Sistemas de Tratamento de Água para Uso Farmacêutico

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Sistemas de Tratamento de Água para Uso 
Farmacêutico 
 
Conceito 
O processo para obtenção de água de características farmacêuticas está baseado 
na eliminação de impurezas físico-químicas e microbiológicas até níveis pré-estabelecidos 
conforme normas específicas de cada país. Dependendo do tipo de água que se pretende 
obter, serão mais ou menos rígidos os processos. 
 
Contaminantes da Água 
 
✦ Contaminantes Químicos 
 
✘ Orgânicos e inorgânicos - origens diversas 
 
✘ Avaliados pelo ensaio de COT (carbono orgânico total) e de condutividade (avaliar 
íons). 
 
✦ Contaminantes Microbiológicos 
 
✘ Bactérias - gêneros: Pseudomonas, Escherichia, Flavobacterium, Klebsiella, 
Enterobacter, Aeromonas e Acinetobacter. Detectados e quantificados por filtração em 
porosidade de 0,45μm para cultura posterior do filtro em meio adequado (UFC/mL) 
 
✘ Podem afetar a qualidade da água por desativar reagentes ou alterar substratos por 
ação enzimática (aumentar COT), alterar linha de base em análises espectrais e produzir 
pirogênios e endotoxinas. 
 
✦ Água Potável 
 
É o ponto de partida para 
qualquer processo de 
purificação da água para fins 
farmacêuticos. 
 
O padrão de potabilidade​ da 
água é composto por um 
conjunto de características 
(parâmetros) que lhe 
conferem qualidade para o 
consumo humano. 
 
 
Tratamento – Captação 
Superficial 
 
Tratamento – Captação Superficial 
 
Tratamento da captação superficial consiste em 8 etapas: 
 
1. Oxidação 2. Coagulação 3. Floculação 4. Decantação 
5. Filtração 6. Desinfecção 7. Correção de dureza e pH 8. Fluoretação 
 
 
Tratamento – Captação Superficial 
 
1. Oxidação​ - oxidar os metais presentes na água, principalmente o ferro e o 
manganês, que normalmente se apresentam dissolvidos na água bruta (cloro ou produto 
similar, pois tornam os metais insolúveis na água, ex. cloreto férrico, permitindo, assim, a 
sua remoção nas outras etapas - decantação). 
 
2. Coagulação​ – Transformar as impurezas que se encontram em suspensões finas 
em estado coloidal e algumas que se encontram dissolvidas em partículas que possam ser 
removidas. Agentes coagulantes: adição de sulfato de alumínio ou cloreto férrico. Para 
otimizar o processo adiciona-se cal (óxido de cálcio) o que mantém o pH da água no nível 
adequado. 
 
3. Floculação​ – ocorre logo após ou simultaneamente com a coagulação – formação 
dos flocos que misturam-se, ganhando peso, volume e consistência. 
 
4. Decantaçã​o – sedimentação dos flocos no fundo dos tanques pela ação da 
gravidade. 
 
5. Filtração​ – consiste em fazer passar a água por membranas porosas capazes de 
reter material. Permite separação das impurezas que não foram sedimentadas no processo 
de decantação (filtros constituídos por camadas de areia ou areia e antracito suportadas por 
cascalho de diversos tamanhos que retêm a sujeira ainda restante). 
 
6. Desinfecção​ – adição de cloro (eliminação de microorganismos patogênicos, 
garantindo também a qualidade da água nas redes de distribuição e nos reservatórios). 
Quando existem, na água, amônia e compostos amoniacais,com a adição de cloro 
são formados compostos clorados ativos, denominados cloraminas. 
A reação do cloro com alguns compostos orgânicos leva à formação de 
trihalometanos (THM) – ex. triclorometano, bromodiclorometano, dibromoclorometano e 
tribromometano 
 
7. Correção de dureza e pH ​– visa controlar o excesso de sais de cálcio e magnésio 
presentes na água, que têm características incrustantes e conferem gosto. Para correção 
de pH adição de produtos químicos para corrigir acidez ou alcalinidade excessivas. 
 
8. Fluoretação​ - consiste na aplicação de uma dosagem de composto de flúor (ácido 
fluossilícico) que reduz a incidência da cárie dentária, especialmente no período de 
formação dos dentes, que vai da gestação até a idade de 15 anos. 
 
Tratamento – Captação Subterrânea 
 
A água captada através de poços profundos, na maioria das vezes, não precisa ser 
tratada, bastando apenas a desinfecção com cloro. Isso ocorre porque, nesse caso, a água 
não apresenta qualquer turbidez, eliminando as outras fases que são necessárias ao 
tratamento das águas superficiais. 
 
Água Potável 
 
Portaria MS no 2914 de 12 de dezembro de 2011. 
Dispõe sobre os procedimentos de controle e de vigilância da qualidade da água 
para consumo humano e seu padrão de potabilidade. 
 
Revogou a Portaria n° 518 de 25 de março de 2004 
“​Estabelece os procedimentos e responsabilidades relativos ao controle e vigilância 
da qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade, e dá outras 
providências​”. 
 
