UNIVERSIDADE ESTADUAL DE GOIÁS
UNIDADE UNIVERSITÁRIA DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS
CURSO DE FARMÁCIA
HADASSA LARRYZA COELHO DE MELO SANTOS
VALIDAÇÃO DE PROCESSO DE ESTERILIZAÇÃO DE MATERIAIS
DE EMBALAGEM USADOS NA INDÚSTRIA FARMACÊUTICA
ANÁPOLIS
2015
HADASSA LARRYZA COELHO DE MELO SANTOS
VALIDAÇÃO DE PROCESSO DE ESTERILIZAÇÃO DE MATERIAIS
DE EMBALAGEM USADOS NA INDÚSTRIA FARMACÊUTICA
Trabalho
de
Conclusão
de
Curso
apresentado à Coordenação do Curso de
Farmácia da Universidade Estadual de
Goiás como requisito parcial necessário à
obtenção do título de Bacharel em Farmácia
Orientadora: Profa. MsC. Fabiana Gonçalves dos Reis
ANÁPOLIS
2015
Santos, Hadassa Larryza Coelho de Melo.
A Esterilização de Produtos Farmacêuticos por Radiação
Gama/ Hadassa Larryza Coelho de Melo Santos; Fabiana
Gonçalves dos Reis – 2015.
Orientadora Profa. MsC . Fabiana Gonçalves dos Reis.
TCC (GRADUAÇÃO), Universidade Estadual de Goiás,
Unidade Universitária de Ciências Exatas e Tecnológicas,
2015.
1. Gama. 2. Radiação. 3. Esterilização – Goiás (Estado). I.
Fabiana Gonçalves dos Reis.
RESUMO
A esterilização por radiação gama é uma tecnologia utilizada no setor da
esterilização no Brasil há mais de 40 anos. Uma das aplicações da esterilização por
raios gama é na industrialização de matérias para saúde, sejam estes materiais de
uso médico, farmacêutico ou hospitalar. Existem outras formas de esterilização além
da radiação, porém, há limitações quanto ao uso, principalmente, relacionadas à
característica física de determinados materiais. Este trabalho teve como objetivo
caracterizar
a
esterilização
de
materiais
de
embalagem
utilizados
no
acondicionamento primário de produtos farmacêuticos por meio de radiação.A
revisão de literatura foi realizada durante o período de fevereiro a abril de 2015
utilizando asbases de dados científicas MEDLINE-Bireme e Google Scholar as
palavras-chave (esterilização, radiação e radiação gama), documentos oficiais e
publicações em revistas de menor circulação. A inclusão e exclusão de artigos levou
em consideração principalmente a adequação ao tema do estudo proposto.Para
garantir a eficiência do processo, é necessária a realização de análises
microbiológicas e físico-químicas nos materiais de embalagem antes e após a
irradiação por raios gamapara comprovar a ausência de qualquer carga microbiana
presente nos objetos. Para tanto, os testes de compatibilidade e bioburden
realizados, a carga em kGy, o processo de transportar, receber e analisar
criteriosamente esses produtos deve ser validado e estudado pelo Laboratório
Farmacêutico que compra e utiliza o material irradiado, como forma de garantir a
qualidade do produto que será encaminhado para consumidor final. O método de
esterilização por radiação gama tem se mostrado eficiente para os materiais nos
quais é aplicado, garantindo a quase inexistência de modificações de atributos
devido às variações de dose da irradiação. Essa eficiência do processo de irradiação
apresenta-se em todas as etapas, assim como, nas etapas de fabricação dos
materiais de acondicionamento primário, transporte, testes microbiológicos e físicoquímicos. Sendo assim, consiste em uma tecnologia amplamente utilizada em
laboratórios farmacêuticos que produzem medicamentos que necessitam de
embalagens e matérias-primas estéreis.
Palavras chaves: Radiação ionizante, Teste de compatibilidade, Teste de
bioburden, Acondicionamento primário.
