSIELLA ......................................................................................................................................44 4.5 ENDOTOXINAS ....................................................................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. 5. CONSIDERAÇÕES FINAIS ....................................................................... 46 REFERÊNCIAS .............................................................................................. 47 13 1. INTRODUÇÃOA pesquisa tem como objetivo principal demonstrar o impacto que as análises microbiológicas na água para injetáveis realizadas pelo controle de qualidade em indústrias farmacêuticas animais, afetam diretamente não somente a saúde dos animais bem como a do homem que está em constante contato por meio do consumo e contato doméstico. Por ser considerada praticamente um solvente universal, a água é a matéria prima com maior uso na indústria de qualquer segmento, sendo amplamente utilizada desde a limpeza da fábrica até a formulação de seus produtos. Com isso, se tem grande preocupação em obter-se a devida pureza para cada atividade empregada no ambiente industrial, para entregar ao consumidor um produto seguro e de boa qualidade. Na indústria farmacêutica a água API (água para injetáveis) é destinada a formulação de medicamentos na administração parenteral, devendo apresentar pureza aceitável para esse processo. Com análises físico-químicas e microbiológicas realizadas pelo controle de qualidade, é possível garantir a qualidade da água API para todo o processo produtivo. O controle de qualidade é responsável por monitorar cada etapa em que a água passa, a começar pela qualidade da água de abastecimento, que pode vir de poços artesianos ou do sistema de água fornecido pelo município. Após definir a qualidade da água de entrada, busca-se um sistema que atenda a demanda da indústria tanto no volume produzido quanto na qualidade em que essa água deve se encontrar para o processo desejado. As análises microbiológicas realizadas na água API detêm um cuidado muito grande, pois testes como contagem bacteriana demandam um tempo maior de espera para a obtenção de resultados. Com isso a microbiologia a ser testada está presente no início do processo onde se tem coleta, armazenamento e demais cuidados a serem seguidos até no consumo final onde se tem a aplicação correta do produto para proteção e eficiência adequada. A forma de metodologia escolhida para realizar o trabalho será a revisão bibliográfica, onde a pesquisa vai se basear em estudos, artigos científicos, livros, 14 sites de banco de dados que abordam o tema escolhido, utilizando a base de dados da Farmacopéia Brasileira e publicações de órgãos como MAPA para analisar o conteúdo relacionado ao assunto abordado através de pesquisa descritiva e estudos publicados no período de tempo dos últimos trinta anos, por se tratar de um assunto que está sempre em desenvolvimento para otimizar, economizar e prejudicar minimamente o meio ambiente. 15 2. CARACTÉRISTICAS DA ÁGUA NATURAL ATÉ O PROCESSO DE VALIDAÇAO DA ÁGUA API A água constitui aproximadamente 75 % da superfície da Terra, além de cerca de dois terços do corpo humano e chegando até 98 % para certos animais aquáticos, legumes, frutas e verduras, também é considerada solvente universal da maioria das substâncias, com a propriedade de modificá-las e modificar-se em função destas (LIBÂNIO, 2010). Devido ao grande uso e necessidade por todas formas de vida existentes a água é um dos recursos mais importantes, então compreender seu ciclo pode-se determinar também sua composição até a chegada no destino para cada tipo de uso, determina cada processo a se utilizar para garantir sua qualidade, sendo alguns dos empregos da água: o abastecimento de cidades, produção de alimentos na agricultura, na geração de energia elétrica, na produção de medicamentos destinado a humanos ou animais, entre outros atributos. 2.1 CICLO NATURAL DA ÁGUA Assemelhando-se a um sistema natural de destilação global, o ciclo hidrológico é um dos pilares fundamentais do ambiente em seu funcionamento, que é formado por uma sucessão de processos pelos quais a água inicia o seu caminho indo de um estágio inicial até retornar à posição primitiva na natureza. A Figura 1, apresenta o funcionamento desse ciclo. 16 Figura 1 - Ciclo Hidrológico Fonte: Educa mais Brasil (2020). 2.1.1 Evaporação Apesar de ocorrer em temperatura ambiente a evaporação é mais frequente em altas temperaturas, que consiste na obtenção de energia suficiente para que os átomos possam passar do estado líquido para o gasoso (NEVES, 2020), sendo a sucessão do momento em que as moléculas de água escapam através da superfície líquida (LIBÂNIO, 2010). 2.1.2 Condensação Ao contrário da evaporação, a condensação ocorre com a liberação de calor que leva a água do estado gasoso para o líquido, pelo arrefecimento devido ao contato 17 a superfícies geladas ou pelo ambiente onde se encontra, fazendo que a perca de energia, o que causa um elevado grau de agregação que dá origem as gotículas de água (VARELA; SERRA, 2020). 2.1.3 Precipitação Segundo Melo (2007), a precipitação, é o processo na qual a água que chega do ambiente atmosférico atinge a superfície da terra, se apresentando por diversas formas como chuva, neblina, orvalho, granizo, orvalho, neve, entre outras, se diferenciando através da análise do estado em que a água se encontra. 2.1.4 Infiltração Após a chuva ou até mesmo o escoamento de água que ocorre no degelo, essa água se infiltra entre o solo e rochas até não encontrar mais espaço, e a partir desse ponto começa a se movimentar na horizontal para áreas mais baixas (OPERSA, 2014). Segundo Morais (2012), a infiltração no solo é bastante relevante para os recursos hídricos, para recarga e manutenção de aquíferos e rios. 2.2 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DA ÁGUA As características físicas da água são perceptíveis pelos sentidos humanos, como a visão, o olfato e o paladar, que está ligado diretamente a sua parte estética, sendo de pouca importância sanitária e fácil determinação. Constituída de múltiplos compostos químicos, podem ser de origem natural ou industrial, também apresentam características benéficas ou maléficas a depender de sua composição. Acompanhada das características físico químicas, os aspectos biológicos da água podem ser diversos, pois a depender das condições e disponibilidade de matéria orgânica, a população cresce e diversifica-se, sendo algas, bolores e bactérias alguns dos principais microrganismos encontrados (PRADILLO, 2016). 2.2.1 Cor Basicamente são provenientes de duas fontes os compostos orgânicos que conferem cor às águas, sendo em uma proporção maior a decomposição de matéria 18 orgânica de origem predominantemente vegetal e do metabolismo de microrganismos presentes no solo, e a outra, provenientes de atividades antrópicas, como, descargas de efluentes domésticos ou industriais, lixiviação de vias urbanas e solos agricultáveis (LIBÂNIO, 2010). 