TIF Água

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TIF AULA 02 Parte 1 
Água – Plinio 
Introdução
Quando a gente pensa em água, nós temos formas farmacêuticas líquidas de uso oral e parenteral, que seria o uso direto de água nesse processo; Formas semissólidas que é quando a gente tá usando na parte de pomadas, solução de revestimento quando a gente pensa em sólidos orais a gente pensa nisso e na parte de granulação de formas sólidas que é muito utilizada a água como um todo. 
Nós temos também a parte da limpeza porque todos os equipamentos, toda a indústria precisa de um aporte de água e pras operações de esterilização em que é imprescindível o uso de água. 
Em cada uma dessas esferas, a gente vai ter um tipo de água que a gente vai utilizar. E já adiantando a temática, são 4. 
Na hora prova: pensem na composição da água, o que elas tem que ter, como elas são utilizadas, em quais setores elas são utilizadas de forma evidente e principalmente quando elas são produzidas. Por exemplo, na indústria você tem diversos equipamentos, mas como que eu vou utilizar aqueles equipamentos pra produção de uma água especifica. 
Quando eu penso em água, eu penso na falha da produção dela. A partir do momento que eu tenho qualquer modo de falha no processo de produção da água, o meu medicamento vai entrar em cheque não só uma ampola especifica, mas meu lote como um todo e você tem uma demanda crucial atingindo o usuário. 
A importância nossa na produção do medicamento é absurda. Um farmacêutico quando erra, mata por lote. Se você errar num processo de fabricação de um determinado conjunto de medicamentos, aquele lote pode matar todo mundo. 
Quebra de integridade do medicamento, mediante a quebra da integridade do processo produtivo da água. Então eu fiz um levantamento de 11/2005 a 11/2008 do FDA onde eu elenquei basicamente alguns drug recall. Duas industrias tinham nos produtos injetáveis deles material particulado. Outras duas industrias tinham presença de bactérias que causam problemas intestinais e respiratórios. Outra indústria tinha crescimento microbiano. E uma outra que tinham produtos estéreis comprometido. 
O que pode ter causado tudo isso? Grande parte dessas problemáticas podem estar relacionadas com o processo de produção da água e se você não estiver atento a isso, vocês vão causar problemas que vão atingir diretamente o consumidor, qualquer vacilo é ponto pra gerar uma crise. Isso pode acabar não só com o seu medicamento, mas com a sua indústria toda. 
Ele também fez um levantamento da ANVISA de 2015-2016 em relação a produtos irregulares. Duas industrias grandes tinham material particulado e outras duas tinham endotoxinas botulínicas no injetável. 
O problema é que isso acontece bastante pois manter um sistema de purificação de água na indústria, ativo e funcional é muito caro porque a gente tá falando do tratamento milhares de litros de água. 
Quando a gente pensa que o que a gente tá produzindo é medicamento. Se o meu sistema de água não tiver totalmente equalizado, eu vou ter problemas nas minhas ampolas. 
Eu vou falar numa primeira etapa de produção da água como um todo que é uma parte muito clássica, que vocês já viram no ensino médio porque grande parte das industrias, hoje, começam a associar o sistema produtivo deles a um sistema de tratamento de água pra que o pessoal não consegue dar conta de pagar essa água, as vezes sai mais barato usar, tratar e reutilizar do que ficar comprando essa água o tempo todo. Hoje em dia, isso é muito utilizado pela própria indústria pra não terceirizar o processo de tratamento de água, mas eles mesmos tem dentro da planta industrial um sistema de água muito robusto, que é o mesmo sistema de tratamento de água que a gente tem nas nossas cidades. 
A mesma água que chega da rua é a mesma água que chega na indústria. O que essas industrias tem feito pra controlar esse aporte inicial de água? 
Como trabalhar com a água nesse contexto? Agua de qualidade, altamente controlada pelos compêndios nacionais e internacionais e que vão garantir um produto de qualidade. O que a gente precisa? A parte do processo de purificação da água para fins farmacêuticos. Ela passa pela eliminação de impurezas físico-quimicas e biológicas visando a obtenção de níveis pré-estabelecidos por compêndios oficiais, aprovados pelas autoridades sanitárias. 
Duas coisas muito importantes. Quando a gente pensa em água, não é só H2O. A água que a gente coleta são repletas de itens que são poluentes, mas os dois principais itens que a gente tem que se atentar quando a gente retira ela, avalia ela e canalizamos ela pra fazer o uso pra medicamentos específicos, são exatamente essas impurezas físico-químicas e biológicas. Cada um desses itens vão agir de uma forma interessante, gerando a quebra da qualidade da água e fazendo com que ela passe longe dos limites aceitáveis. 
Um dos principais compêndios que nos auxiliar nesse contexto da água é a RDC 17 de 2010 em que temos as BPF. Além disso a farmacopeia brasileira também nos auxilia em quais parâmetros são necessários pra água pra fins farmacêuticos. Portaria 2914 de 2011 do ministério da saúde, também preconiza diretrizes pra que tenha produção de água adequada e um dos principais que é um guia da ANVISA, um guia de qualidade para sistemas de purificação de água para uso farmacêutico. Estuda por esse guia. Além disso farmacopeias americana, europeia e japonesa e a ASTM alguns dos parâmetros que nos utilizamos controles de itens específicos pra qualidade da água. Todos esses itens estão na internet, podem se guiar por esses compêndios pra estudar. 
Ai vem o escopo da aula e é isso que eu cobro na prova: tipo de água, as características de cada tipo, os métodos de obtenção e a aplicação dela na minha indústria. (Ou seja, a aula toda ¬¬) 
Tipos de água 
Quais são os principais tipos de água na indústria 
Água potável 
A partir dela que produz as demais. Cada vez mais as industrias tendem a ter um tratamento interno de água, tendo subsídios pra gerar água potável, fazendo com que você economize tanto na captação quanto na utilização
Definição: água para consumo humano, destinada a ingestão, preparação e produção de alimentos e higiene pessoal.Água potável: água que tenha um padrão de potabilidade definido por essa portaria e que não ofereça riscos à saúde. Não é só pra ingestão, mas também vai ser utilizada como matéria prima para os outros tipos de água. 