 
 
 
 
Capítulo IV 
DAS EXIGÊNCIAS APLICÁVEIS AOS SISTEMAS E SOLUÇÕES ALTERNATIVAS 
COLETIVAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA PARA CONSUMO HUMANO 
 
Art. 24º Toda água para consumo humano, fornecida coletivamente, deverá 
passar por processo de desinfecção ou cloração. As águas provenientes de manancial 
superficial devem ser submetidas a processo de filtração. 
 
Art. 27º No controle de qualidade da água, quando forem detectadas 
amostras com resultado positivo para coliformes totais, mesmo em ensaios presuntivos, 
ações corretivas devem ser adotadas e novas amostras devem ser coletadas em dias 
imediatamente sucessivos até que revelem resultados satisfatórios. 
 
Art. 34º É obrigatória a manutenção de, no mínimo, 0,2 mg/L de cloro 
residual livre ou 2 mg/L de cloro residual combinado ou de 0,2mg/L de dióxido de cloro em 
toda a extensão do sistema de distribuição (reservatório e rede). 
 
Art. 39º Recomenda-se que no sistema de distribuição, o pH da água 
seja mantido na faixa de 6,0 a 9,5. As concentrações de ferro e manganês não ultrapassam 
2,4 e 0,4 mg/L, respectivamente. 
 
 
Padrão Microbiológico de Potabilidade 
Portaria no 2914, de 12 de dezembro de 2011 
Padrão Organoléptico de Potabilidade 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Padrão de Potabilidade para Desinfetantes e Produtos 
Secundários 
 
Tipos de Água Segundo Farm Bras, 5ed. 
 
Água Potável Água para instalações farmacêuticas e 
Água Reagente procedimentos gerais de limpeza 
 
 
Água Purificada (PW) 
Água para Injetáveis (WFI) Água para uso farmacêutico 
Água Ultrapurificada 
 
Água Reagente 
 
Produzida por um ou mais processos (destilação simples, deionização, filtração, retirada de 
cloro ou outro) 
Uso: limpeza de materiais e alguns equipamentos e na fase final da síntese de 
ingredientes ativos e de excipientes. 
 
Abastecimento de equipamentos, autoclaves, banho-maria. 
 
Parâmetros: Condutividade: 1 a 5μS/cm a 25°C COT < 0,20mg/L 
 
Classificação da Água Grau Reagente (“Standard Methods for the Examination of Water and 
Wastewater”, 19th, 1995) 
 
 
 
 
Água Tipo I 
 
√ A água com a melhor qualidade possível de ser obtida com a tecnologia. 
 
√ Deve ser usada em métodos de análise que requeiram mínima interferência e 
máximas precisão e exatidão (absorção atômica, espectrometria de emissão de chama, 
traços de metais, procedimentos enzimáticos sensíveis a traços de metais, eletroforese, 
cromatografia líquida de alta resolução, fluorometria); preparação de soluções-padrão e de 
soluções tampão; processos onde a presença de microorganismos deve ser mínima. 
 
Água Tipo II 
 
√ Métodos analíticos e processos onde é tolerada a presença de bactérias: reagentes 
em geral, sistemas de microbiologia e métodos. 
 
√ Processos aos quais não é necessário o uso da água tipo I e da água para 
aplicações especiais. 
 
Água Tipo III 
 
√ Para lavagem de vidraria em geral, produção de água de maior grau de pureza e 
preparação de culturas bacteriológicas. 
 
 
 
 
Água Purificada 
 
Produzida a partir da água potável ou da água reagente. 
 
Obtida por combinação de sistemas de purificação em uma sequência lógica. 
 
Uso: matéria-prima para a produção de formas farmacêuticas não parenterais e 
formulações magistrais. Lavagem de material, preparo de soluções reagentes, meios de 
cultura, diluições, microbiologia, análises clínicas... 
 
Parâmetros:Condutividade: 0,1 a 1,3μS/cm a 25°C COT < 0,50mg/L 
 
Contagem total bactérias < 100UFC/mL 
 
Especificações para água purificada. 
 
 
 
Água para Injetáveis 
 
Formas parenterais de pequeno e grande volume e demais produtos que requeiram 
controle de endotoxinas. Limpeza e preparação de processos, equipamentos e 
componentes que entram em contato com as formas parenterais. 
Processo de purificação: DESTILAÇÃO (primeira escolha) – água de alimentação, 
no mínimo, potável e em geral necessita ser pré-tratada para alimentar os equipamentos. 
 
Água Bacteriostática Estéril 
Água de Hemodiálise 
Água Estéril para Injeção 
 
Parâmetros: 
Condutividade: 0,1 a 1,3μS/cm a 25°C COT < 0,50 mg/L 
Endotoxinas < 0,25 UE/mL Contagem total bactérias < 10 UFC/100mL 
 
 
Água Ultrapurificada 
 
Água purificada tratada por processo complementar. Possui baixa concentração iônica, 
baixa carga microbiana e baixo nível de COT. 
 