2.2.2 Temperatura Essa propriedade está sempre relacionada com as pontes de hidrogênio, que na passagem do estado sólido para líquido e gasoso as pontes são rompidas, e ao inverso, na passagem do estado gasoso para líquido e sólido são restabelecidas (GOMES; CLAVICO, 2010). Pela ligação da temperatura na velocidade dos processos biológicos e químicos é considerado um dos parâmetros mais importantes a se levar em consideração (PRADILLO, 2016). 2.2.3 Sabor e odor Segundo Pradillo (2016), o paladar e olfato estão intimamente relacionados, sendo por parte do consumidor os principais motivos de rejeição. Segundo Libânio (2010), a manifestação de odor e sabor na água podem ser distintas, tendo metabolismo de microrganismos, decomposição e folhas e plantas aquáticas, lançamento de efluentes industriais, interferência da agricultura, redução de ferro e manganês e a ação bacteriana na decomposição anaeróbica de enxofre como algumas das causas. 2.2.4 Turbidez Mensurada através de um turbidímetro ou nefelômetro, e tendo como unidade de medida NTU (Unidade Nefelométrica de Turbidez), é causada por partículas ou colóides que reduzem a transparência da água,podendo ser de maior ou menor grau (PRADILLO, 2016). Ela pode ser causada desde fragmentos rochosos, plâncton, microrganismos, matéria orgânica e inorgânica, até com menos frequência pela ação de alguns metais como ferro e alumínio (LIBÂNIO, 2010). 19 2.3 CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS Segundo Molluce (2021), as análises químicas têm grande influência na escolha da tecnologia a ser usada, pois determina de forma mais precisa as propriedades de uma amostra. Os diversos compostos químicos dispersos na água podem ter origem natural ou industrial, e serão benéficos ou prejudiciais a partir de sua composição (PRADILLO, 2016). 2.3.1 Alcalinidade, acidez e salinidade A alcalinidade e a acidez estão relacionadas a capacidade de neutralização da água. A alcalinidade tem a capacidade de neutralizar ácidos ou minimizar a variação de pH (potencial hidrogeniônico), devido a presença de carbonatos (CO3-2), bicarbonatos (HCO3-) e hidróxidos (Na, K, Mg, Ca) presente na água, que mesmo sem significado sanitário tem êxito relacionado ao processo de coagulação devido a minimização de pH (MOLLUCE, 2021). Conforme Libânio (2010), a acidez é a característica química de neutralizar bases e também evitar alterações bruscas no pH, pois concentração de gases dissolvidos como CO2 e H2S ou de ácidos húmicos, fúlvicos e himatomelânicos. advindos de origem naturais: absorção atmosférica e decomposição da matéria orgânica; ou de origem antrópicas: lançamentos de despejos industriais e lixiviação do solo em áreas industriais; e pH inferior a 4,5 são decorrentes de ácidos minerais fortes que tem origem de despejos industriais. 2.3.2 pH Para Libânio (2010) “o potencial Hidrogeniônico, consiste na concentração dos íons H+ e representa a intensidade das condições ácidas ou alcalinas do ambiente aquático”, onde o pHmetro é o equipamento responsável pela verificação dessa medida. O pH igual a 7 em temperatura de 25°C é denominado como neutro, assim valores abaixo deste são considerados ácidos e valores acima alcalinos, porém os valores de potabilidade estabelecidos pela OMS (Organização Mundial da Saúde) para água potável são mais amplos, com intervalos de 6,0 a 9,5 (LIBÂNIO, 2010). 20 Em relação a salinidade das águas naturais se dá pela presença de sais minerais dissolvidos formados por ânions como cloreto, sulfato e bicarbonato e cátions como cálcio, magnésio, potássio e sódio (LIBÂNIO, 2010) que caracterizam seu gosto salino (MOLLUCE, 2021). 2.3.3 Compostos orgânicos Os compostos orgânicos presentes nas águas podem ser de origem natural e antrópica. Os compostos orgânicos provenientes de origem natural, são: os microrganismos, os hidrocarbonetos, as substâncias húmicas, as substâncias não húmicas constituídas dos carboidratos, proteínas, aminoácidos, gorduras, graxas e ácidos orgânicos de baixa massa molecular. Já os que são de origem antrópica têm uma complexidade das atividades industriais, que os tornam difíceis de quantificar e enumerar. Devido ao alto grau de substâncias potencialmente prejudiciais empregadas pela indústria, a importância da determinação desse parâmetro se dá pela medida de COT (carbono orgânico total), também há presença de compostos halogenados que são as principais causas de câncer. O que leva a portaria n° 5/2017 estabelecer limites de compostos orgânicos presentes em águas de consumo humano (HELLER e PÁDUA, 2010 apud MOLLUCE, 2021). 2.3.4 Oxigênio Dissolvido Segundo Libânio (2010), é reconhecido como parâmetro mais importante para expressar a qualidade de um ambiente aquático, mesmo que não seja um parâmetro usual nas estações de tratamento a própria escolha do local de tratamento se dá para ambientes menos impactados, e o OD (oxigênio dissolvido) já foi subliminarmente considerado um aspecto relevante. A concentração de OD geralmente se refere a saturação, que é diretamente proporcional à pressão atmosférica e indiretamente proporcional a temperatura, traduzindo assim as regiões no nível do mar apresentariam maior concentração de OD que regiões montanhosas. Outro fator que interfere no oxigênio dissolvido é a salinidade, que nas mesmas condições de pressão atmosférica e temperatura apresenta menor concentração de oxigênio dissolvido que a água doce. Além das ações antrópicas como lançamento de efluentes, essas 21 alterações também podem ocorrer de forma natural, devido turbulência, atividade fotossintética das algas e plantas, perdas para atmosfera e oxidação de íons, 2.3.5 Nitrogênio Considerado um parâmetro muito importante para determinar o grau de poluição da água, o nitrogênio pode ser detectado na forma orgânica, amoniacal que indicam poluição recentes no corpo d'água e na forma de nitrito e nitratos que demonstram uma poluição remota (RICHTER; NETTO, 1991 apud. MOLLUCE, 2021). A principal origem natural do nitrogênio vem da decomposição e excreção do fitoplâncton e das macrófitas, também da lise celular decorrente da senescência ou herbívora, proteínas, clorofila e outros compostos orgânicos, já os de origem antrópica são graça a lançamentos de despejos domésticos, industriais, criatórios de animais e fertilizantes (LIBÂNIO, 2010). 2.3.6 Fluoretos A concentração de fluoretos (F-) são mais comuns em águas subterrâneas, devido à decomposição de rochas, pois só a aumento significativo em águas superficiais devido a eventuais despejos industriais. Apesar de não apresentar comprovações de carcinose, concentrações acima de 2,0 mg/L favorece fluorose (progressivo escurecimento e deterioração dos dentes), e ingestões prolongadas numa concentração superior a 4,0 mg/L pode favorecer o desenvolvimento de osteosclerose (LIBÂNIO, 2010). 2.3.7 Ferro e manganês Conforme Libânio (2010), ambos são compostos dissolutos de origens rochosas ou de solos. O ferro não afeta a saúde humana na proporção em que se encontra na água, apenas altera o sabor, cor e odor da mesma (PRADILLO, 2016), que pode se apresentar nas formas insolúvel (Fe+3) e dissolvida (Fe+2), como óxidos, silicatos, carbonatos, cloretos, sulfatos e sulfitos (LIBÂNIO, 2010). Comparado ao ferro, o manganês é menos abundante e também se apresenta na forma dissolvida 22 (Mn+2) e insolúvel (Mn+3 e Mn+4), como óxidos, carbonatos ou hidróxidos (LIBÂNIO, 2010). 