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OPERAÇÕES UNITÁRIAS OPERAÇÕES UNITÁRIAS NO TRATAMENTO DE ÁGUA Profa. PhD. Aline Silva Farmacêutica - UNINASSAU Especialista em Farmacologia e Interações Medicamentosas - UNINTER Mestre em Ciências Farmacêuticas - UFPE Doutora em Inovação Terapêutica-UFPE 2026 ÁGUA Um dos insumos mais utilizado em toda produção farmacêutica, desde a síntese de fármacos, produção de medicamentos até como componente de limpeza. Proveniente de diversas fontes e com qualidade variável. Pode ser exigida em diferentes qualidades para aplicações específicas. Diferentes formas de tratamento. ÁGUA • A estrutura química da água é dipolo, facilidade em formar ligações de hidrogênio. • Excelente meio para solubilizar, absorver, adsorver ou suspender compostos, para carrear contaminantes e substâncias indesejáveis, que podem alterar a pureza e eficácia de um produto farmacêutico. • Os processos de purificação; armazenamento e distribuição devem garantir que as especificações farmacopeicas sejam atendidas, mantidas e controladas adequadamente. QUALIDADE DA ÁGUA • Os requisitos de qualidade da água dependerão de sua finalidade e emprego, e a escolha do sistema de purificação destina atender ao grau de pureza estabelecido. • Avaliação físico-química e microbiológica da água para que ela atenda as especificações. TIPOS DE ÁGUA Água Potável Água Purificada (AP) Água Ultrapurificada (AUP) Água para injetáveis (API) TIPOS DE ÁGUA • Água Potável • Obtida por tratamento da água retirada de mananciais, por meio de processos adequados para atender às especificações da legislação brasileira (parâmetros físicos, químicos, microbiológicos e radioativos), para um padrão de potabilidade. • Empregada, nas etapas iniciais de procedimentos de limpeza e para obtenção de água de mais alto grau de pureza. • Água Purificada (AP) • É a água potável que passou por algum tipo de tratamento para retirar os possíveis contaminantes e atender aos requisitos de pureza. • É preparada por destilação, troca iônica, osmose reversa ou por outro processo adequado. • Deve estar isenta da adição de quaisquer substâncias dissolvidas. • Geralmente é utilizada na preparação de medicamentos que não requeiram água estéril nem apirogênica, destinados ao uso não parenteral. TIPOS DE ÁGUA • Água Ultrapurificada (AUP) • É a água purificada que passou por tratamento adicional para retirar os possíveis contaminantes e atender aos requisitos de pureza. • É preparada pela complementação de um conjunto de processos, como destilação, troca iônica, osmose reversa, dentre outros. • Não possui substância dissolvida. • Geralmente é utilizada na preparação de medicamentos destinados ao uso não parenteral, mas que requeiram água de alta pureza produção. • Água para injetáveis (API) • Obtida por destilação ou processo superior. • Utilizada como excipiente na preparação de produtos farmacêuticos parenterais de pequeno e grande volume, na fabricação de princípios ativos de uso parenteral, de produtos estéreis, demais produtos que requeiram o controle de endotoxinas e não são submetidos à etapa posterior de remoção. • É utilizada ainda na limpeza e preparação de processos, equipamentos e componentes que entram em contato com fármacos e medicamentos estéreis. TIPOS DE ÁGUA FARMACOPEIA BRASILEIRA 7ª EDIÇÃO IMPUREZAS Dissolvidas: Catiônicas (Cálcio, Magnésio, Sódio, Potássio, Amônio, Manganês, Ferro). Aniônicas (Bicarbonatos, Carbonatos, Hidróxidos, Cloretos, Nitratos, Fosfatos, Sulfatos). Não dissolvidas: Lama, areia, óleo... Gases: Oxigênio, Dióxido de carbono, Cloro, Sulfeto de hidrogênio, Metano. Contaminantes microbiológicos: coliformes totais e fecais, Pseudomonas aeruginosa. CONTROLE DE QUALIDADE • Características físicas • Acidez ou alcalinidade • Carbono orgânico total • Substâncias oxidáveis • Condutividade da água • Amônio • Cálcio e magnésio • Cloretos • Nitratos • Sulfatos SEGURANÇA BIOLÓGICA: Contagem do número total de bactérias heterotróficas Pesquisa de coliformes totais e fecais Pesquisa de Pseudomonas aeruginosa Teste de endotoxinas bacterianas CARACTERÍSTICAS FÍSICAS • Limpidez • Coloração • Sabor • Odor Tipo Especificação Água purificada Líquido límpido, incolor, insípido e inodoro. Água ultrapurificada Água para injetáveis CONDUTIVIDADE • A condutividade elétrica é proporcional à quantidade de sais dissolvidos na água (fluxo de elétrons facilitado pela presença de íons). • Moléculas de água dissociam-se em íons em função do pH e da temperatura, resultando em uma determinada condutividade. Tipo Especificação Água purificada No máximo 1,3 μS/cm a 25,0 ºC Água ultrapurificada No máximo 0,055 μS/cm a 25,0 ºC. Água para inejtáveis No máximo 1,3 μS/cm a 25,0 ºC ACIDEZ OU ALCALINIDADE • Em 20 mL da amostra adicionar 0,05 mL de vermelho de fenol SI. Se a solução é amarela, torna-se vermelha, com a adição de 0,1 mL de hidróxido de sódio 0,01 M; sendo vermelha torna-se amarela, com a adição de 0,15 mL de ácido clorídrico 0,01 M. • Avaliada para purificada e para injetáveis • pH: 5-7 Água purificada Água ultrapurificada Amarelo → meio ácido (pHna água, promovendo a colisão entre elas • Agentes floculantes: Poliacrilamida DECANTAÇÃO • A água contendo os flocos formados pela ação do coagulantes segue diretamente para decantadores ou tanques de sedimentação. • Água se desloca e fica retida por aprox. quatro horas. • Material sedimentado (compostos de lama, argila e microrganismos) acumula-se no fundo do tanque. FILTRAÇÃO • Processo pelo qual são retiradas partículas sólidas dispersas na água fazendo- a passar através de um material poroso. • Desvantagens: Obstrução dos filtros, proliferação microbiana. TIPOS DE FILTRAÇÃO • > 10 µm (partículas) Filtração convencional (frontal ou profundidade) • 0,1 a 10 µm (pequenas partículas, protozoários e bactérias) Microfiltração • 0,01 a 0,1 µm (vírus, endotoxinas, moléculas orgânicas) Ultrafiltração • 0,001 µm (cátions e ânios) Nanofiltração e osmose reversa • Alta superfície específica e grande porosidade Filtração por carvão ativo FLUORETAÇÃO • Etapa final do tratamento - adição de compostos fluorados à água, para diminuir a incidência de cárie dental. • Concentrações na faixa de 0,8 a 1,2 mg/L, reduzem as cáries dentárias a um mínimo, sem causar fluorose sensível. Compostos comumente utilizados: Fluoreto de Cálcio ou Fluorita (CaF2); Fluossilicato de Sódio (Na2SiF6); Fluoreto de sódio (NaF); Ácido Fluossilícico (H2SiF6). TRATAMENTO Deionização Osmose Reversa Destilação DEIONIZAÇÃO • Na troca iônica ou desmineralização da água, todos os sais dissolvidos são teoricamente eliminados. • Consiste na passagem de água por uma coluna de troca catiônica e aniônica, constituída de resinas sintéticas. • Consiste na substituição de íons