Uso: aplicações mais exigentes (ideal para métodos de análise – mínima interferência) 
Utilizada no momento em que é produzida ou no mesmo dia da coleta. 
 
Parâmetros: 
Condutividade: 0,055 a 0,1μS/cm a 25°C COT < 0,05mg/L 
Endotoxinas < 0,03UE/mL Contagem total bactérias < 1UFC/100mL 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Carbono Orgânico Total (COT) 
 
≛ Método sensível e inespecífico de quantificar átomos de carbono ligados por 
covalência em moléculas orgânicas presentes em uma amostra. 
 
≛ Fundamenta-se na oxidação completa das moléculas orgânicas a dióxido de 
carbono que é quantificado como carbono. A quantificação do dióxido de carbono é feita por 
detecção do gás ou leitura da condutividade da solução. 
 
≛ Baixos níveis de COT sugerem a ausência de compostos químicos orgânicos 
potencialmente perigosos. 
 
Origem dos contaminantes orgânicos: 
✬ Agua de alimentação 
✬ Biofilmes nas paredes da tubulação 
✬ Lubrificantes das bombas 
✬ Resinas de troca iônica 
✬ Trechos mortos do sistema (“dead lags”) 
Condutividade 
 
Procedimento – Etapa 1 
 
1. Realizar aferição com solução de KCl de referência (utilizar somente 01 
solução de referência) 
 
2. Enxaguar a célula com pelo menos 3 porções da amostra. Valor deve ser 
inferior a 1,3μS/cm em 25°C ± 0,1°C. Localizar na tabela o valor de temperatura mais 
próximo e menor que a temperatura na qual a condutividade foi medida. O valor 
da condutividade correspondente a essa temperatura é o limite. 
 
Etapa 2 
 
3. Transferir quantidade suficiente de água (100mL) e agitar a amostra. Ajustar a 25°C 
e agitar a amostra vigorosamente. Registrar condutividade. Se o valor não é maior que 
2,1μS/cm a água obedece a exigência do teste. Se o valor for maior, proceder na etapa 3. 
 
Etapa 3 
 
4. Realizar após 5 min com mesma amostra mantendo a 25°C 
 
5. Adicionar solução saturada de KCl (0,3mL para 100mL amostra) e determinar pH. 
Utilizar tabela para determinar valor limite para condutividade de acordo com pH. 
 
6. A água atende o teste se a condutividade medida na Etapa 2 não é maior que esse 
limite. Se o valor de condutividade for maior ou o valor de pH está fora da faixa de 5 a 7, a 
água não atende para o teste de condutividade. 
 
Sistema de Produção de Água 
 
 
Técnicas de Pré-Tratamento 
 
A escolha do pré-tratamento é vital para o bom funcionamento e manutenção do sistema de 
tratamento. Pré-tratamento adequado protege os estágios de purificação da água. 
 
Previnem: ✺ contaminação por sólidos suspensos 
✺ contaminação de compostos orgânicos e controle microbiológico 
✺ formação de incrustações por sólidos suspensos 
✺ degradação da membrana 
 
O PRÉ TRATAMENTO É O CORAÇÃO DE UM SISTEMA DE TRATAMENTO DE ÁGUA. 
 
Técnicas de Pré-Tratamento 
 
Filtros Multimeios 
✺ Métodos para remoção de ferro 
 
Passar água através de tanque cilíndrico (vertical) que pode ser de fibra de vidro, 
aço carbono ou aço inox com diferentes meios filtrantes como antracita, quartzo, entre 
outros. 
 
➻ Primeiro passo para obtenção da água purificada e caracteriza-se pela remoção 
mecânica das partículas de até 15μm em suspensão. 
 
➻ Sem poder de remoção bacteriana 
 
➻ Baixo custo operacional e de manutenção Técnicas de Pré-Tratamento 
 
Métodos para Remoção de Ferro 
Quando presente na água de alimentação pode causar danos importantes no 
sistema de geração (oxidação de resinas de troca iônica e membranas de osmose) - 
necessário ser adequadamente removido no pré-tratamento. 
 
Podemos encontrar o ferro na água sob as mais variadas formas: 
 
Forma ferrosa (Fe+2 ) chamada de ferro solúvel ou dissolvido. 
 
Forma férrica (Fe+3 ) que é o ferro oxidado (sob a forma de óxido ou hidróxido) ou ferro 
precipitado ou insolúvel. 
 
Forma orgânica que pode estar associada a compostos orgânicos. 
 
Métodos para Remoção do Ferro 
 
➩ Troca Iônica ➩ Arejamento seguido de filtração 
➩ Oxidação química seguida de filtração ➩ Oxidação catalítica/filtração 
Troca Iônica 
✺ Arejamento seguido de filtração 
✺ Oxidação química seguida de filtração 
✺ Oxidação catalítica/oxidação 
 
➩ Troca Iônica 
Resina catiônica forte remove o ferro e manganês quando presente sob a forma iônica 
(dissolvida). Só deve ser utilizado esse método se as concentrações forem reduzidas, tendo 
sempre o cuidado de eliminar qualquer contato com o ar para evitar formação de 
precipitados. O sistema deve ser regenerado antes que atinja a exaustão da capacidade de 
troca iônica do leito de resinas. 
 