2.3.8 Arsênio Comumente encontrado em níveis mais elevados nas águas subterrâneas, o arsênio se apresenta em níveis inferiores aos estabelecidos pelos padrões de potabilidade em águas superficiais. Além de fontes naturais, o arsênio pode vir de atividades como mineração, agricultura, indústria e queimas de combustíveis fósseis arrastados posteriormente pela chuva. Ingestão de arsênio em grandes quantidades podem levar a irritações gastrointestinais, acompanhadas pela sensação de sede, dificuldades de deglutição, baixa pressão sanguínea e convulsões, além de levar a morte por colapso cardiovascular em casos mais severos (LIBÂNIO, 2010). 2.3.9 Metais pesados Libânio (2010) afirma, que “A genérica denominação de metais pesados se insere amplo rol de elementos como cromo, cobre, mercúrio, magnésio, chumbo, cádmio, zinco, cobalto, níquel, molibdênio e prata passíveis de causar algum dano à saúde humana”. São metais considerados tóxicos aos seres vivos pois possuem densidade superior a 5 g/cm3, originados de atividades antropogênicas (mineração, metalúrgicas, esgotos, lixos, uso de combustível) ou processos naturais (GUEDES; LIMA; SOUZA, 2005). 2.3.10 Agrotóxicos Segundo Neto e Sarcinelli (2008), os agentes químicos são os maiores contaminantes de águas superficiais e subterrâneas, provenientes de indústrias e agrícolas. Para Libânio (2010), o nome genérico agrotóxico abrange uma ampla relação de compostos orgânicos sintéticos para controle de pragas como herbicidas, inseticidas, fungicidas e acaricidas.Já se tem provas através de pesquisas sobre o elevado risco de câncer através dos agrotóxicos do tipo organoclorados (como BHC e DDT), porém, se encontra grande quantidade da presença desses agrotóxicos em amostras de águas superficiais. 23 2.3.11 Dureza Pode ser determinada por titulação complexométrica ou por técnicas de absorção atômica, e é causada devida a presença de sais minerais como magnésio e cálcio, podendo ser uma dureza permanente ou temporária. Esses sais minerais estão mais presentes nas águas subterrâneas, que é considerada uma “dura” em comparação às águas superficiais consideradas “mole”, e quanto maior for as variações de quantidade e qualidade desses sais nas propriedades da água maior serão as alterações em sua composição (MARTINS, 2001). 2.3.12 Condutividade elétrica É a capacidade da água natural de transmitir corrente elétrica em função da presença de substâncias dissolvidas que se dissociam em ânions e cátions, consequentemente é diretamente proporcional à concentração iônica (LIBÂNIO, 2010). É o parâmetro que melhor expressa a salinidade das águas, pois quanto maior a quantidade de íons dispostos na água, mais esta água conduz corrente elétrica (COSTA; MELO; SILVA, 2006), usualmente os íons de ferro e manganês, além de K+, Cl-, Na+, Ca+2, Mg+2 (LIBÂNIO, 2010). 2.4 CARACTERÍSTICAS BIOLÓGICAS Segundo Pradillo (2016), a carga microbiológica da água originadas naturalmente ou por contaminações industriais é tão diversa quanto suas características químicas, que em conjunto com as características físicas influenciam proporcionalmente a diversidade e quantidade de microrganismos presentes. A biodiversidade existente indica o quão saudável é aquele ambiente, podendo conter: 2.4.1 Bactérias coliformes São microrganismos que habitam o solo (coliformes ambientais), o intestino do homem e outros animais de sangue quente (coliformes fecais). Se as bactérias 24 coliformes fecais sobreviverem ao ambiente elas podem se disseminar através de alimentos, solo, água naturais e resíduos domésticos. As bactérias coliformes totais são o conjunto das duas coliformes ambiental e coliformes fecais (Escherichia, Citrobacter, Enterobacter, Klebsiella e Hafnia) que são definidas com forma de bastonetes, gram-negativas e não formadoras de esporos (CORREIA, 2014). 2.4.2 Algas e Cianobactérias As algas e cianobactérias se apresentam por toda parte da água superficial, como lagos, reservatórios e cursos d’água, respondendo pela parcela significativa de OD concentrado no meio aquático. A capacidade de se adaptar, faz com que as cianobactérias sobrevivam em ambientes com baixa concentração de oxigênio e nutrientes e em altas concentrações de metais pesados. Já as algas tem grande impacto como interferente na potabilização da água, a depender do grupo dominante podem haver aumento no consumo de agentes químicos, redução da sedimentabilidade dos flocos e das carreiras de filtração, aumento na demanda de cloro no tratamento, com possibilidade de formação de trihalometanos (THMs) maior, podem indicar riscos à saúde humana (LIBÂNIO, 2010). 2.4.3 Protozoários Os protozoários são seres eucariontes, unicelulares e heterótrofos, sendo a maior parte aquáticos, e desse os associados a doenças de transmissão hídricas incluem Giardia, Cryptosporidium, Toxoplasma, Cyclospora, Entamoeba, Isopores belli, Naegleria fowleri e Acanthamoeba, que são capazes a produzir cisto e oocistos resistentes ao ambiente (LIBÂNIO, 2010). Apella e Araujo (2005) afirmam, que Giardia e Cryptosporidium são frequentemente encontrados em águas contaminadas por fezes que são responsáveis por epidemias na população. Segundo Libânio (2010), mesmo que em menor prevalência, os países desenvolvidos também são acometidos por endemias com vinculação hídrica. 2.4.4 Vírus entéricos 25 São vírus que se desenvolvem no trato gastrointestinal humano e podem ser transmitidos principalmente pela via oral-fecal, por água ou alimentos contaminados pelas fezes. Causadores de enfermidades como hepatite, gastroenterites, meningites, encefalites, infecções respiratórias e cutâneas, diabetes e conjuntivites. Devido a presença de capsídeo, os vírus entéricos apresentam resistência a acidez sulco gastrointestinal e atividade proteica do estômago, assim podendo infectar células epiteliais para se replicar de forma eficiente. Os vírus com maior representatividade por suas infecções a humanos são os: enterovírus (poliovírus, entérico citopático humano órfão - ECHO, coxsackievirus), os astrovírus, adenovírus entéricos, orthoreovirus, calicivírus (norovirus e sapovirus), e os vírus das hepatites A e E (PELÁEZ et al, 216). 2.5 CARACTERÍSTICAS RADIOATIVAS As radiações são divididas em como são capazes de interagir com a matéria, sendo elas radiação ionizantes ou radiação não ionizantes. As radiações capazes de ionizar átomos e moléculas, (a capacidade de fazer com que átomos e moléculas ganhem ou percam elétrons tornando-os positivos ou negativos) são constituídas pela radiação alfa, beta, gama e raios X. Por outro lado, as radiações não ionizantes não têm essa mesma interação, são exemplos dessa radiação as ondas de rádio, luz visível e microondas (CARLO, 2017). A radioatividade natural de águas superficiais e subterrâneas provém do seu contato com solo e rochas, ou seja, quanto mais fundo se encontrar a fonte de água maior será a concentração dessa radiação (LIBÂNIO, 2010), outra fonte natural que pode ser levada em consideração é a proveniente do sol, principalmente durante as erupções solares (CARLOS, 2017). De maneira artificial, pode se destacar a radiação por queima de combustíveis fósseis, tratamento de resíduos, raio X, radioterapia, acidentes em reatores nucleares, entre outros (CARLOS, 2017). O consumo prolongado da água contaminada por compostos radioativos, mesmos que em baixos níveis podem trazer grandes riscos à saúde, fazendo com que esses indivíduos desenvolvam tumores, além de processos mutagênicos, somáticos e teratogênicos. Porém, se for comparado com os efeitos causados por outras fontes 26 naturais de radioatividade, as oriundas das águas são insignificantes (LIBÂNIO, 2010). 