presentes na água por outros íons fixos em uma resina. Vantagens • Não há necessidade de calor • Redução de custos • Facilidade de operação, manutenção e mobilidade Resina aniônica (básica) – cloreto, sulfatos por OH⁻ Resina catiônica (ácida) – cálcio , magnésio por H⁺ OSMOSE REVERSA • É a purificação da água por meio da passagem desta por membranas semipermeáveis contra o gradiente de concentração por ação da pressão. Osmose OSMOSE REVERSA • A osmose reversa retira praticamente todos os vírus, bactérias, pirogênio, moléculas orgânicas e 90 a 99% dos íons. • A água assim preparada é usada na manipulação de medicamentos estéreis. • Neste processo uma corrente pressurizada de água passa paralelamente à face interna de um núcleo constituído por uma membrana filtrante. • Uma parte da água permeia a membrana como filtrado, enquanto que o restante desliza tangencialmente à membrana, saindo do sistema sem ser filtrada. A parte filtrada é chamada de permeado. OSMOSE REVERSA OSMOSE REVERSA • Solução de metabissulfito de sódio + flocon: O metabissulfito de sódio tem a função de eliminação do cloro, uma vez que este é extremamente agressivo para as membranas de osmose inversa e o flocon tem função anti-incrustante para uso em sistemas de osmose reversa visando evitar o depósito nas membranas • Pré-filtro de polipropileno 05 micras: filtragem de componentes físicos, como: ferrugem, lama, sedimentos, etc. • Pré-filtro de carvão ativado: Retirar completamente o mau cheiro, gostos e o cloro da água. • Filtro de carvão ativado: Retirar completamente o mau cheiro, gostos e o cloro da água. • Membranas de osmose reversa: refil com poros microscópicos para purificação, com a capacidade de reter metais pesados, contaminantes químicos, vírus, bactérias, protozoários, algas, sais, flúor e outros. • Filtro de resina mista: deionização da água (reduz a condutividade). • Luz ultravioleta: Elimina as bactérias presentes na água após o tratamento. Destilação • Durante o processo de destilação a água, passando do líquido ao vapor e voltando para o líquido. • Destiladores bem projetados purifica a água química e microbiologicamente com bastante eficiência. • Há vários destiladores, de diferentes formas e tamanhos, com várias capacidades de destilação. • - remoção de material orgânico; • - menor custo inicial BOAS PRÁTICAS • Controle de qualidade físico- químico e microbiológico. • Sistemas de purificação devem ser adequadamente validados. • Requer especificações claras e testes periódicos. FIM alinesf.prof@gmail.com Slide 1 Slide 2: ÁGUA Slide 3: ÁGUA Slide 4: QUALIDADE DA ÁGUA Slide 5: TIPOS DE ÁGUA Slide 6: TIPOS DE ÁGUA Slide 7: TIPOS DE ÁGUA Slide 8: TIPOS DE ÁGUA Slide 9: IMPUREZAS Slide 10: CONTROLE DE QUALIDADE Slide 11: CARACTERÍSTICAS FÍSICAS Slide 12: CONDUTIVIDADE Slide 13: ACIDEZ OU ALCALINIDADE Slide 14: SUBSTÂNCIAS OXIDÁVEIS Slide 15 Slide 16: SISTEMA DE TRATAMENTO DE ÁGUA Slide 17: CONSIDERAÇÕES NA ESCOLHA DE UM SISTEMA DE PURIFICAÇÃO Slide 18: SISTEMA DE TRATAMENTO DE ÁGUA Slide 19: PRÉ-TRATAMENTO Slide 20: CLARIFICAÇÃO Slide 21: DECANTAÇÃO Slide 22: FILTRAÇÃO Slide 23: TIPOS DE FILTRAÇÃO Slide 24: FLUORETAÇÃO Slide 25 Slide 26: TRATAMENTO Slide 27: DEIONIZAÇÃO Slide 28: OSMOSE REVERSA Slide 29: Osmose Slide 30: OSMOSE REVERSA Slide 31: OSMOSE REVERSA Slide 32: OSMOSE REVERSA Slide 33: Destilação Slide 34: BOAS PRÁTICAS Slide 35