➩ Arejamento seguido de filtração 
Processo Físico - permite o contato da água com o ar provocando a precipitação do ferro e 
do manganês dissolvidos. Método mais econômico para tratar grandes volumes de água, 
sendo normalmente seguido de filtração. 
 
➩ Oxidação química seguida de filtração 
A oxidação do ferro e/ou manganês dissolvidos pode ser realizada por meio da injeção de 
agentes oxidantes como, por exemplo, o hipoclorito de sódio - injetados na linha por meio 
de uma bomba dosadora, o tempo de permanência requerido neste ponto é cerca de 
20 minutos – após filtração da água em filtro multimeios. 
 
➩ Oxidação catalítica/filtração 
Designadas de manganese green sands, algumas das formas de sílica gel e resina 
catiônica poliestireno podem ser utilizadas como meios para filtros de oxidação catalítica. 
Superfície do greensand revestida com dióxido de manganês, que atua como um 
catalisador na reação de oxi-redução do ferro e manganês 
 
 
 
 
 
Métodos para remoção de cloro 
✺ Filtro de carvão ativado 
✺ Dosagem de metabissulfito 
 
Filtro de Carvão Ativado 
➩ Eliminação do cloro. 
 
Remove matéria orgânica em seus sítios, através da adsorção (potencialidade para 
aparecimento de contaminação microbiológica). 
 
Realizar procedimentos de sanitização do próprio carvão ativado (água quente ou vapor 
direto) para garantir controle da contaminação microbiológica em seu leito. 
 
Dosagem de Metabissulfito 
➩ Alternativa a utilização de filtro de carvão vegetal ativado. 
 
Muito utilizada em projetos de sistemas de água purificada. 
 
A remoção ocorre por meio de uma reação rápida de redução do cloro presente em 
solução. O sistema de dosagem consiste em um tanque de estocagem da solução, bomba 
de dosagem e ponto de injeção. 
 
Pode ser utilizado: bissulfito e sulfito de sódio 
 
Dosagem de Metabissulfito x Carvão Ativado 
 
Baixo custo inicial comparado com filtro de carvão com sanitização a quente. 
 
Normalmente, baixa contribuição para o crescimento de microorganismos quando 
realizadas limpezas no tanque químico. 
 
Sem interrupções de operações, devido a não necessidade de sanitização térmicas 
regulares. 
 
Abrandador​ (retirar íons cálcio e magnésio) 
 
Abrandadores 
Redução dos teores de cálcio e/ou magnésio. 
 
Esse tipo de água que contém altos teores de cálcio e/ou magnésio é chamada de DURA 
 
Quais os problemas ocasionados por uma água com alto teor de dureza? 
Ca+2 e Mg+2 precipitam formando depósitos nas superfícies de tubulações, tanques e 
aquecedores. 
Ca+2 e Mg+2 possuem alta afinidade química, por isso reagem facilmente com todos os 
ingredientesda água, ocasionado um grave inconveniente, como por exemplo o 
efeito menos efetivo de sabões e detergentes. 
O que é dureza? 
 
A quantidade total de cátions Ca​+2​ e Mg​+2 
É medido em mg/L que possui o mesmo significado físico de ppm. 
 
 
 
A dureza total é calculada como sendo a soma das concentrações de íons cálcio e 
magnésio na água, expressos como carbonato de cálcio (Manual Prático de Análise de 
Água, MS, 2006) 
 
 
 
 
 
 
 
Qual é o mecanismo de Abrandamento? 
 
Processo parcial de troca iônica. 
Água bruta (potável) passa em um leito de resina catiônica forte (no ciclo sódio). Os 
íons cálcio e magnésio, solúveis na água, são retidos no grupamento do ácido sulfônico e 
os íons sódio da resina liberados para a água. 
 
Esse processo retira apenas os sais formadores de dureza da água bruta (potável). 
 
Largo emprego industrial (utilizado na proteção de tecnologias sensíveis a incrustações - 
osmose reversa) 
 
Quando todos os íons presos ao grupamento do ácido sulfônico foram trocados por cálcio e 
magnésio, a resina se encontra no estado saturado e necessita ser regenerada. 
 
Ciclo completo de regeneração das resinas compreende 4 estágios: 
 
Exaustão Saturação da resina com íons cálcio e magnésio 
 
Expansão Contra-lavagem do leito saturado da resina. Soltar as impurezas sólidas 
presas aos cristais, que funcionam como um filtro. 
 
Regeneração É a rejeição dos íons cálcio e magnésio retirados da água por meio da 
passagem de uma solução de salmoura a 10% (solução aquosa saturada de NaCl) no leito 
da resina quando, então, os íons sódio voltam a se prender ao grupamento de ácido 
sulfônico. 
 