2.6 TIPOS DE ÁGUA Basicamente são utilizados três tipos de água na indústria farmacêutica: a água purificada; a água para injetáveis e a água ultrapurificada, porém deve se levar em consideração também a água potável que dá origem a todas as outras e tem amplo uso para a indústria (SANITÁRIA, 2019). 2.6.1 Água potável Obtida por tratamentos das águas retiradas de mananciais, a água potável é o ponto de partida para os fins farmacêuticos, onde deve atender especificações da legislação brasileira relativas aos parâmetros físicos, químicos, microbiológicos e radioativos para determinar certo padrão (SANITÁRIA, 2019). 2.6.2 Água purificada Empregada como excipiente na produção farmacêutica não parentais e formulações magistrais, a água purificada é obtida a partir da água potável através de um sistema de purificação de sequências lógicas, tais como: múltipla destilação; troca iônica; osmose reversa; eletrodeionização; ultrafiltração, ou outro processo que atenda os parâmetros desejados (SANITÁRIA, 2019). Segue abaixo a Tabela 1, com parâmetros observados na água purificada: Tabela 1 - Parâmetros da água AP. Parâmetros USP XXIV Farmacopeia Europeia Farmacopeia Brasileira COT 500 ppb 500 ppb 500 ppb Condutividade 20°C - ≤ 4.3 µS/cm - Condutividade 25°C ≤ 1.3 µS/cm - ≤ 1,3 µS/cm Nitrato (NO3) - ≤ 0.2 ppm ≤ 0.2 ppm Metais pesados - ≤0.1 ppm - Micróbios ≤ 100 CFU/mL ≤ 100 CFU/mL ≤ 100 CFU/mL Fonte: Adaptado de PERMO (2008) e SANITÁRIA (2019). 27 2.6.3 Água ultrapurificada Considerada uma água de grau mais exigente, a água ultrapurificadapossui baixa concentração iônica, carga microbiana e níveis de COT, onde é usada em processos como: a diluição de substâncias de referência, na limpeza de materiais e utensílios que entram diretamente em contato com a amostra, processos enzimáticos e cromatografia a gás (SANITÁRIA, 2019). Abaixo, pode se observar na Tabela 2, alguns parâmetros da água ultrapurificada: Tabela 2 - Parâmetros da água UP. Parâmetros USP XXIV Farmacopeia Europeia Farmacopeia Brasileira COT - 500 ppb 500 ppb Condutividade 20°C - ≤ 1.1 µS/cm - Condutividade 25°C - - 0,055 µS/cm Microrganismos - ≤ 10 CFU/100mL ≤ 10 UFC/100 mL Endotoxinas - ≤ 0,25 EU/mL ≤ 0,25 EU/mL Fonte: Adaptado de PERMO (2008) e SANITÁRIA (2019). 2.6.4 Água para injetáveis É o insumo utilizado na preparação de medicamentos para administração parenteral, como veículo, ou na solubilização e diluição de substâncias ou de preparações, também usada em produtos que se tem controle de endotoxinas e na limpeza e preparação dos processos, equipamentos e componentes que ficaram em contato direto com o fármaco e medicamentos estéreis na produção (SANITÁRIA, 2019). Por todas essas aplicações a água para injetáveis é considerada a de melhor qualidade e considerada a mais crítica dado seu impacto na produção dos medicamentos (MOLLUCE, 2021). Conforme pode se observar na Tabela 3, os parâmetros da água para injetáveis são parecidos com o da água ultrapurificada, com acréscimos de outros dados analisados: Tabela 3 - Parâmetros da água API. Parâmetros USP XXIV Farmacopeia Europeia Farmacopeia Brasileira COT 500 ppb 500 ppb - 28 Fonte: Adaptado de PERMO (2008) e SANITÁRIA (2019). 2.7 VALIDAÇÃO DA ÁGUA API Devido ao grande emprego que se tem a água no sistema industrial, ainda mais nas indústrias voltadas para fabricação de medicamentos, se detém de grande atenção aos contaminantes da mesma. A água por ter seu momento dipolo e por sua grande facilidade de formar ligações de hidrogênio, se torna um grande meio de solubilização, absorção, adsorção ou suspender diversos compostos, inclusive contaminantes e compostos indesejáveis que comprometem sua pureza a depender do emprego a ser utilizada (SANITÁRIA, 2019). Segundo Sanitária (2019), para a obtenção da água API é necessário um processo de destilação, equivalente ou superior para a remoção dos contaminantes químicos e microrganismos, devendo ser realizada em equipamentos que sejam fabricados com paredes de metal apropriado, como aço inox AISI 316L, vidro neutro ou quartzo. Para se realizar o projeto de instalação de um sistema de purificação de água, deve se considerar à qualidade da água de fornecimento, observar a vazão, a distância entre o sistema de produção e os pontos de uso, o layout da tubulação e conexões, o material empregado, assistência técnica, manutenção e monitoramento (SANITÁRIA, 2019). Conforme Sanitária (2019), segue-se um processo sequencial lógico, porém, a ordem e a escolha dos mesmos deverão ser feitas a partir do tipo de água de entrada e qual se deseja obter. 2.7.1 Pré-filtração Condutividade 20°C - ≤ 1.1 µS/cm - Condutividade 25°C ≤ 1.3 µS/cm - - Resíduos secos - ≤ 0.01 % - Nitrato (NO3) - ≤ 0.2 ppm - Metais pesados - ≤0.1 ppm - Micróbios ≤ 10 CFU/ml ≤ 10 CFU/ml ≤ 10 UFC/100 mL Endotoxinas < 0,25 UE/mL < 0,25 UE/mL 0,25 UE/mL 29 Utiliza-se de filtros de areia ou combinações de filtros, que tem a função de filtração inicial e remove as partículas contaminantes na faixa de 5 e 10 μm (SANITÁRIA, 2019). 2.7.2 Adsorção por carvão vegetal ativado O carvão vegetal ativado tem a capacidade de adsorção, ou seja, os compostos orgânicos ou contaminantes, como as cloraminas, aderem a suas superfícies capturando-as, além de remover agentes oxidantes por redução química, em especial o cloro livre, que afeta tecnologia em processos posteriores como osmose reversa e ultrapurificação (SANITÁRIA, 2019). 2.7.3 Tratamento com aditivos químicos São utilizados para ajuste de pH ou para remoção de carbonatos e amônios, para proteger processos seguintes como a osmose reversa. Pode ser empregado o ozônio como controle de microrganismos e o metabissulfito como agente redutor de cloro livre. Todos os aditivos químicos são removidos em algum processo posterior para não restarem resíduos na água final (SANITÁRIA, 2019). 2.7.4 Tratamento com abrandadores Tecnologia utilizada em águas “duras”, se utiliza de resinas regeneráveis de troca iônica, que capturam íons de cálcio e magnésio, liberando os íons de sódio na água, também tem a função de proteger a tecnologia da osmose reversa que é sensível a incrustações (SANITÁRIA, 2019). 2.7.5 Deionização e eletrodeionização contínua São tecnologias eficazes para a remoção de sais inorgânicos dissolvidos. Conhecido como sistema de deionização convencional, o sistema de deionização produz água de uso rotineiro, através de resinas de polímeros orgânicos, em geral sulfonadas de pequenas partículas, que realizam trocas iônicas específicas para cátions ou para ânions (SANITÁRIA, 2019). 