Quando eu digo potabilidade de padrões previamente estabelecidos, a gente precisa saber especificamente o que é que ela tem. Qual é a composição? 
A partir do momento que eu mostro os parâmetros físico-quimicos e microbiológicos, eu vou mostrar como que você adequa, por meio de técnicas, pra esses parâmetros.
Aspectos físico-químicos
Então, os primeiros parâmetros que a gente vai ver são os parâmetros físico-quimicos. O primeiro seria o ph que tá em torno de 6 e 9,5 e o aspecto límpido de água. Nós temos medidas muito bem embasadas. A primeira seria a parte de cor aparente que o máximo seria 15,0 UH. UH é a unidade de Hazen que é 1 mg pt-Co/L. Nós estamos falando de produção de água, quando você capta ela, ela tem uma coloração visível, a partir do momento que você faz o tratamento dela, ela tem que ter um determinado grau e aspecto que tem ser diferente de 1mg de prata e cobalto (como se você tivesse colocado 1mg de prata e cobalto) dentro dessa água e ela vai ficar com uma cor especifica. Você estabelece um gradiente de coloração que vai mostrar se esse aspecto tá límpido ou não. Isso quer dizer que, mesmo depois que você processe essa água toda, para ela ser potável, ela pode ficar com a cor totalmente turva, como você vai saber se ela tá aceitável ou não? Beleza, ela tá dentro dessa escala aqui, tem um padrão especifico que é o padrão de Hazen, você coloca exatamente os dois metais e vai ter essa coloração e você vai fazer a comparação. 
Além disso, a gente também tem um grau de turbidez que é dado por máximo em torno de 5 em grau de turbidez. Todos em grau comparativo. Ou seja, você vai pegar a água e comparar comoutros tubinhos que contenha essa água em coloração especifica mediante a alguns tipos de metais. 
Além disso, odor, cheiro de cloro (levemente perceptível). Quando a gente usa a água na nossa casa, ela tem cheiro de cloro. A gente não pode usar essa água na indústria, você vai ter que tirar esse cloro. O cloro vai exercer algum caráter especifico dele, mas depois tem que tirar dele. Esse cheiro pra água potável é aceitável. 
Sódios totais dissolvidos 1000 mg/l. 
Nitrogênio nítrico 10mg/l 
Ferro 0,3mg/l
Cloreto 250mg/l íons cloreto
Sulfato 250mg/l íons sulfito 
 Cloro residual, em torno de 2mg/l
Essas questões dos minerais e questão do ferro, alguns sulfatos isso é muito fatídico: isso vai entrar na minha indústria e vai acessar alguns equipamentos de purificação. Se você não equalizar isso de forma prévia, isso pode acabar com todos os seus equipamentos. 
Aspectos microbiológicos 
Quantidade de bactérias totais: no máximo 500 UFC 
Coliformes totais – ausência em 100 ml
Coliformes termorresistentes – ausência em 100ml
E. coli – ausência em 100 ml
Os principais itens, quando a gente pensa em água potável, seriam esses sólidos totais dissolvidos que contribuem com material particulado; a presença de ferro e de sulfatos que garantem também o caráter de dureza da água, que pode influenciar toda parte de tubulação que vai ser falado posteriormente; a questão do cloro, que tem ser eliminado totalmente, senão ele pode ser canalizado pra uma ampola e cloro quando injetado e alguém, der “um nível acima” pode promover distúrbios pra pessoa. Em água purificada nós temos alguns outros níveis que seriam as endotoxinas, o grau da quantidade de carbono total, que são itens que a gente precisa nivelar, senão vai ser uma água que não vai estar apta pra produção de medicamento. 
Alguém pergunta: E no caso da faixa de ph da água? 8 ou 9 o ph já não tá muito alcalino? Essa questão do ph tem um caráter que transcende essas questões e está relacionado a ação do cloro porque o cloro é um gás que você coloca no sistema. O cloro pra agir como antimicrobiano ele precisa ter cada vez mais uma faixa especifica de Ph pra ele gerar uma retroconversão. Do contrário, vai gerar uma outra espécie que não é tão reativa. Então essa faixa, além da questão fisiológica, ela ajuda também quando eu for colocar outros elementos que vão garantir com que a água tenha um grau de pureza como um todo. 
Então são os parâmetros que a água potável tem que ter. Pra que precisamos ter esses parâmetros? Essa água potável vai pra dentro da indústria pra ser lapidada, só que em cada entrada de água, você tem um local da indústria pra verificar se esses padrões estão de acordo com o que foi falado. E isso reflete qual é o tipo de água que tá chegando na indústria. Quanto mais a água estiver fora dos padrões, mais problemas a indústria vai ter porque ela vai gastar muito mais com filtrações prévias antes de colocar propriamente dentro das máquinas e equipamentos. Agora tem outra questão, quando a estação de tratamento libera a água tá tudo no padrão, mas quando ela chegou na subestação e na distribuição, ela já perdeu o parâmetro todo. A estação de tratamento libera a água bonitinha, mas as tubulações acabam com essa pureza. Então a gente dentro da indústria farmacêutica tem que se ligar nisso, senão a gente vai ter uma água com altos níveis de metais e de partículas em equipamentos de ultrapurificação, acabando com esses equipamentos. Ai você tem que fazer, por exemplo, mil litros de água purificada, ai você vai lá, abre a torneira e coloca dentro nas etapas posteriores e em uma hora você já tem a saturação de todas as membranas especificas. Você não pode parar de filtrar, então isso vai ser canalizado pro processo de produção. Ai o seu chefe vê que não tá dentro dos parâmetros e ai você não se ligou que precisava trocar as membranas ou resina do equipamento. Quanto de dinheiro você vai gastar pra recuperar uma malha totalmente deteriorada? Ai o cara pensa, não é melhor fazer uma subestação aqui dentro da minha indústria onde eu vou ter um controle total? Então vou gastar em ter uma subestação, mas vou saber exatamente o que tá entrando na minha indústria. 
Todos os parâmetros da água potável, a partir do momento que você faz a captação da água bruta, dentro de uma coleção aquosa, você tem diversos tipos de contaminantes que devem ser eliminados do processo produtivo pra que essa água tenha os níveis adequados. E quais são esses parâmetros? 