Enxágue O enxágue lento completa a regeneração da resina e o enxágue rápido final 
remove todo o excesso de salmoura regenerante do leito. 
 
 
Ultrafiltração 
Remoção de endotoxinas. 
 
Realizada utilizando-se uma membrana especial com a propriedade de reter moléculas 
conforme PM e estereoquímica. Para remoção de endotoxinas são utilizados filtros na faixa 
de 10.000 Da. 
Tecnologia usada na etapa intermediária ou final de um sistema de purificação 
desde que validada. 
 
Microfiltração 
Utiliza membranas microporosas de 0,22μm. 
 
Devem ser validadas quanto à retenção, por meio de um teste bacteriológico, que determina 
o valor da redução logarítmica dos microorganismos nas membranas. 
 
 
Tecnologias de Purificação 
 
O método de Purificação deve ser apropriado para a qualidade da água a obter devendo 
observar: 
 
⇢ Qualidade da água que se pretende obter 
⇢ Rendimento e eficiência do sistema 
⇢ Qualidade e sazonalidade da água de alimentação 
⇢ Facilidade de manutenção 
⇢ Confiabilidade e robustez dos equipamentos de tratamento de água em 
funcionamento. 
⇢ Custos 
 
Os seguintes itens devem ser considerados ao configurar um sistema de purificação da 
água: 
✔ Sequência exigida de etapas de purificação. 
✔ Extensão exigida do pré-tratamento para proteger os passos finais de 
purificação. 
 ✔ Otimização do desempenho, incluindo rendimento e eficiência da unidade de 
tratamento 
✔ Localização adequada dos pontos de amostragem, de forma a evitar a 
contaminação. 
✔ Adoção de instrumentos para medida de alguns parâmetros do sistema: 
fluxo, pressão, temperatura, pH, condutividade e COT. 
 
 
Destilação 
 
Processo de tratamento de água, utilizado para separação de compostos de diferentes 
pontos de ebulição – destiladores simples, de múltiplos efeitos e os de compressão de 
vapor. Consiste no aquecimento, evaporação, condensação e resfriamento da água em um 
dispositivo adequado. Existem casos de tratamento de água em que a separação da 
água dos contaminantes solúveis geralmente ocorre com ponto de ebulição muitas vezes 
superior ao da água. 
Técnica Robusta – mudança de fase e temperaturas elevadas. 
 
Desvantagens: Este apresenta um alto consumo de energia e não é suficiente para 
remover compostos orgânicos, devendo-se agregar um filtro de carvão ativado. 
 
Apresenta problemas com água que apresentam altos níveis de sílica (teor de sílica 
máximo de 5mg/l) e cálcio (necessário realizar abrandamento) 
 
 
 
 
 
 
Troca Iônica, Desmineralização ou Deionização 
 
Consiste na remoção de cátions e ânions dissolvidos na água. A resina catiônica forte (no 
ciclo hidrogênio) é utilizada para remover os cátions da água (ex: cálcio, magnésio e sódio) 
liberando hidrogênio ácido, que se combina com os ânions ligados aos cátions removidos. 
Em seguida, a água é passada em resina aniônica, fracamente básica, ou em resina 
aniônica, fortemente básica. 
 
Instalação simples, resinas regeneráveis (com ácidos – catiônica e bases - 
aniônicas), baixo investimento e consumo de energia elétrica. 
 
As desvantagens são que as resinas só removem compostos iônicos, 
pode ocorrer fuga de pequenos fragmentos da resina, facilidade de proliferação de 
microorganismos. Necessita de um sistema de pré-tratamento. 
 
Esse processo isolado não produz água de alta pureza. 
 
 
Osmose Reversa 
 
Osmose consiste na difusão, através de uma membrana semipermeável, entre duas 
soluções de concentrações diferentes (água de uma solução salina diluída para uma mais 
concentrada). O fluxo de água é interrompido quando atinge o equilíbrio. 
 
Osmose Reversa consiste na aplicação mecânica de uma pressão superior à pressão 
osmótica do lado da solução mais concentrada. 
 
Assim, a água pura pode ser retirada de uma solução salina por meio de uma membrana 
semipermeável. Na prática, pressiona-se a solução por meio de uma bomba e passa esta 
solução sob alta pressão por um vaso de pressão, em que está contida a membrana de 
osmose reversa. 
 
Membranas são tecidos que permitem a difusão preferencial da água e retém sais nela 
dissolvidos, assim como colóides e bactérias. Remove 90 a 99% da maioria dos 
contaminantes. 
 
Atuam como barreira a todos os sais e microorganismos com peso molecular acima de 100. 
 
Diversos fatores podem afetar a separação: 
 
♢ pH 
♢ Pressão diferencial ao longo da membrana 
♢ Temperatura 
♢ Tipo de polímero da membrana 
♢ Construção dos cartuchos 
 
Membranas são compostas basicamente de poliamida e polisulfona microporosas e 
revestidas geralmente de resina ou fibra de vidro. 
 
A vida útil das membranas gira em torno de 5 anos. 
 