30 Segundo Silva (2017), as resinas catiônicas trocam seus íons H+ por contaminantes catiônicos, como: cálcio, magnésio, cobre, alumínio, ferro e outros metais e cátions diversos; por outro lado as resinas aniônicas trocam seus íons hidroxila OH− por contaminantes aniônicos, como: sílica, sulfato, sulfito, fosfato, nitrato, cloreto e outros ânions. Porém esse processo isolado não traz alta pureza na água, pois há fuga de pequenos fragmentos da resina, facilitando o crescimento microbiano e por ter pouca remoção de orgânicos. Já o sistema de eletrodeionização aplica um campo elétrico a partir da combinação de resinas catiônicas e aniônicas, que promovem a remoção de íons de forma contínua, sem a necessidade de parada do sistema de regeneração. Nos dois sistemas deve-se ter controle sobre a geração de partículas geradas pela regeneração sucessivas (SANITÁRIA, 2019). 2.7.6 Osmose reversa É um sistema que se baseia em membranas semipermeáveis e com propriedades especiais de remoção de íons, microrganismos e endotoxinas bacterianas. Apesar de ter a capacidade de remover de 90 a 99% dos contaminantes fatores como pH, pressão diferencial ao longo da membrana, temperatura, tipos do polímero da membrana e a própria construção da osmose reversa podem afetar essa remoção. Devido a sensível incrustação é imprescindível a instalação de sistemas de pré tratamentos já mencionados e também sanitização periódica do sistema (SANITÁRIA, 2019). 2.7.7 Ultrafiltração Utiliza-se de uma membrana especial com propriedades de reter moléculas conforme seu peso molecular e estereoquímica, podendo ser utilizada na etapa final ou intermediária do sistema, desde que seja validada. Assim como a osmose reversa, ela necessita de um sistema de pré tratamento, controle e sanitização adequada para manter a qualidade da água (SANITÁRIA, 2019). 2.7.8 Filtração com carga eletrostática 31 Destina-se a reduzir os níveis de endotoxinas que possuem natureza elétrica negativa empregando cargas positivas na superfície da membrana, apresentando capacidade de remoção de microrganismos, sendo a remoção de endotoxinas sua maior eficiência. Porém, devido a imprevisibilidade por se limitarem à saturação pela captura de endotoxinas, fazendo com que a remoção paralise, a validação desse filtro é extremamente difícil (SANITÁRIA, 2019). 2.7.9 Microfiltração – retenção de micro-organismos É aplicada na filtração de gases, ou ventilação de tanques de armazenamento, para evitar contaminação da água neles contida, onde membranas hidrofóbicas operem sem acúmulo de água condensada, a partir da umidade do próprio ar. Utiliza- se membranas microporosas, com uma especificação de tamanho de poro de 0,2 ou 0,22 μm.Validado quanto a retenção, por testes bacteriológicos que determinam o valor da redução logarítmica dos microrganismos nas membranas através do modelo de Brevundimonas diminuta a 107 UFC/cm2 de área filtrante e testa a esterilidade do filtrado (SANITÁRIA, 2019). 2.7.10 Radiação ultravioleta (UV) Utilizado no final da purificação, esse sistema é utilizado em dois comprimentos de onda, sendo 185 nm e 254 nm para oxidação de compostos orgânicos reduzindo sua concentração, atendendo os padrões API, AUP e AP; e também apenas o comprimento 254 nm que tem ação germicida nos diversos pontos da purificação, o que reduz a contagem microbiana (SANITÁRIA, 2019). 2.7.11 Destilação Na destilação a água é aquecida até ferver e evaporar, então esse vapor se condensa e é coletado, através de destiladores que podem ser simples, de múltiplos efeitos e os de compressão de vapor, usados geralmente em sistemas de produção de grandes volumes nas instalações industriais. A concentração de silicatos é crítica, como em qualquer sistema de geração de vapor. Outro aspecto a ressaltar é a possibilidade de transporte de compostos voláteis no condensado, é importante no 32 que se refere a impurezas orgânicas, como trihalometanos e gases dissolvidos na água, como dióxido de carbono e amônia (SANITÁRIA, 2019). 2.7.12 Distribuição A distribuição deve levar em consideração a recirculação constante da água API, AP e manutenção da temperatura da água nos tanques, também se for necessário deverá conter um trocador de calor para fornecer água fria nos pontos de uso. Toda a estrutura do sistema como as tubulações, as válvulas, os instrumentos e outros dispositivos deverão ter sua construção e acabamentos sanitários, de modo a não contribuírem na contaminação microbiana e que possam ser sanitizados. Não deve usar filtros de retenção microbiológica na saída e em retornos do sistema de distribuição, pois os microrganismos retidos são fontes críticas de endotoxinas. Os pontos de uso devem ser projetados em formas de loop, assim fazendo com que a água recircule por eles quando estiverem fechados (SANITÁRIA, 2019). 2.7.13 Sanitização Diversos são os métodos de sanitização, e o sistema de distribuição e armazenamento deve ser construído de forma a resistir aos agentes empregados e a temperatura utilizada no processo. Em geral se usa temperaturas de 80 °C ou de 65 °C, com a circulação contínua da água, porém para impedir a formação de biofilmes são empregados agentes químicos além do calor. São utilizados geralmente os oxidantes como os compostos halogênicos, peróxido de hidrogênio, ozônio ou uma combinação deles. O processo de sanitização deve ser devidamente validado e a frequência é determinada pelo histórico de resultados do monitoramento e das curvas de tendência, de maneira que o sistema funcione sem ultrapassar a faixa de alerta (SANITÁRIA, 2019). 2.7.14 Armazenamento As condições de estocagem levam em consideração a qualidade da água. Não se deve armazenar a água ultrapurificada mais que 24 horas, levando em consideração que a água para injetáveis é tem maior o grau de pureza mais 33 rapidamente ela tende a se contaminar novamente. Portanto, a água deve se manter em recirculação constante, sendo que as primeiras porções produzidas por um sistema que ficou inativo por quatro horas ou mais deverão ser descartadas proporcionalmente ao volume contido no recipiente de armazenagem (SANITÁRIA, 2019). Os reservatórios devem ser apropriados para os fins que se destinam, tendo em sua composição materiais inertes, limpos e que não sirvam de fonte de contaminação ao conteúdo, apresentando características e rugosidade apropriadas para dificultar a aderência de resíduos, a formação de biofilme e a corrosão pelos agentes sanitizantes. O material mais frequente escolhido é o aço inoxidável 316L eletropolido, com rugosidade menor que 0,5 microRA, que melhor atende essas exigências. Os reservatórios devem ser construídos de forma que não se exponham a luz e calor impróprio, e sua geometria deve ter a forma que possa ser totalmente esgotada pelo fundo, sem volumes mortos (SANITÁRIA, 2019). Outros procedimentos que deverão ser adotados para evitar a contaminação por particulados, orgânicos ou micro-organismos, são filtros de “respiro”/ventilação para prevenção de contaminação do volume do tanque pela admissão de ar/umidade contaminados. Na água para injetáveis em particular os reservatórios devem ser encamisados para manter a água circulante em temperatura superior a 80 °C, restringindo o crescimento bacteriano significativamente (SANITÁRIA, 2019). 