Particulados – substâncias orgânicas insolúveis e suspensas na água. Tem origem na própria fonte da água, resíduos liberados do metal da tubulação (isso acaba com qualquer água e, por conta disso, mesmo que eu tenha um pré-tratamento ou tratamento inicial, eu tenho a chance dá água chegar na minha indústria totalmente fora do padrão. Então a gente da gente começar o processo produtivo da água, você vai ter que fazer um outro tratamento), lama, poeira, sílica e material mineral. 
 Inorgânicos dissolvidos – são formados por ions como cálcio, magnésio, ferro, cloretos, fosfatos além de metais pesados, gases como o CO2 e silicatos. Eu tenho aqui a questão do cálcio e do magnésio que podem acabar com qualquer tubulação da indústria e em alguns casos se utilizam até técnicas pra quebrar a dureza da água. Quanto mais íons de magnésio e de cálcio, mais dura é água e você precisa utilizar sistemas pra quebrar essa dureza, senão você acaba com seus equipamentos. 
 Orgânicos dissolvidos – tem origem na natureza, decorrentes da degradação vegetativa, pesticidas, solventes, componentes orgânicos e resíduos de tecidos animais e vegetais. E um dos elementos orgânicos que tem em grande quantidade é alga. 
Contaminantes microbiológicos – são muito relevantes. Quando eu tenho micro-organismos patogênicos e não patogênicos como algas, protozoários e bactérias. Nós temos também alguns coliformes como bacilos gram-negativos, aeróbios e anaeróbios facultativos, E. coli, Citrobacter, Klebisiella e Enterobacter. Isso é crítico quando eu falo de contaminante. Se por algum motivo isso passa desapercebido é papo de fechar qualquer indústria, pelo seguinte. Vamos supor que você produziu sua ampolinha lá bonitinha e depois foi fazer seu teste de avaliação microbiológica. Ai foi detectada uma porcentagem minina, mas tá fora do padrão, de coliformes, se isso cai na mídia é um problema. Vão achar “tão injetando merda em mim” porque essa é a noção, a ideia associada porque são bactérias que colonizam o TGI. 
Água purificada (AP ou PW)
 Água para injetáveis (API ou FI)
 Água ultra purificada (AUP) 
Esses são os quatros tipos de água que nós utilizamos esse celeiro produtivo. 
Agora se você detectar como foi detectado em um dos casos que mostrei ali, no processo de envase você ter a presença de um dos tipo de klebsiella, é critico, não so critico por conta da saúde do paciente que vai estar usando esse medicamento mas também se você tiver qualquer vazamento em nível de mídia, depois você vai ter que ir para o intervalo do joral nacional para se justificar, então é uma situação bem seria e não pode ter isso na água. Mas ai vocês vão falar a Plinio tem um limite, existe uma unidade formadora de colônia que é igual a cem, então tem possibilidade, mas a cada momento que a gente assume a água muito mais purificada para fins específicos, a gente tem essa possibilidade chegando a níveis bem baixos.
A água bruta, a partir do momento que eu capto essa água bruta, elas são transportadas pelas estações de tratamento de água (ETA), como eu disse elas podem ser terceirizadas e muito das indústrias farmacêuticas lançam mão de um processo de tratamento externo, ou se você tem uma industria de grande porte que também quer entrar nesse viés de sustentabilidade ou de economia, você tem a própria estação de tratamento na industria.
E ai vem as etapas de trabalho para fazer com que essa água assuma aqueles critérios que eu disse anteriormente que mantém aquele padrão. Tenho a etapa numero 1 que é denominada coagulação e floculação, ondeeu tenho a aplicação de substancia coagulantes, em geral sulfato de alumínio, a fim de promover a coagulação desse material e posteriormente a formação de estruturas floculares. Então você tem o primeiro tanque aqui, onde você faz o processo de captação que é denominado esse tanque de coagulação e floculação, aqui eu mato a primeira parte de contaminantes, que são compostos principalmente por esse material particulado. Na etapa 2 eu tenho a decantação, um processo pelo qual se verifica a deposição desses flocos que foram formados pela ação da gravidade. A partir daí eu já tenho a etapa numero 3 que é denominada filtração, que seria essa passagem da água através de matérias porosos a fim de promover essa retenção das impurezas, em geral usasse areia e carvão que formam uma malha para fazer com que tenha a retenção de grande parte dos contaminantes. Por ultimo tenho a etapa de fluoretação (adição de flúor), que é obrigatória no nosso pais, tenho a cloretação que vai amplificar o caráter de esterilidade e a correção do pH e dureza, essa correção da dureza passa principalmente pelos íons de cálcio, ferro, magnésio.
A partir daí essa água já fica ótima para primeiro ingestão, então a partir desse momento ela já entra na sua indústria. Eu perdi tempo falando dela pois ela é a precursora para as outras águas, também pode utilizar ela para procedimentos de limpeza. Ai eu vou pensar pra que eu vou usar a água potável na indústria? Alem de ingestão e limpeza, eu tenho outro nível, que é ela ser a precursora dos demais tipos de água. E ai agora surge aquela duvida, a água potável esta entrando na minha industria mas será que ela esta seguindo aqueles parâmetros? Você pode pegar essa água e fazer todas as analises de novo ou pode criar todo um sistema interno que eles chama de pré tratamento, esse pré tratamento faz com que grande parte da água potável, a partir do momento que ela entra na minha industria eu tenho a certeza de que ela tem uma qualidade aceitável para que no segundo momento ela entra no processo de
purificação que vai gerar a denominada, água purificada, água para injtaveis e água ulra purificada. Então acompanha comigo eu tenho a água que entra na estação de tratamento, a água entra na industria, dentro da industria eu faço o pré tratamento, depois eu mando para purificação, onde vou gerar três tipos de água, a purificada, para injetáveis e a ultra purificada.
E ai o pré-tratamento é composto de filtração bruta, é a filtração que eu falei que acontece na estação de tratamento, eu tenho uma filtração média, uma filtração ativa, depois a adição de produtos químicos, abrandamento, UV e a filtração final em cartucho. Só depois que ela entra no processo de purificação, onde eu vou utilizar, troca iônica, osmose reversa, eletro ionização e a destilação para articular a produção de água purificada e para injetáveis.
