AGUA PARA USOS FARMACÉUTICOS

AGUA PARA USOS FARMACÉUTICOS

Mercedes Fernández Arévalo

AGUA PARA USOS FARMACÉUTICOS Excipiente más empleado en el campo farmacéutico z

Propiedades fisicoquímicas Ê disolvente excelente para sustancias iónicas y polares

z

Elemento fisiológico

Aplicaciones: z

Vehículo para preparados farmacéuticos

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Líquido de lavado

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Media de transferencia térmica

AGUA PARA USOS FARMACÉUTICOS Tipos de agua: 1. Agua potable

Tratamiento

Captación

2. Agua purificada 3. Agua para inyectables Ê A granel Ê Esterilizada

Los productos farmacéuticos exigen los máximos niveles de calidad, y esto implica extremar los cuidados en la producción, monitorización y control del agua purificada

AGUA PARA USOS FARMACÉUTICOS ¿Por qué purificar el agua? z

Aunque sea razonablemente pura, su composición siempre es variable

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Se pueden encontrar variaciones estacionales

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La calidad del agua de determinadas zonas geográficas es muy deficiente

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Se deben eliminar diversas impurezas para garantizar la calidad de los productos farmacéuticos desarrollados

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Es imprescindible controlar la contaminación microbiológica

AGUA PARA USOS FARMACÉUTICOS Contaminantes del agua (1) z

No existe agua pura en la naturaleza (puede contener más de 90 contaminantes no aceptables)

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Grupos de contaminantes: 1. 2. 3. 4. 5.

Sustancias inorgánicas Compuestos orgánicos Sólidos Gases Microorganismos

AGUA PARA USOS FARMACÉUTICOS Contaminantes del agua (2) z

Procedencia: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Lluvia Erosión Polución Disolución Evaporación Sedimentación Descomposición

El tratamiento dependerá de la composición química del agua y de los principales contaminantes que estén presentes

AGUA PARA USOS FARMACÉUTICOS Contaminantes del agua (3) MINERALES más frecuentes 1. 2. 3. 4. 5.

Calcio y magnesio Hierro y manganeso Silicatos Dióxido de carbono Fosfatos

COMPONENTES ORGÁNICOS Ê Ê Ê Ê Ê Ê

Alcanos clorados Productos aromáticos Fenoles Alcoholes Éteres ...

Otros minerales Ê Cobre Ê Aluminio Ê Metales pesados

– Arsenico, cadmio

Ê Nitratos

AGUA PARA USOS FARMACÉUTICOS Contaminantes del agua (4) MICROORGANISMOS – Biofilm 1. Algas 2. Protozoos – –

Cryptosporidium Giardia

3. Bacterias – – –

Pseudomonas Gram(-) Escherichia coli y coliformes

AGUA PARA USOS FARMACÉUTICOS Formación del Biofilm 1.

Las bacterias acuáticas utilizan polimucosacáridos para colonizar superficies (incluso de sistemas de purificación)

2.

Esto les permite desarrollar comunidades complejas (se les adhiere otros microorganismos, nutrientes ...) 7,000x

AGUA PARA USOS FARMACÉUTICOS Biofilm 1.

Supone una fuente de contaminación difícil de eliminar

2.

SE REQUIERE LA DESTRUCCIÓN DEL BIOFILM 1. Se usan ciclos complejos 2. Primer paso: agente biocida 3. Segundo paso: soluciones de pH muy básico (OHNa) para digerir y eliminar la capa más superficial y entre más agente biocida 4. Repetir el ciclo biocida/agente caústico (5 - 10 ciclos)

AGUA PARA USOS FARMACÉUTICOS Tipos de agua: 1. Agua potable

Tratamiento

Captación

2. Agua purificada 3. Agua para inyectables Ê A granel Ê Esterilizada

Los productos farmacéuticos exigen los máximos niveles de calidad, y esto implica extremar los cuidados en la producción, monitorización y control del agua purificada

AGUA PARA USOS FARMACÉUTICOS CARBÓN ACTIVO

Ê Primera elección para eliminar Cl, color, olor, sabor y compuestos orgánicos Ê Carbón de alta densidad y dureza Ê Se activa por medio de T muy elevadas, por lo que se genera una gran superficie de contacto. Ê Propiedades: – – – –

Gran capacidad de adsorción Alta densidad / área superficial Gran capacidad de adsoción /unidad de V Menores pérdidas durante el proceso de lavado

AGUA PARA USOS FARMACÉUTICOS OXIDACIÓN AVANZADA Ê Destruye los contaminantes orgánicos Ê Lámparas UV emiten radiaciones de alta energía en el agua contaminada Ê Los agentes oxidantes (O3 y H2O2) añadidos al agua se activan a radicales hidroxilos Ê O3 / H2O2 + UV 3 (•OH) Ê Estos radicales inician una cascada rápida de reacciones de oxidación que terminan por oxidar todos los contaminantes orgánicos

TOC

AGUA PARA USOS FARMACÉUTICOS TOC

TOTAL ORGANIC CARBON En las nuevas especificaciones, los ensayos de sustancias oxidables serán sustituídos por la cuantificación del TOC Se propondrán como límites de TOC, tanto para agua purificada como para agua para inyectable, 500 ppb. Reverse osmosis membranes will typically reject 99.9% of all organics with a molecular weight of 150 daltons or greater. The test machine and field data show that a two-pass RO easily reduces TOC levels from 2 to 3 ppm to below 100 ppb.

AGUA PARA USOS FARMACÉUTICOS RESINAS DE INTERCAMBIO IÓNICO Ê Proceso químico reversible (regenerable) de intercambio de iones Ê Ej.: Ca y Mg: iones “duros” Na: iones “blandos” Ê El intercambio de iones se produce en una RESINA DE INTERCAMBIO IONICO Ê Estireno y divinilbenceno

AGUA PARA USOS FARMACÉUTICOS

Ion Exchange Systems Ion exchange systems are manufactured as separate units, or incorporated as part of a complete system. Automatic, semi-automatic and manual systems are available. Flow rates from 1/3 GPM to 200 GPM.

http://www.service-filtration.com/Environmental-Systems-Ion-Exchange.html

AGUA PARA USOS FARMACÉUTICOS PROCESOS DE FILTRACIÓN Partículas suspendidas Bacterias Hidrocarbonos Colides Pirógenos Microorganismos; Aniones (más de 1 carga negativa); Cationes (según tamaño y forma); Compuestos orgánicos Pm > 200 - 300 Daltons)

AGUA PARA USOS FARMACÉUTICOS

• Filtros de membrana en torno a un tubo central perforado • M: Acetato de celulosa (>> caudal / superficie) • Cross filtration • CIP

AGUA PARA USOS FARMACÉUTICOS OSMOSIS INVERSA Low pressure

High pressure

under pressure

raw water

Semi-permeable membrane

Feed water

Permeate water

Reject water drain or recycle

Purified water

Separación de los componentes de una solución (solutos) desde otro componente (agua), por la P ejercida sobre una membrana semipermeable. VELOCIDAD DEL PROCESO: • P aplicada • Diferencia P osmótica • Área y características de la membrana •T

AGUA PARA USOS FARMACÉUTICOS SECUENCIA DE OPERACIONES

Sólidos suspendidos Disminución de la dureza (protección m)

Eliminación del Cl por UV o inyección química (protección m)

Recoge el agua “blanda” clorada (ciclo previo a RO)

2-Pass RO en serie (agua 2-5 μsiemens en continuo) -Ó2-Pass RO/Electrodesionización (agua < 1 μsiemens en continuo)