2.7.15 Validação O propósito fundamental é assegurar a confiabilidade na obtenção, armazenamento, distribuição e qualidade no ponto de uso no sistema da água. O plano da validação integra a qualificação do projeto, da instalação, da operação e do desempenho. Isso tudo se dá a partir do conhecimento dos padrões de qualidade da fonte de alimentação; estabelecer o grau de pureza a que se quer obter nos processo realizados; definir os processos de purificação em que a água passara a partir do ponto de entrada; utilizar materiais com a composição adequada na construção do sistema de produção, armazenamento, distribuição e monitoramento dos pontos de uso; desenvolver protocolos a serem seguidos para a qualificação do projeto, operação e desempenho; estabelecer os padrões aceitos, níveis de alerta para 34 tomada de providencias e a periodicidade da sanitização e monitoramento; determinar um plano de manutenção da validação, que possam atender possíveis mudanças nos sistemas de agua e que tenham subsídios em um programa de manutenção preventiva (SANITÁRIA, 2019). 35 3. TESTES MICROBIOLÓGICOS REALIZADOS Para garantir parâmetros físico-químicos e microbiológicos aceitáveis na água API, o controle de qualidade realiza análises para a liberação e monitoramento do sistema. Como o presente trabalho tem como objetivo principal focar nos testes microbiológicos, as menções de caráter dos testes físico-químicos apresentados terão pouco desenvolvimento ou nenhum, para não fugir do assunto proposto. Segundo Libânio (2010), às características biológicas das águas naturais referem-se aos diversos microrganismos que habitam o ambiente aquático, que tem sua relevância determinada na capacidade de transmitir doenças e na transformação da matéria orgânica. Por sua vez, o controle de qualidade tem o objetivo através de suas análises, monitorar a qualidade em que essa água está até a água desejada, garantido a qualquer momento a produção dos produtos, satisfazendo às normas de identidade, atividade, teor, pureza, eficácia e inocuidade (SANITÁRIA, 2019). As fontes de contaminação causadas pelo homem em águas subterrâneas geralmente estão diretamente associadas a despejos domésticos, industriais e ao chorume oriundo de aterros de lixo que contaminam os lençóis freáticos com microrganismos patogênicos (Freitas & Almeida, 1998). Além de promoverem a mobilização de metais naturalmente contidos no solo, como alumínio, ferro e manganês (NORDBERG et al., 1985), também são potenciais fontes de nitrato e substâncias orgânicas extremamente tóxicas ao homem e ao meio ambiente. 3.1 MONITORAMENTO MICROBIOLÓGICO O controle microbiológico para a água no uso farmacêutico tem como objetivo garantir sua qualidade de modo a evitar o carreamento da contaminação para os produtos, ou seja, requer rigoroso controle em suas características intrínsecas e pelos processos envolvidos em sua produção que é altamente suscetível a contaminação microbiana. O alvo desse controle são as bactérias de interesse patogênicas, que podem prejudicar o processo e produtos, como as Pseudomonas aeruginosa, Burkholderia cepacia, Escherichia coli e Salmonella sp. (SANITÀRIA 2019). SegundoPorto et al. (2011), cerca de 80% das doenças que afetam países em desenvolvimento provêm da água de má qualidade. As doenças consideradas de 36 veiculação hídrica, como febre tifoide, cólera, salmonelose, shigelose, poliomielite, hepatite A, verminoses, amebíase e giardíase, são predominantemente resultantes do ciclo de contaminação fecal/oral tornando-se responsáveis por vários surtos epidêmicos, o que representa elevada taxa de mortalidade em indivíduos com baixa resistência imunológica. 3.1.1 Coliforme Os coliformes totais são bacilos gram-negativos, aeróbios ou anaeróbios facultativos, não esporogênicos, oxidase-negativos, que produzem gás a partir da fermentação da lactose a 35,0 ± 0,5ºC em 24-48 horas, e compõem a microbiota residente do trato gastrointestinal do homem e de alguns animais. Ao contrário dos coliformes totais, o grupo dos coliformes termotolerantes produzem gás ao fermentarem a lactose a uma temperatura 44,5 ± 0,2°C em 24 horas (CONTE, 2004). Coliformes totais são encontrados no solo e vegetais, com grande facilidade de se multiplicarem em água, porém alguns microrganismos desses por serem termotolerantes tem a dificuldade de se reproduzirem em ambiente externo. As espécies de bactérias que incluem coliformes totais são as do gênero Klebsiella, Enterobacter e Citrobacter, sendo Escherichia coli a principal representante do subgrupo das termotolerantes (PORTO et al., 2011). Segundo a Sanitária (2019), todos os tipos de água para uso farmacêutico, independentemente do método utilizado, têm o parâmetro coliformes totais e fecais como ausentes. Esse tipo de teste para o grupo coliforme pode ser conduzido pelos seguintes métodos: fermentação em tubos múltiplos, filtração em membrana ou cromogênico. 3.1.2 Fermentação em tubos múltiplos Na fase presuntiva usa-se caldo lauril triptose, resfriado até temperatura ambiente após esterilização, descartando os tubos com formação de bolhas. sua concentração deverá ser de tal maneira que, adicionando 100 mL, 20 mL ou 10 mL da amostra ao meio, não terá redução dos ingredientes da fórmula. Em seguida, agitar 37 as amostras vigorosamente, e usando cinco porções de 20 mL, 10 porções de 10 mL ou uma única de 100 mL amostra agitar levemente para incubar a 35 ± 0,5 ºC. Passado 24 ± 2 horas, agitar levemente os tubos e verificar a formação de gás e, se não for evidente reincubar e ao final de e 48 ± 3 horas reexaminar novamente para registrar a presença ou ausência de gás. Se houver turvação ou produção de gás nos tubos dentro desse período deverá prosseguir para a fase confirmatória (SANITÁRIA, 2019). Conforme na Figura 2, a fase confirmatória utiliza-se o caldo bile verde brilhante que da mesma forma que o anterior também deve estar livre de bolhas. Agitar levemente os tubos de fermentação do Caldo lauril triptose positivos e inocular uma ou mais alçadas da cultura em Caldo bile lactose verde brilhante. Em seguida incubar a 35 ± 0,5 ºC, sendo que qualquer crescimento dentro 48 ± 3 horas nessa temperatura constitui-se uma fase confirmatória positiva (SANITÁRIA, 2019). Figura 2 - Teste presuntivo para coliformes. Fonte: Adaptado de Kasvi (2022) Para estimar a densidade de coliformes calcula-se o número mais provável (NMP) a partir do número de tubos positivos do Caldo bile lactose verde brilhante como na Tabela 4 (SANITÁRIA, 2019). Tabela 4 - Índice do NMP e limites de 95% de confiança para todas as combinações de resultados positivos e negativos quando são usadas 10 porções de 10 mL e 20 mL da amostra. 20 mL de amostra cada 10 mL de amostra cada Nº de tubos + Índice de NMP/100 mL 95% de limite de confiança (exato) Índice de NMP/100 mL 95% de limite de confiança (exato) Baixo Alto Baixo Alto 38 0 < 1,1 - 3,5 < 1,1 - 3,4 1 1,1 0,051 5,4 1,1 0,051 5,9 2 2,6 0,40 8,4 2,2 0,37 8,2 3 4,6 1,0 13 3,6 0,91 9,7 4 8,0 2,1 23 5,1 1,6 13 5 > 8,0 3,4 - 6,9 2,5 15 6 - - - 9,2 3,3 19 7 - - - 12 4,8 24 8 - - - 16 5,8 34 9 - - - 23 8,1 53 10 - - - > 23 13 - Fonte: Adaptado de Sanitária (2019). 