Vamos para o sistema de pré-tratamento, como eu disse o tratamento da água bruta já foi falado, só que aqui é necessário a gente fazer um ressalva, principalmente as etapas posteriores, então o sistema de pré-tratamento é fundamental para a qualidade das próximas águas e também tem influencia na manutenção de equipamentos envolvidos na etapa de geração de água. Esse sistema tem como finalidade remover previamente esses sólidos, de matéria orgânica, compostos orgânicos, reduzir a dureza da água de forma que ela chegue de forma mais branda nos equipamentos geradores dos demais tipos de água. Então essa etapa em grande medida é feita em um setor especifico da indústria. Quando você faz esse pré-tratamento você rompe principalmente com o processo de formação de fuleo????, o fuleo???? é um deposito de materiais em suspensão coloides na tubulação em membranas de equipamentos, principalmente em sílica e ferro coloidal. Imagina isso dentro da industria, você esta La trabalhando, fazendo essa captação e ai chega um determinado momento que ou o seu cano estoura ou literalmente você para de passar água porque você fechou o alo de fluxo, como isso aconteceu? Ou a água captada pode ter grande quantidade de ferro coloidal ou outros minerais, se esses minerais não foram eliminados de forma previa, você começa a fazer o condicionamento dessas estruturas fechando o alo da tubulação como um todo, ai se você fizer o pré-tratamento reduz de forma absurda a possibilidade disso acontecer, então esse [e um dos motivos do tratamento, mas o principal é que ela chegue mais abrandada aos equipamentos geradores das outras águas. É por isso que a gente pensa, saiu da filtração bruta, já entra na etapa de pré tratamento onde eu tenho a filtração média, eu tenho a utilização de filtros multi meio que consiste em uma passagem de água através de um tanque cilíndrico, em geral de fibra de vidro e eu tenho o que denominamos de diferentes meios filtrantes, quando eu tenho todas essas escalas de material sobreposto uma sobre a outra vai gerar uma malha filtrante fazendo com que essa filtração e a retenção principalmente particular fique muito mais efetiva, os itens que são utilizados nessa parte aqui seriam basicamente a utilização de ??? quartzo dentre outros, alem disso o grande principio dele é essa possibilidade de remover partículas de forma mecânica e ai eu tenho uma suspensão em torno de ate 15 um. Além disso temos como possibilidade de filtração media os denominados filtro bolso, que tem exatamente essa característica, eles são compostos de polipropileno, pode ser poliéster, nylon, são utilizados para reter partículas que estão acima de 30 a 40 micro, podem ser acoplados em estrutura de metal externa onde eu tenho o liquido com partículas contaminantes sendo acelerado por essa membrana, por esse filtro ne, fazendo co que todos os elementos particulados sejam retidos aqui e a água continue caminhando literalmente de forma pratica nessa tubulação. Ai vem uma pergunta, eu uso o multimeio ou o filtro bolsa? Em geral para fazer uma boa filtragem media, com pré tratamento dentro da industria, o
multimeio é mais utilizado, por conta do tamanho ele garante uma entragem muito maior, já aqui eu não vou ter que utilizar só um, vou ter que utilizar um sistema onde eu tenho uma combinação de uma grande quantidade de filtro bolsa para que eu me adeque a mesma capacidade filtrante. Perguntaram a vantagem do filtro bolsa, ele falou que a grande vantagem é a seguinte, o filtro bolsa como eu disse aqui ele tem uma característica como se fosse um tecido, então quando você saturar ele pode lavar, o filtro multimeio quando você tem a saturação você tem que jogar tudo fora mas a desvantagem é que você tem quem acoplar vários filtros bolsa. Você pode acoplar o bolsa com o multimeio.
Depois dessas duas possibilidades que eu chamei de filtração média, nós temos mais uma que seria uma terceira etapa do pré tratamento, que nós denominamos de filtração reativa, essa filtração, o grande destaque dela, alem de ser um item que é barato, eu gosto bastante por conta da efetividade dela, é literalmente o filtro de carvão ativado, adsorve compostos orgânicos e contaminantes promovendo a remoção dos agentes oxidantes e protege as tecnologias subsequentes de tratamento. Todas essas tecnologias acabam gerando como se fosse um escudo para as maquinas posteriores. O carvão também remove, cor, odor e sabor. O carvão uma vez ativado acaba gerando uns tipos de reentrâncias que geram um espaço de captação de partículas e de outros tipos de elementos e o bom do carvão ativado é que ele tem grupamentos hidroxil, carbonil, nessa região aqui, então tenho estrutura química capaz de coletar esses caras. Ai temos também como opção de filtração reativa o Green Sand, que é como se fosse uma areia verdinha, em geral ela tem a capacidade de fazer a remoção de ferro solúvel, aqui você precipita como ferro 3 e retira por decantação.
Para que botamos mais cloro no pré-tratamento? Porque ainda temos níveis altos de micro-organismos nesse ponto e ai é aquela parada que eu falei, você tem a adição do acido hipocloroso que é um agente desinfetante e no pH acido eu tenhoa maior formação de acido hipoclorosoe o alcalino tem a formação do íon hipoclorito, então para ter grau de desinfecção ele tem que estar co pH menor que 8 e é ai que eu tenho uma concentração mínima pela OMS que é relevante aqui. Então toda essa dinâmica reacional que garante que o acido hipocloroso gere o seu padrão reativo é viabilizado por conta da adequação do pH.
Só que eu falei também que não é interessante ter uma grande quantidade de cloro a partir do momento que você for canalizar essa água para os demais meios filtrantes. Então uma ideia interessante é voe adicionar o metabissulfito de sódio nessa água para que você consiga remover minimamente o cloro livre nessa água. Então existem na verdade 3 formas de captar o cloro, a primeira forma é La na parte do carvão ativo, metabissulfito também e o próximo item é utilização e ozônio. Como eu disse a ozonização parte dessa etapa de adição de produtos químicos, eu tenho aqui que o ozônio seria um potente oxidante, remoção de compostos orgânicos, remoção das algas e cianoacterias, então o sistema de adição de ozônio é um sistema caro, pode ser utilizado de forma única. Então eu tenho a transferência da massa de ozonio para água através de bolhas em uma interface gás, liquido, água, então essa região aqui eu tenho a injeção desse ozio, que vai fazer com que esse ozonio reativo seja dissipado nessa região da água fazendo com que todas essas vantagens na utilização dele sejam totalmente usuais.