Devem ser controladas quanto a formação de incrustações provenientes de sais de cálcio, 
magnésio e outros e de biofilme – pré-tratamento antes da osmose e sanitização do 
sistema. 
 
Foram desenvolvidas membranas resistentes à altas temperaturas (superior a 80◦C), o que 
possibilita os processos de sanitização com água quente. Para ter qualidade de água WFI 
(água para injetáveis) a osmose precisa ter duplo passo (possui dois módulos em série de 
osmose reversa). 
 
Destilação e Osmose Reversa de duplo passo são os únicos métodos aceitáveis listados na 
USP para a produção de água WFI 
 
Vantagens​: 
 
Opera com baixo consumo de energia. 
 
Equipamento compacto e eficiente na remoção de espécies iônicas e moleculares, 
bactérias e vírus 
 
Desvantagens: 
 
Não separa compostos orgânicos de baixo peso molecular, gases dissolvidos e 
dióxido de carbono, devendo assim utilizar pré- tratamento com filtro de 5 micrômetros. 
 
 
 
 
 
 
Eletrodeionização 
 
Usada quando a água de alimentação está com alto teor de sólidos dissolvidos e quando a 
água apresenta grandes variações sazonais. Utilizada atualmente em conjunto com a 
osmose reversa (controla melhor a condutividade) 
 
Combinação de membranas semipermeáveis, resinas de troca iônica e potencial elétrico. 
 
Capacidade de remover substâncias fracamente ionizáveis e outros contaminantes não 
removidos pela osmose reversa 
 
 
Ozonização 
 
Utiliza-se ozônio como agente de oxidação e desinfecção. 
 
A obtenção de ozônio é feita por meio de descargas elétricas em gases que contenham 
oxigênio. A ação da radiação ultravioleta (200nm) também pode conduzir a obtenção de 
ozônio. Mesmo com baixa ação residual, é necessário garantir que todo o ozônio que tenhasido adicionado à água seja destruído antes da utilização da mesma. 
 
 
Radiação UV 
 
Utilizada em sistemas de purificação de água. 185nm + 254nm – oxidação dos 
compostos orgânicos e consequente redução de sua concentração (redução de TOC). 
Água deve estar no estágio final de purificação 254nm – ação germicida nos 
diversos pontos da sequência de purificação, onde é necessário reduzir a contagem 
microbiana. 
 
Formação do Biofilme 
 
Comunidades microbianas complexas, e dinâmicas, envoltas por uma matriz, 
geralmente polissacarídica, que se formam seqüencialmente e sofrem alterações ao 
longo do tempo 
 
Sanitização 
Deve não apenas matar as células de biofilme, mas removê-las. 
 
Dificuldades: Requer a obtenção do agente sanitizantes para todos os locais do sistema 
onde possa crescer biofilme. 
 
Garantia do tempo de contato suficiente para os efeitos desejados: morte e remoção do 
biofilme. 
 
 
Principais Opções Sanitizantes para Água: 
 
√ Água Quente 
√ Ozônio 
√ Peróxido de Hidrogênio 
√ Ácido Peracético 
√ Substâncias Cáusticas 
 
 
Rouge 
 
☾ Composição do Aço Inox Cr (16-18%) + Ni (10-14%) + Mo (2-3%) e Fe 
(64-68%) 
 
☾ Depósitos de óxido de ferro encontrados em sistemas de água purificada nas cores 
alaranjado, vermelho, azul ou preto – ROUGE 
 
☾ Degrada a superfície (corrosão e destruição da superfície) - aumentando a 
rugosidade. 
 
☾ Aparecimento frequentes de bactérias e favorece a fixação do biofilme. 
 
 
 
Legislações 
 
Exigências para Sistema de Água para Uso Farmacêutico 
 
A água deve ser produzida, armazenada e distribuída de forma a evitar contaminação 
microbiológica, química ou física. 
 
As fontes de água e a água tratada devem ser monitoradas regularmente (qualidade 
química e microbiológica). 
 
Quando a sanitização química dos sistemas de água fizer parte do programa de controle de 
biocontaminação, deve ser utilizado procedimento para garantir que o agente sanitizante 
foi retirado com eficácia. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
As especificações para os equipamentos de purificação da água, sistemas de 
armazenamento e distribuição devem considerar: 
 
I – risco de contaminação a partir de lixívias de materiais de contato. 
 
II – impacto adverso de materiais de contato adsorvíveis. 
 
III – projeto que permita a sanitização do sistema quando exigido. 
 
IV – resistência à corrosão. 
 
V – ser livre de vazamentos. 
 
VI – configuração para evitar a proliferação microbiológica. 
 
VII – tolerância a agentes de limpeza e sanitização (térmicos/químicos) 
 
VIII – capacidade do sistema e exigências de produção. 
 
IX – Instalação de todos os instrumentos, pontos de amostragem necessários para 
permitir que todos os parâmetros críticos de sistema sejam monitorados. 
 