3.1.3 Filtração em membrana No método de filtração utilizam-se membranas que possibilitam a transferência das mesmas para o meio de cultura. As membranas estéreis com 47 mm de diâmetro e porosidade de 0,45 µm são as recomendadas, lavando-as com três porções de 20 a 30 mL de água purificada estéril após a filtração da amostra. O volume a ser filtrado pode variar de acordo com a amostra, tendo que obedecer a um volume máximo que forneça de 20 UFC a 200 UFC por membrana. Para a detecção de coliformes as membranas devem ser incubadas em meios específicos como MacConkey, a uma temperatura preconizada para detecção de coliformes totais e fecais por 24 horas (SANITÁRIA, 2019). 3.1.4 Cromogênico O meio cromogênico contém em sua formulação substratos enzimáticos específicos, o que possibilita uma melhor recuperação e identificação dos microrganismos. Através desses substratos específicos, pode-se avaliar simultaneamente a presença de coliforme totais e E. coli, baseado na atividade β- galactosidase sobre o substrato ONPG (O-nitrofenil-β-D-galactopiranosídeo) e da β- D-glicuronidase sobre o substrato MUG (4-metilumbeliferil-β-D-glicuronídeo). O método baseia-se na adição de 100 mL da amostra aos substratos e incubação entre 35 °C a 37 °C por 24 horas. Caso ocorra produção de uma cor amarela, indica a presença da atividade de coliformes totais sob o substrato ONPG, já se houver 39 fluorescência sob a luz UV, confirma-se a presença de E. coli atuando no substrato MUG (SANITÁRIA, 2019). 3.1.5 Contagem bacteriana Consistem em contagens em placas ao termo UFC/100 mL, dos microrganismos que utilizam o carbono orgânico como fonte de energia. De maneira que as bactérias heterotróficas, ou seja, bactérias que dependem de nutrientes orgânicos para seu crescimento são comumente empregadas para avaliação da qualidade microbiológica da água nas redes de distribuição (LIBÂNIO, 2010). Segundo a Sanitária (2019), há dois tipos de meios que podem ser usados para a contagem das bactérias heterotróficas: os contendo alta concentração de nutrientes, como exemplo o ágar caseína-soja e o ágar m-HPC que são adequados para isolamento geral e enumeração das bactérias, e os de baixa concentração de nutrientes, como exemplo o ágar R2A, que indica a recuperação de bactérias oligotróficas. Há dois procedimentos que possibilitam essa contagem conforme a Tabela 5, porém o método por profundidade em placa só é empregado em água potável e purificada. Já o método de filtração por membrana, que é indicado para água API e UP, consiste em utilizar equipamento que possibilite a transferência de membrana para os meios de cultura, sendo ágar R2A ou PCA. Essa membrana apresenta dimensões de 47 mm de diâmetro e 0,45 µm de porosidade, essa membrana deverá ser lavada com 20 mL a 30 mL com água purificada após a filtração da amostra. O volume a ser filtrado varia de acordo com a amostra, devendo obedecer a um volume máximo que forneça de 20 UFC a 200 UFC por membrana (SANITÁRIA, 2019). Tabela 5 - Condições para contagem do número total de bactérias heterotróficas. Método Tipos de água Água potável Água purificada Água para injetáveis e água ultrapurificada Tipo de método Profundidade em placa ou Filtração em membrana Profundidade em placa ou Filtração em membrana Filtração em membrana 40 Tamanho sugerido da amostraa 1,0 mL/100 mLb 1,0 mL/100 mLb 200,0 mL Meioc Ágar R2A, PCA Ágar R2A, PCA Ágar R2A, PCA Período de incubação Ágar R2A: 4-7 dias (ou mais longo) PCA: 48- 72 horas (ou mais longo) Ágar R2A: 4-7 dias (ou mais longo) PCA: 48- 72 horas (ou mais longo) Ágar R2A: 4-7 dias (ou mais longo) PCA: 48- 72 horas (ou mais longo) Temperatura de incubação ÁgarR2A: 20-25 °C ou 30-35 °C PCA: 30-35 °C Ágar R2A: 20-25 °C ou 30-35 °C PCA: 30-35 °C Ágar R2A: 20-25 °C ou 30-35 °C PCA: 30-35 °C Fonte: Sanitária (2019) 41 4. IMPORTÂNCIA DOS PROCESSOS ANÁLITICOS REALIZADOS A definição de qualidade pode ser “objetiva” e “subjetiva” ao mesmo tempo, conforme disseminado pelo engenheiro americano e doutor em física Walter A. Shewhart, considerado pai do controle estatístico da Qualidade (FERREIRA; SILVA, 2016). Dentro do entendimento do conceito objetivo Crosby (1979, p. 15 apud FERREIRA; SILVA, 2016, p.11): “qualidade é a conformidade com as especificações”; e ao mesmo tempo, subjetivo, considerada a definição de Edwards (1968, p. 37 FERREIRA; SILVA, 2016, p.11): “a qualidade consiste na capacidade de satisfazer os desejos”; a definição mais completa é descrita por Juran (1974, p. 2 FERREIRA; SILVA, 2016, p.11) como “qualidade é a satisfação das necessidades do consumidor”. Segundo a Sanitária (2019) “controle de qualidade é o conjunto de medidas destinadas a garantir, a qualquer momento, a produção de lotes de medicamentos e demais produtos, que satisfaçam às normas de identidade, atividade, teor, pureza, eficácia e inocuidade”, portanto, os métodos analíticos realizados pelo Controle de Qualidade devem ser minuciosos para garantir tanto a segurança quanto a eficácia do produto. Cada vez mais se tem a preocupação com o bem estar animal, utilizando-se de sistemas e manejos a proporcionar isso a eles. Por tempos essa questão foi negligenciada, porém devido a demanda ao consumidor que procura cada vez mais por produtos de qualidade e que entreguem uma qualidade de vida ao animal nessa situação vem tomando cada vez mais destaque (GRUNITZKY, 2020). Para que se possa atingir um conforto e qualidade da saúde animal, a vacinação tem como objetivo proteger a proteção contra infecções, interromper a transmissão ou prevenir os sinais clínicos e sintomas de uma doença (AMARO et al., 2016 apud PIRES, CORRÊA, 2020). Para manter a segurança de um medicamento, embora esse parâmetro não seja o único a ser levado em conta, ele está intimamente relacionado à sua qualidade. Enquanto a qualidade envolve a comparação com um padrão, a segurança engloba ainda uma série de outros aspectos, como a mortalidade e a morbidade, que estão associados à segurança medicamentosa, e são problemas mais sérios resultantes do uso de medicamentos (SILVA, 2017). 42 As doenças de origem hídrica são caracterizadas principalmente pela ingestão de água contaminada por microrganismos patogênicos de origem entérica, animal ou humana, transmitidos basicamente pela rota fecal-oral (DOMINGUES, 2007). Frente a isso mesmo que não haja a necessidade da identificação dos microrganismos nas análises microbiológicas, ao ter esse conhecimento prévio se tem grandes possibilidades de possíveis tratamentos. 