Abrandamento ainda dentro do pré tratamento, o abrandamento gente é um processo que diminui a dureza da água. Quanto mais dura for a água maior a condutância. Para não ter a formação de fuleo?? e também na hora que eu for utilizar técnicas mais rebuscadas de purificação de água, ela tem que ter uma dureza mais baixa, por isso que é fundamental trabalharmos com esse ponto nesse fator. Utilizado para diminuição de teores de íon cálcio e magnésio porque eles são praticamente as grandes concentrações de ions, nessa proposta temos aqui um sisteminha simples que faz passar a água pó ele onde tenho uma resina catiônica que vai reter literalmente cálcio e magnésio e ela vai liberar o sódio. É tipo troca iônica mas utilizamos de forma mais pesada, é uma barreira inicial. Aqui vem exatamente essa possibilidade, eu posso utilizar essa resina quando ela alcança essa capacidade ela pode ser regenerada, então quando ela perde uma quantidade de sódio pó conta da retenção de magnésio e cálcio eu faço a lavagem e com uma salmoura eu consigo retirar esses ions e retirar a minha resina.
E aqui vem exatamente essa possibilidade, quando eu posso utilizar essa resina, quando ela alcança essa capacidade de troca ela pode ser regenerada. Essa solução saturada de cloreto de sódio pode dar exatamente uma nova capacidade de remover mais dureza. Então quando ela perde uma quantidade de sódio por conta da retenção de magnésio e cálcio eu faço a lavagem com a salmoura e consigo retirar esses íons e regenerar a minha resina. Isso aqui é uma mão na roda pq não tem como uma indústria conseguir manter o tempo todo troca de filtro de resina pra sempre manter esses parâmetros, isso é um custo absurdo, então a gente lança mão de outras alternativas, alternativas essas como regeneração são bem vindas.
Só pra vocês entenderem um pouco de nível de dureza, água branca : carbonato de cálcio menor que 20mg/L; levemente dura: carbonato de cálcio entre 20 e 60mg/L; moderadamente dura entre 120 e 180mg/L; muito dura: maior que 180mg/L. Então tudo isso tem que ser muito bem verificado. Eu não coloquei exatamente esses índices para gerar a água potável, mas como eu disse, na transmissão dessa água ela pode ganhar níveis de dureza altos e ai cabe a industria se ligar nisso pra que vc tbm abranda(?) ela o tempo todo visando a preservação dos equipamentos e principalmente malha(?) de ligação da industria evitando a formação de complexos que vão interromper o fluxo de água como um todo. Então esse abrandamento é fundamental nessa etapa de pré tratamento. O penúltimo elementos de pré tratamento seria a utilização de UV. Eu peço desculpa pq eu falei que um dos elementos de retirada do cloro era o ozônio, só que não é, é o UV, então façam essa correção. O ozônio garante exatamente um grau de esterilidade da água como um todo, o UV tbm, só que o UV além disso ele ajuda na parte de retirada de cloroaminas como eu vou mostrar daqui a pouco. Mas como funciona isso? O cara pega a água e joga UV na água? E como essa água fica passando nessa lâmpada de UV? Então esse método é um método que tem muita efetividade e ele é muito utilizado. Ele é muito utilizado principalmente, como vou mostrar daqui a pouco, que é da água ultrapurificada. Ele tem duas vantagens que são fenomenais que seria o controle microbiano e a eliminação do cloro ativo. O bom é que ele apresenta essas duas faixas de comprimento de onda, então vc pode modular o comprimento de onda do UV para que ele seja antimicrobiano ou ele tenha essa modulação e eliminação do cloro. Novamente, é caro manter esse negocio, pq você não está trabalhando com 1 litro de água, você ta trabalhando com água passando o tempo todo. Então só pra vc terem uma noção de como isso funciona em nível industrial. Isso aqui é uma industria de médio porte que quis utilizar um sistema de UV, então se vcs forem observar essas estruturas alaranjadas aqui, vcs podem ver que principalmente essa borda tem 7 spots pretos, isso aqui é uma região onde fica a lâmpada, então forma um complexo de lâmpadas onde a água vai ser canalizada aqui, passar por aqui e aqui ela recebe um banho de UV e sai lá na frente. Ai vem a questão, é meio complicado isso pq a água vai estar em contato o tempo todo com essa lâmpada e isso não dura muito. Só pra gente deixar mais claro, eu tenho nessa faixa de 180nm pro cloro livre, 254nm e 365nm de cloro aminas e ela promove exatamente a redução desses compostos, reduzindo essa concentração. Pra utilizar radiação UV nesse comprimento de onda a água deve estar em fases finais de tratamento uma vez que a redução dos compostos apresentará uma efetividade maior quanto menor forem os níveis possíveis de contaminantes. Você não vai pegar uma água que está recém entrando na industria e colocar o UV. A presença de contaminantes e partículas diminui a intensidade da radiação e isso é fundamental. E o comprimento de onda de 254nm ele passa a ter uma ação bactericida, ai ela passa a ser utilizada nessa etapa também pra gente gerar a produção de água de forma especifica.
E por ultimo, pra gente finalizar essa parte de pré tratamento nós temos a filtração final que é denominado cartucho. São membranas de alta qualidade feitas de polimetasulfona que vão garantir a máxima retenção dos germes. Classificação de retenção absoluta: 0,2 (?) e 10000. Ou seja, a malha filtrante dela é muito menor ainda. Isso aqui em nível de pré tratamento é, ela sai daqui e vai para os meus equipamentos de água purificada e ultra purificada. Mas ai gente não é uma paradinha de, aaa vou botar um filtrinho desse, não! Quando é em nível industrial, dentro de um tanque eu tenho um conjunto desses cartuchos que comandam de forma básica a filtração em escala total de toda a água que entra por ele. Eu tenho um influxo inicial por essa região e ai por conta dessa malha e desse grau de filtração bem qualificado eu consigo que a água agora sim atinja índices muito mais aprazíveis para que as filtrações posteriores ocorram de forma mais equilibrada. Cada cartucho desse é uma fortuna. Mas temos que nos perguntar quanto tempo dura. Aqui tem pelo menos 20 cartuchos, se durar 1 mês então a cada 1 mês vc vai ter que comprar pelo menos 20. Ai vem aquela questão, eu mostrei várias técnicas de pré tratamento e a realidade de economia, como vc pode extrair a utilização de cada uma dessas técnicas para que você tivesse um melhor nível filtrantes a nível de pré tratamento em um valor um pouco mais baixo. Esse valor mais baixo seria atribuído também ao seu medicamento pq vc não precisaria incluir esse valor extra nesse processode manutenção dessas estruturas. Então essa etapa a gente pode finalizar aqui e partir desse momento nós conseguimos transportar essa água já pro que nós denominamos a etapa de purificação, e essa etapa de purificação vai garantir de forma prática a produção da água purificada, da água para injetáveis e da água ultra purificada.