Deve ser feita a avaliação períodica de possíveis contaminações microbiológicas de filtros 
de areia, filtros multi- meios, leitos de carvão ativado e abrandadores no caso da 
existência destes (retrolavagem, sanitização química ou térmica e regeneração frequente – 
evitar contaminação do sistema e formação de biofilmes). 
 
Sistemas que funcionam e são mantidos em temperaturas elevadas, na faixa de 70-80°C – 
em geral, menos susceptíveis à contaminação microbiológica do que sistemas mantidos a 
temperaturas mais baixas. 
 
Materiais que entram em contato com Sistemas de Água devem ser selecionados e 
satisfazer os objetivos: 
 
Compatibilidade – compatível com temperatura e substâncias químicas utilizadas 
pelo sistema ou dentro dele. 
 
Prevenção de vazamento – materiais não podem apresentar vazamentos dentro da 
faixa de temperatura de trabalho. 
 
Resistência à corrosão – processo de soldagem deve ser controlado. Sistema deve 
ser submetido à passivação após instalação inicial ou após modificação. 
 
 
 
 
 
⋆ Acabamento interno liso 
 
Tanques dedicados e lacrados, construídos em aço inox 316L eletropolido e válvulas de 
segurança. 
 
Tubulação e bomba de recirculação construídos em aço inox 316L eletropolido , instalação 
da tubulação em looping (“dead ends” são inaceitáveis para USP), dimensionada para 
proporcionar fluxo turbulento, manutenção de fluxo mesmo durante a abertura de válvulas. 
 
⋆ Desenho de flanges ou juntas – higiênico ou sanitário. 
 
⋆ Documentação 
Adequada de todos os processos de soldagem realizados incluindo 
inspeções, certificados rastreados de materiais de construção. Toda documentação 
devidamente arquivada. 
 
⁂ Os seguintes itens devem ser considerados para o controle da contaminação de 
recipientes para armazenamento: 
 
⁂ O espaço entre a superfície da água e a tampa do reservatório é uma área 
de risco em que gotas de água e ar podem entrar em contato em temperatura que 
incentivam a proliferação microbiana. Evitar zonas mortas 
 
⁂ A distribuição de água purificada e de água para injetáveis deve ser realizada 
utilizando preferencialmente um anel de circulação contínua. Cuidados que devem ser 
tomados no projeto e dimensionamento do sistema de distribuição e armazenamento. 
 
⁂ Quando emprega-se trocadores de calor para aquecer ou resfriar água para 
uso farmacêutico dentro de um sistema, devem ser tomadas precauções para evitar que o 
equipamento de aquecimento e resfriamento contamine a água. 
 
↠ Programas de Manutenção do Sistema de Água: 
 
✔ Frequência definida para equipamentos e instrumentos do sistema. 
✔ Programa de calibração 
✔ Procedimentos para tarefas específicas 
✔ Controle das peças a serem utilizadas 
✔ Cronogramas e instruções de manutenção 
✔ Registro, revisão e aprovação do serviço executado. 
✔ Registro e revisão de problemas e falhas durante a manutenção. 
 
 
 
 
 
 
 
 
EXERCÍCIOS 
 
1. Assinale a alternativa correta quanto aos processos de purificação de água para uso 
farmacêutico. 
 
a) O processo de purificação da água por troca iônica ocorre quando é exercida uma 
pressão, a qual é aplicada para superar a pressão osmótica e forçar a penetração de água 
através da membrana. 
 
b) Na purificação da água por destilação, a água atravessa uma membrana semipermeável, 
com poros microscópicos, que retém sais, microorganismos e outras impurezas. 
 
c) Um dos aspectos principais do processo de purificação de água por troca iônica é a 
utilização de membranas osmóticas sintéticas, uma tecnologia de ponta, criada para uso em 
processos industriais. 
 
d) No processo de purificação da água por troca iônica ocorre a remoção de íons presentes 
em água através de resinas catiônicas e aniônicas. 
 
 
2. A Farmacopéia Americana (United States Pharmacopoeia) recomenda operações 
unitárias que incluem filtração, deionização, destilação e osmose reversa ou outro processo 
apropriado, para a purificação de água para uso farmacêutico. A retirada dos íons 
dissolvidos na água utilizada na preparação de fármacos é importante, pois 
 
a. o paciente debilitado necessita dos sais minerais das preparações farmacêuticas. 
b. a água para tal fim não deve conter agentes que reajam com os fármacos. 
c. Os íons carregam a água eletricamente, causando a desidratação do paciente. 
d. Os íons dissolvidos na água contaminam os pacientes. 
 
3. Após o processo de purificação por membrana de osmose reversa, é comum que 
ocorra crescimento microbiano na água dentro do tanque de estocagem. A fim de se evitar 
e/ou reduzir tal fato deve-se 
 
a. Esvaziar o tanque de estocagem após o uso da água purificada. 
b. Adicionar agente antimicrobiano na água do tanque de estocagem. 
c. Incluir filtros microbiológicos e lâmpadas ultravioleta ao sistema de estocagem. 
d. Aquecer a água estocada a 80 °C 
 
 
 
4. É CORRETO afirmar que a água utilizada na preparação de medicamentos de uso 
ocular — colírios — difere da água utilizada na preparação de medicamentos injetáveis em 
relação: 
 
a. À presença de material particulado. 
b. Á presença de substâncias pirogênicas. 
c. Ao teor de inorgânicos dissolvidos. 
d. Ao teor de orgânicos dissolvidos. 
 