4.1 PSEUDOMONAS Considerada um patógeno oportunista, é uma bactéria bacilo gram-negativa aeróbia, ou seja, necessita de oxigênio para sobreviver, porém é capaz de suportar baixas concentrações de oxigênio. Também pode sobreviver com baixos níveis de nutrientes e crescer em temperaturas de 4°C a 42°C (OCHOA, 2013). Pode ser encontrada tanto na natureza habitando solo, água e vegetais como em ambientes hospitalares sendo as pias, equipamentos ou dispositivos que atravessam a barreira cutânea-mucosa alguns exemplos, apresentando também a capacidade de colonizar regiões úmidas da pele (GONÇALVES; GOULART, 2021). É a espécie mais frequentemente envolvida nas infecções com ampla localização e severidade, como as do trato respiratório, trato urinário e da corrente sanguínea (GUERRA, 2006). Está espécie é resistente a vários tipos de antibiótico devido sua a uma barreira oferecida por sua membrana externa que é formada por lipopolissacarídeos responsável por desencadear os sintomas como a febre, queda de pressão arterial, oligúria, leucocitose ou leucopenia, coagulação intravascular disseminada (CID), e a síndrome respiratória do adulto (LIMA et al, 2016). A resistência a antibióticos se dar por alterações nos canais protéicos de difusão inespecíficos, chamados porinas e canais de difusão são constituídos por proteínas triméricas, as bombas de efluxo, permitem eliminam elementos tóxicos de seu interior entre eles agentes antimicrobianos. (LOMOVSKAYA, 1999; CLOETE, 2003 apud LIMA et al, 2016). 43 4.2 ESCHERICHIA COLI São bactérias gram-negativas pertencentes à família Enterobacteriaceae, na morfologia de bastonetes que podem ser móveis ou não devido a presença de flagelo (A.S.A.E., 2007). Possui metabolismo respiratório e fermentativo, sendo anaeróbica facultativa, sendo capaz de fermentar com produção de gás a lactose, glicose, maltose, entre outros carboidratos (CORRÊA, 2012). É a bactéria mais representativa do grupo das bactérias coliformes fecais, por ser altamente específica das fezes do homem e animais de sangue quente. Por não ser capaz de se reproduzir em ambientes aquáticos, a E. coli é utilizada como indicador específico de contaminação fecal. Apesar de ela não causar danos à flora intestinal, ao ser ingerida ela atinge outros órgãos do corpo podendo causar infecção urinária por exemplo (CORREIA, 2014). 4.3 SALMONELLA Assim como a E. coli, ela também é pertencente à família Enterobacteriaceae, sendo classificado como bastonetes gram-negativos, não formadores de esporos, anaeróbios facultativos e oxidase negativo. Como possui grande (MOREIRA et al, 2013). Segundo Rodrigues et al (2011), as Salmonelas ainda apresentam características metabólicas como a capacidade de descarboxilação dos aminoácidos lisina e ornitina, redução de nitrato para nitrito e utilização do citrato como única fonte de carbono. Tem alta facilidade em habitar homens e animais, e está frequentemente associado à ingestão de alimentos como ovos, carne de aves e suínos, sendo também isolado de outras fontes como água e vegetais (RODRIGUES et al, 2011; MOREIRA et al, 2013). Dentre os mais de 2500 sorotipos de Salmonella conhecidos, aproximadamente 90 são os mais comuns em casos de infecções em animais e seres humanos (BERCHIERI JÚNIOR & FREITAS NETO, 2009 apud MOREIRA et a, 2013). 44 4.4 KLEBSIELLA São enterobactérias bacilares, gram-negativas, não flageladas, anaeróbias facultativas e saprofíticas, a Klebsiella é constituída por espécies de grande importância médica, por serem responsáveis pela grande frequência dos casos de infecções hospitalares. Podendo ser encontrados no solo, água, plantas e esgoto, e conhecidas por colonizar o trato gastrointestinal e a nasofaringe de humanos e animais (LOPES, 2019). Bactérias do gênero Klebsiella são consideradas comensais do intestino humano e de animais homeotérmicos, posteriormente se tornam patogênicas quando adquirem genes de virulência através de bacteriófagos, plasmídeos ou ilhas de patogenicidade. O gênero pode causar vários tipos de infecções e têm sido associadas à pneumonia, infecções no trato urinário, respiratório, além de ser encontrado colonizando feridas na pele e em casos de diarreia e disenteria (LOPES, 2019). 4.5 ENDOTOXINAS Conforme Guimarães (2017), existem diversos microrganismos, sobretudo bactérias, que podem apresentar toxinas, substâncias que passam para a periferia ou se difundem através do organismo e provocam alterações funcionais de diversa gravidade. Estes microrganismos nem sempre infectam os órgãos internos de maneira a provocarem prejuízos a suas vítimas, sendo um exemplo comum as endotoxinas que são complexos de alto peso molecular, associado à membrana externa de bactérias gram-negativas e constituem a mais significativa fonte de pirogênio para a indústria farmacêutica. Essas endotoxinas podem conter lipídios, carboidratos e proteínas, mas se purificadassão denominadas de polissacarídeos (LSP). Mesmo que a maior parte das endotoxinas se mantenham ligadas à parede celular até a desintegração da bactéria, uma pequena quantidades de endotoxinas são liberadas, na forma solúvel, por culturas de bactérias jovens ou também por bactérias gram-negativas como E.coli, Salmonella, Shigella, Pseudomonas, Neisseria, Haemophilus e outros agentes patogênicos, em crescimento. Essas endotoxinas podem ser tóxicas à maioria dos mamíferos, podendo apresentar diversas reações 45 patofisiológicas como febre, leucopenias, coagulação intravascular disseminada, hipotensão, choque ou até mesmo a morte (GUIMARÃES, 2017). 46 5. CONSIDERAÇÕES FINAIS O controle de qualidade é essencial para qualquer indústria, visando não apenas a qualidade do produto desde da produção até a chegada ao consumidor, mas também o aprimoramento de técnicas e métodos que levam cada vez mais ao aprimoramento e efetividade desse produto. Como a água tem um grande emprego na indústria sendo um dos principais como matéria prima, sua pureza deve ser devidamente monitorada pelo controle de qualidade para que não haja interferentes para os fins desejados. Ao se optar pela pelo uso da água API, sendo uma com maior grau de tratamento e pureza, os cuidados microbiológicos sempre são um dos maiores desafios, devido ao tempo que cada análise leva para ser concluída e ao fato da facilidade dessa água ter grande facilidade de se contaminar novamente. Para evitar as contaminações indesejadas na água API, o controle de qualidade deve monitorar desde sua origem sendo de poço artesiano ou o sistema de distribuição municipal, para que se tenha os parâmetros da água de entrada e trabalhar nessa água por meio de um sistema que a trata de maneira eficaz e otimizada para se cumprir os parâmetros estipulados pelos órgãos regulamentadores. A indústria farmacêutica veterinária está em constante evolução, e devido ao grande aumento de animais domesticados nos dias de hoje também se aumentou a preocupação com a saúde deles. Pois, garantia a saúde animal também garante a saúde do home, que não apenas consome a carne e diversos derivados desses animais, mas também a uma interação afetiva cada vez maior e realizar um tratamento ou prevenção com produtos de boa qualidade é essencial para que tanto o homem quanto os animais tenham uma boa qualidade de vida. 47 REFERÊNCIAS APELLA, Maria; ARAUJO, Paula. Microbiología de agua. Conceptos básicos. Universidad Nacional de San Martín. C. 2, p. 33-50, Tucumán, 2005. A.S.A.E. Escherichia coli. 02 de janeiro de 2007. Disponível em: <https://www.asae.gov.pt/seguranca-alimentar/riscos-biologicos/escherichia- coli.aspx#:~:text=Caracter%C3%ADsticas%20gerais&text=coli%20%C3%A9%20um a%20bact%C3%A9ria%20s%C3%A3o,)%20e%20capsulares%20(K).>. Acesso em: 16 de outubro de 2022. BRUNINI, Alan. ÁGUA PARA FINS FARMACÊUTICOS. Arquimedes - RO, 30 de agosto de 2013. DOMINGUES, Vanessa et al. 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