Vou começar agora falando dessa parte que depois dessa parte de pré tratamento a gente entraria nesse universo focado nessas questões de purificação, onde você tem de forma muito bem definida a purificação, ou seja, a produção dos 3 principais tipos de água são utilizadas para a produção de medicamento. Lembrando que a ultrapurificada não tem uma ligação direta com a produção de medicamentos, mas ela pode ser utilizada em outras instancias dentro da indústria. Então água purificada, todas essas idéias que eu vou passar aqui pra vocês eu tirei do compêndio da ANVISA de produção de água para uso farmacêutico e ela que faz esse nível de classificação, purificada e água para injetáveis, que são as duas principais água utilizadas na produção de medicamento. 
Então a água purificada teria como características uma condutividade de 0.1 a 1.3 (mhos/cm) a 25ºC, carbono orgânico total menor do que 0.5mg/L, endotoxinas menor do que 0.25UI/mL, e a contagem total de bactérias 100UFC/mL. Então aqui o interessante é vocês agora terem essa noção de que a característica dessa água ela tem duas instancias, uma instancia que se refere a parâmetros físico-químicas dentro do que nós denominamos de condutividade e isso expressa de forma ampla o grau de íons que essa água pode ter e os tipos de íons que ela pode tolerar bem e também os elementos orgânicos dentro da esfera de carbono potássico(?) e os elementos de microorganismos presentes na esfera de endotoxinas e nossas bactérias totais. Os compêndios falam isso, se controlar isso, você garante que essa água tem o caráter de ser uma água purificada.
Agora você sai de uma água potável, onde esses íons são infinitamente altos até você chegar nesse nível, ai que vem o método produtivo que a gente vai falar posteriormente.
Manter esses níveis aqui não é fácil, então a gente precisa de técnicas mais apuradas, que são essas que vale a pena a gente discutir um pouco até o final da aula, sobre como elas funcionariam para lapidar essa água mais ainda. Então a primeira técnica que eu gostaria de falar para vocês seria a deonização, ou a denominada troca iônica. Depois nós vamos falar um pouco sobre a osmose reversa e por fim a eletrodeionização. 
Os compêndios recomendam que exista um processo de produção. O que seria um processo de produção? Seria agora eu vou usar isso, agora vou utilizar isso como subproduto, na outra..e assim sucessivamente. No primeiro momento, pra você obter a água purificada nós utilizamos a troca iônica.Depois o produto da troca iônica vai ser canalizado para a osmose reversa e depois para você gerar uma purificação maaaais fina a gente pode utilizar a eletrodeionização. Mas pq eu não posso utilizar a osmose reversa de cara, já que ela também pode retirar um nível iônico? Ai vem aquela questão, a osmose reversa é sensível, a membrana filtrante dela é sensível, então você pegar uma água advinda do pré tratamento e jogar direto na osmose, vc vai acabar com a osmose em 24h. É por isso que vale a pena fazer uma primeira (?) com a deionização e depois a eletrodeionização. Via de regra é isso, mas pode haver modificação em torno disso, mas a idéia básica é colocar em prática aquilo que os compêndios falam. Quando a gente pensa em deionização, a pessoa que não tem tanta familiaridade, troca iônica em uma resina e essa resina que é contida dentro desses sistemas, polímeros(?) orgânicos sulfonados, então tem um caráter de grupamentos sulfonados que garantem a troca dos íons presentes na água do leito, e os componentes orgânicos dissolvidos na água que entra nesse leito. Então o objetivo básico da deionização é remover cátions metálicos (cálcio, magnésio, alumínio, manganês, cobre, zinco, níquel) substituindo o H+ e substitui todos os ânios OH- e sulfatos, sulfito, cloreto, nitrato, fosfato, ... Ou seja, o que que acontece? Nessa resina eu tenho grupamentos H+, OH-, cada nível iônico que entraria dentro dessa (?) vai ter uma afinidade por um deles e capta isso da água, e retira isso que está em excesso na água. Mas ai vem a pergunta, vc não fez isso na hora que fez o pré tratamento? Você num já tirou uma quantidade de cálcio? Sim, mas ter um parâmetro de condutividade de caracterize uma água purificada ela necessita de que essa retirada de íon seja muito mais intensa. É por isso que os sistemas de deionização garantem essa retirada praticamente extrema dos íons tanto em excesso quanto não em excesso, ao ponto de vc ter uma remoção em torno de 90 a 99,8% de sais contidos nessa água. O único problema dela é que não remove a matéria orgânica e bactéria. Qual o grande problema da deionização? Ou seja, vc tem um sistema de filtração que retira o cátion, basicamente sistemas iônicos, mas não retira matéria orgânica e bactéria.Então vc deveria garantir que quando chegar nesse ponto vai estar completamente livre de matéria orgânica e bactéria, mas isso acontece? Não, pq vc tem ainda a possibilidade pela RDC que pós tratamento e td tem a chance ainda dela ter, mesmo a água purificada, vc pode ter ai em torno de 100UFC/mL. E ai vem uma coisa que é muito interessante, nessa região de polímeros(?) orgânicos sulfonados que é a resina que compõe esse sistema de captação, isso ai bactéria ama esse microambiente, então se tive rum pouquinho de bactéria ali ela vai chegar ali e dormir fácil e vai começar a se depositar ali naquela resina. E ai o que acontece é que a água entra, tem um fluxo contínuo, eu tenho cálcio, magnésio, sódio, sendo captado em um primeiro momento pelo OH- e eu tenho aqui todos os íons negativos sendo captados por H+ fazendo essa troca e essas resinas aqui vão tirar grande parte dos íons presente nessa água. Só que bactéria não são retirados aqui nesse momento, mas elas podem se alocar nessa região aqui e ai que mora o perigo, pq? Pq a água ta ali e ta passando, se ela conseguiu se desenvolver ali nós temos a formação de como se fosse um processo de colonização bacteriana nessa região que é denominada