5. A água purificada empregada no preparo de soluções de usooral apresenta níveis 
elevados de íons. É CORRETO afirmar que esse fato pode ser atribuído ao emprego de 
 
a. Destilação, seguida de filtração. 
b. Osmose reversa, seguida de destilação. 
c. Resinas de troca aniônica, seguida de filtração. 
d. Resinas de troca iônica de leito misto, seguida de destilação. 
 
6. A água purificada empregada no preparo de soluções de uso oral apresenta níveis 
elevados de íons. É CORRETO afirmar que esse fato pode ser atribuído ao emprego de 
 
a. Destilação, seguida de filtração. 
b. Osmose reversa, seguida de destilação. 
c. Resinas de troca aniônica, seguida de filtração. 
d. Resinas de troca iônica de leito misto, seguida de destilação. 
 
7. A radiação ultra-violeta (UV) é utilizada nos sistemas de purificação de água em dois 
comprimentos de onda, em nanômetros: 
 
a. 185 e 309. 
b. 155 e 284. 
c. 254 e 309. 
d. 185 e 254. 
e. 155 e 309 
 
 
 
 
 
8. Segundo Ansel (2007), em INCORRETO afirmar que relação à água purificada, 
USP, é 
 
a. É obtida por destilação, deionização, osmose reversa ou por outro processo 
aceitável. 
b. Quando evaporada até a secagem, não deve conter mais do que 0,001% de 
resíduos (1 mg de sólidos por 100mL de água). 
c. É utilizada na preparação de formas farmacêuticas aquosas. 
d. Pode ser utilizada para administração parenteral (injeções). 
e. Apresenta menos impurezas sólidas do que a água potável usual. 
 
 
9. De acordo com a Farmacopeia Brasileira (5* Ed.), a água purificada, de uso 
farmacêutico, apresenta alguns parâmetros críticos a serem seguidos durante o seu 
processo de obtenção. Assinale a opção que apresenta os valores corretos de 
condutividade e carbono orgânico total, respectivamente, para obtenção desse tipo de água. 
 
a. 0,055 a 0,1uS/cm e < 0,05mg/L 
b. 0,1 a 3,0uS/cm e < 1,0mg/L 
c. 1 a 1,3us/cm e < 0,50mg/L 
d. 1 a 5, Ous/cm e < 1,0mg/L 
e. 1 a 10, Ous/cm e < 0,50mg/L 
 
10. Em comparação com a água potável comum, a água purificada, segundo a 
Farmacopéia Americana, tem muito menos impurezas sólidas já que, quando evaporada à 
secura, não deixa mais de 0,001% de resíduos. A água purificada destina-se à preparação 
de formas farmacêuticas aquosas, exceto as destinadas à administração parenteral. Dos 
métodos de obtenção, qual retira praticamente todos os vírus, bactérias, pirogênios, 
moléculas orgânicas e 90 a 99% dos íons? 
 
a. Osmose reversa. 
b. Destilação. 
c. Tratamento por troca iônica. 
d. Filtração. 
e. Microfiltração. 
 
 
 
 
11. Segundo Jorge Antônio Barros de Macêdo (2005), a água pode ser classificada 
quanto a sua dureza, de acordo com os teores de sais de cálcio e magnésio expressos em 
mg/L de CaCo3. Após o ensaio em uma alíquota, a água demonstrou uma dureza total de 
175 mg/L, podendo ser considerada 
 
a. muito dura. 
b. mole. 
c. dura. 
d. pouco dura. 
e. moderadamente dura. 
 
 
 
 
12. A água é o solvente ou veículo mais desejável e o mais comumente empregado na 
preparação de formas farmacêuticas líquidas. Neste sentido, assinale a alternativa incorreta 
quanto aos processos de purificação de água para uso farmacêutico: 
 
a. Na purificação da água por destilação deve ser usado condensador de plástico, 
vidro ou estanho. 
 
b. O processo de purificação da água por osmose reversa ocorre quando é exercida 
uma pressão, a qual é aplicada para superar a pressão osmótica e forcar a penetração de 
água através da membrana. 
 
c. Na purificação da água por osmose reversa, a água atravessa uma membrana 
semipermeável, com poros sais, microorganismos e microscópicos, que retém outras 
impurezas. 
 
d. Um dos aspectos principais do processo de purificação de água por osmose reversa 
é a utilização de membranas osmóticas sintéticas, uma tecnologia de ponta, criada para uso 
em processos industriais. 
 
e. No processo de purificação da água por troca iônica ocorre a remoção de íons 
presentes em água através de resinas catiônicas e aniônicas.