biofilme. O biofilme ele forma exatamente dessa forma, eu tenho ligação e adesão de um pequeno número de células á uma superfície, depois gera colonização pq as bactérias começam a fazer um processo de comunicação intracelular de crescimento e síntese de polissacarídeo e essa síntese de polissacarídeo vai garantir que essa colônia fique cada vez mais robusta nessas resina e depois começa a gerar o desenvolvimento onde eu tenho o aumento do desenvolvimento desse polissacarídeo até chegar um momento em que essa parada eclode. Ai você estava fazendo a medição da sua água purificada, menor que 100 colônias/mL, e do nada vc faz uma captação de água pra verificar se ela ta pura ou não e aparece um crescimento bacteriano monstro. O que que aconteceu? Provavelmente algum spot de biofilme dentro de uma troca iônica eclodiu e gerou uma contaminação disseminada dentro da sua tubulação como um todo. Ai u falo pra vocês que a osmose reversa que vou falar daqui a pouco ela consegue retirar bactéria. Então por isso que as vezes podemos pensar pq não colocamos a osmose reversa antes da deionização, pq ai vc garante que o biofilme não é formado, mas ai vc acaba com a osmose reversa muito rapidamente. É por isso que se temos que correr risco, vamos correr com a deionização, pq pode ser que na osmose reversa eu tenha a retenção disso, e ai como ela gera a retenção de bactérias quase que 100%, isso não fica tão evidente. Mas se vc tiver um comprometimento da osmose reversa e não cuidar da deionização ai vc tem uma contaminação global do seu sistema de ar.
Em geral a osmose reversa, diferente da deionização, ele é composto de membrana de acetato celulósico, que são membranas muito frágeis e pra você conseguir gerar um caráter filtrante vc precisade não ter uma membrana só mas vc ter um conjunto de membrana, ao ponto de vc (?) como se fosse um tecido gigante dessa membrana e vc vai enrolando ele pra gerar uma estrutura que agüente uma pressão de filtração.
É um método essencialmente concentração sobre pressão, então é necessário ter essa pressão bem estruturada. Remoção de íons, microorganismos, endotoxinas bacterianas eu tenho uma remoção em torno de 90 a 99% de contaminantes globais da água. A osmose reversa é praticamente o supra-sumo da filtração. É por isso que muitos acham que é mais interessante ela ser trabalhada no processo inicial, mas como os compêndios recomendam par a garantia e durabilidade maior dessas membranas e do sistema como um todo, coloca ela mais no final. Isso pq o impacto maior vai ocorrer nas etapas posteriores e quando chegar nela vc vai garantir que a água além de ter um grau de pureza adequado e que ela dure mais como estrutura filtrante. Pode ser de um simples passo que passa através de uma membrana ou pode ser duplo passo passando duas vezes e isso é a forma como vc vai orquestrar o encaixe de todo esse padrão de membrana. 
Além disso, pra gente finalizar essa parte da água purificada, nós temos um processo final de tratamento da água que tem sido muito utilizada que é a eletrodeionização.
Além disso, pra gente finalizar essa parte da água purificada, nós temos um processo final de tratamento da água que tem sido muito utilizada que é a eletrodeionização que é na verdade é igual a deionização, só que além do caráter de resinas sulfonadas de captação dos íons, tenho um sistema de variação elétrica que garante a aproximação de íons de uma carga positiva ou de carga negativa. Então essa remoção de íons é através de um campo elétrico que é gerado e é capaz de captar em torno de 99% de contaminantes ionizáveis, orgânicos em torno de 50-95% CO2 dissolvido em torno de 80-95% e normalmente é utilizado com um polimento para osmose reversa, então entraria como a terceira etapa do processo de polimento.
Como funcionaria? Seria as resinas contidas na deionização, só que tenho um campo elétrico e esse campo elétrico ajuda a direcionar esses íons tanto de uma carga + como de uma carga -, fazendo com que a afinidade seja maior e ai o nível de retirada seja maior ainda.
Então essa ideia inicial que eles colocam, seriam uma mescla onde tenho essa resina de troca iônica, uma membrana de troca iônica e além de tudo o processo elétrico que diminuem os níveis de íons.
Então a ideia é reduzir a condutividade da água. Ou seja, gerar um padrão aceitável dessa condutividade nessas possibilidades.
E eletrodenionização vem como polimento posterior à osmose, é assim que se preconiza no sistema de produção, pois na osmose, retira-se praticamente tudo e na eletrodeionização, retira-se o que acabou restando.
Utilização: produção de medicamentos cosméticos em geral, em tudo praticamente, menos para produção de medicamentos injetaveis. Então todas aquelas outras funcionalidades ditas no inicio, menos para utilização de água parenteral/injetaveis, em geral, pode-se utilizar elas para se obter o padrão de uso. Lavagem de material também, principalmente materiais que não são utilizados com base asséptica. Esterilização, é muito utilizado na questão do desenvolvimento do vapor. Preparo de soluções caridentes(????), que são utilizadas na pesquisa industrial. Meios de cultura e tampões.
No segundo momento, tenho o terceiro nível de água, que é a água para injetáveis.
As características desse tipo de água são as mesmas que a da água purificada. O que muda? Contagem microbiológica (<0,1 UFC/mL), endotoxinas e carbono total.
Então como se produz ela nessas condições? Simples. Existe uma técnica muito utilizada, que, juntamente com as técnicas anteriores, garantem com que essa água tenha um nível microbiológico muito mais assimilável e aceitável, que é a destilação. Então a partir do momento em que você destilou, eletrodeionizou e colocou em osmose reversa, você tem literalmente água para injetável. 
Mas por que na água purificada a eletrodeionização vem depois? É porque aqui eu não tenho deionização, que é substituída por eletrodeioização, que é muito mais eficaz.
O problema é que na destilação gasta-se muita água para se obter pouca água destilada. Pode-se fazer tanto os dois tipos de água (purificada e destilada) como um de cada vez.
Nesse tipo de processo a água destilada acaba tendo um papel muito mais relevante (baixa quantidade de microrganismos, endotoxinas e carbono), mas o processo gasta muita energia e muita água.
Aquece a água → vaporização → condensação → água livre de elementos residuais, pronta para ser canalizada na linha de produção como um todo. 
A água para injetáveis serve como veículo ou solvente para injetáveis, fabricação de princípios ativos, lavagem de equipamentos e tubulações de medicamentos parenterais.
O último tipo de água que não está ligada de forma tão direta na produção de medicamento mas que acaba entrando na rotina de um indústria farmacêutica é a água ultrapurificada.
Muita gente confunde água ultrapurificada com sistema Mili-Q. O sistema Mili-Q possui uma membrana de ultrafiltração, a água ultrapurificada é um sistema muito mais complexo que demanda uma cadeia de eventos de purificação e no final tenho uma membrana de ultrapurificação, mas em geral ela é utilizada em sistemas de CQ e outros tipode de demanda de P&D na própria indústria.
A grande característica da água ultrapurificada começa na produtividade, onde sua produtividade é muito mais baixa que as outras águas, onde que os níveis de toxinas, microrganismos e carbono total são inferiores à água destilada.
Ele mostrou um esquema: começa com um sistema de descarbonização, tenho uma osmose reversa acoplada, tenho UV, tenho troca catiônica, novamente uma descarbonização, depois uma outra UV, depois um polimento e por fim que entra uma membrana de ultrafiltração. Além disso posso passar por oozonização, dentre outros sistemas. Portanto, para obter uma água ultrapura, não basta só ter uma membrana ultrafiltrantante.
Quando temos uma microfiltração, temos 0,1(?) bactérias em suspensão que consigo filtrar, quando temos a ultrafiltração, ela filtra 0,005 micro e quando eu tenho a osmose reversa, ela praticamente filtra tudo. Por que então não se usa só a osmose reversa? Porque nem sempre garante a ultrapureza da água. Então o principal motivo de uma microfiltração é para remoção de alguns microrganismos, para que seja garantida a retenção total de todos os microrganismos.
Em testes de CQ é muito utilizada a água ultrapurificada, limpeza final de equipamentos e utensílios, análises de resíduos minerais, endotoxinas, preparação de calibradores padrão, procedimentos enzimáticos, cromatografia e métodos de biologia molecular.
Essa água vai estar correndo em todo um sistema de canalização, isso também faz parte do controle de qualidade da água. Então, materiais que entram em contato com a água, incluindo tubulações, válvulas, lacres, diafragmas e instrumentos, devem ser selecionados para atenderem os requisitos básicos dentre os quais eu tenho: compatibilidade, prevenção de vazamento, resistência a corrosão, acabamento liso interno (para que não tenha depósito de microrganismos), documentação é necessário ter o tempo todo para que possa ser realizado um parâmetro documental e uma outra coisa importante são os materiais que são formados nessas tubulações, devem ser de aço inoxidável com baixa rugosidade, isso é o padrão. A partir do momento em que você tem modificações, pode ser que fique comprometida a qualidade da sua água.
Controle de qualidade:
Um dos primeiros itens que se é avaliado no CQ é o carbono orgânico total, que é um parâmetro fundamental para se designar se essa água é purificada ou se essa água tem um grau de purificação (seja água para injetáveis). Quando falamos de carbono orgânico total, estamos falando de matéria orgânica. Se tiver um índice grande de carbono orgânico significa que tem uma quantidade grande de microorganismos.Em geral pode ser feita uma coleta dessa água, principalmente no final da produção e colocar no aparelho para fazer a mensuração da quantidade de carbono total para fazer a avaliação da presença de alguma matéria orgânica nesse sistema. Pode-se usar também um condutivimetro, que vai mensurar a condutividade (really?), mas pode ter um sistema interno que faz isso remotamente. A grande questão da condutividade é a mensuração da dissolução desses eletrolitos, se tiver fora dos parâmetros, não pode ser considerada purificada e nem para injetáveis e nem ultrapurificada, então é necessário essa condutividade elétrica a ser avaliada.
O controle de qualidade ainda visa a mensuração do pH. Isso é muito básico, onde pode ser utilizado um pHmetro e verificar os índices da concentração de H+. 
A partir do momento em que tem duas opções no sistema coletas periódicas em locais específicos para verificar se aquela água que está sendo produzida tem a quantificação e os valores adequados que se encaixam em água purificada/ultrapurificada/injetáveis, também pode ser feita de forma remota, se o seu sistema for mais robusto.
Ensaios de pureza também pode ser feito identificando amônio por reação colorimétrica, ai seriam utilizados parâmetros de espectofotometria, identificação de cálcio (precipitação), identificação de cloreto (reação de precipitação em meio ácido), identificação de CO2 (precipitação), identificação de metais pesados (colorimétricos), nitrato (colorimétrico), identificação de substâncias oxidáveis (oxi-redução) e identificação de sulfato (precipitação em meio ácido). Não só a água deve ser avaliada, mas todas as instâncias.
O controle microbiológico é algo interessante de se monitorar também, onde eu tenho os meio de cultura que são utilizados meios de cultura de forma mais intensa.
Além disso, vem cada vez mais sendo necessário mensurar outras questões como testes de pirogênicos, que é em relação as endotoxinas. Temos dois tipos de testes que podem ser feitos: variação de temperatura dentro de um intervalo de tempo em coelhos ou o método que é feito em caranguejos, a partir da hemolinfa dele, que, uma vez em contato com endotoxinas bacterianas, ele coagula (está sendo muito mais validado e aceito nas indústrias).
Na indústria precisa ter POP para tudo, então precisa-se de um POP muito bem validado que garanta que todos os sistemas, tanto o CQ, como o de produção sejam muito bem orquestrados e para a geração do protocolo de validação, tem-se que fazer uma declaração clara do processo que se quer validar, objetivos da validação, pessoal responsável, procedimentos e metodologias empregadas, análises físico-químicas e microbiológicas tem que ser realizadas, periodicidade, indicação do ponto de amostra.