ABSTRACT
The sterilization by gamma radiation is a technology used in the sterilization industry
in Brazil for over 40 years. One of the applications of sterilization by gamma rays is in
the industrialization of materials for healthcare, whether materials for medical use,
pharmaceutical or hospital. There are other forms of sterilization in addition to
radiation, however, there are limitations on the use, mainly related to the physical
characteristic of certain materials. This study aimed to characterize the sterilization of
packaging materials used in the immediate packaging of pharmaceutical products
through radiation. A literature review was conducted during the period February to
April 2015 using the scientific databases MEDLINE, Bireme and Google Scholar
keywords (sterilization, gamma radiation and radiation), official documents and
publications in smaller circulation magazines. The inclusion and exclusion of items
taken into account mainly the appropriateness to the subject of the proposed study.
To ensure process efficiency, it is necessary to carry out microbiological and
physical-chemical analysis in packaging materials before and after irradiation by
gamma rays to show the absence of any microbial load present in the objects.
Therefore, compatibility tests and performed bioburden, the load on kGy, the process
of transporting, receiving and carefully analyzing these products must be validated
and studied by Pharmaceutical Laboratory who buys and uses the irradiated
material, in order to guarantee the quality of product that will be forwarded to the end
consumer. The method of sterilization by gamma irradiation has been shown to be
effective for the materials to which it is applied, ensuring almost no attribute changes
due to the irradiation dose variations. This efficiency of the irradiation process is
presented in all the stages, as well as the manufacturing steps of the primary
packaging materials, transportation, microbiological and physico-chemical tests.
Thus, it consists of a widely used technology for producing pharmaceutical drugs that
require sterile packaging materials.
Key-words: Ionizing radiation, compatibility testing, bioburden testing, immediate
packaging.
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO ........................................................................................................ 6
2. OBJETIVO ............................................................................................................ 10
3. METODOLOGIA ................................................................................................... 11
4. REVISÃO DE LITERATURA ................................................................................ 13
4.1. TIPOS DE ESTERILIZAÇÃO ............................................................................ 13
4.1.1. Esterilização por agentes físicos ................................................................. 14
4.1.1.1. Esterilização térmica por vapor saturado ................................................................................ 14
4.1.1.2. Esterilização térmica por calor seco......................................................................................... 15
4.1.1.3. Esterilização por radiação ........................................................................................................ 16
4.1.2. Esterilização por agentesquímicos.............................................................. 16
4.1.2.1. Esterilização química por líquidos ............................................................................................ 16
4.1.2.2. Esterilização química por gases................................................................................................ 17
4.2. APLICAÇÕES DA RADIAÇÃO EM PROCESSOS INDUSTRIAIS EM GERAL .. 17
4.2.1. Aplicabilidade da esterilização por radiação ionizante gama em
indústrias farmacêuticas ........................................................................... 19
4.2.2. Interação da radiação ionizante com a matéria e os organismos
patogênicos ................................................................................................ 21
4.3. POR QUE A ESTERILIZAÇÃO POR RADIAÇÃO DO TIPO GAMA? ................. 23
4.4 ETAPAS DO PROCESSO DE ESTERILIZAÇÃO POR RADIAÇÃO GAMA DOS
MATERIAIS DE EMBALAGEM PARA ACONDICIONAMENTO PRIMÁRIO
DE PRODUTOS FARMACÊUTICOS ........................................................... 25
4.4.1. Amostragem durante a produção do material pelo fabricante .................. 25
4.4.1.1 Acondicionamento das amostras .............................................................. 26
4.4.1.2 Identificação das amostras ........................................................................ 26
4.5. DESCRIÇÃO DOS TESTES REALIZADOS NO LABORATÓRIO
FARMACÊUTICO......................................................................................... 26
4.5.1. Teste de compatibilidade.............................................................................. 27
4.5.2. Bioburden ...................................................................................................... 28
4.5.3. Critérios de aceitação dos testes de compatibilidade e bioburden .......... 29
7. REFERÊNCIAS ..................................................................................................... 32
6
1. INTRODUÇÃO
A industrialização de materiais descartáveis avançou para atender à grande
demanda por produtos tanto na área de alimentação quanto na saúde que são
considerados prioridades. As tecnologias de produção e conservação são
indispensáveis, também pelo grande aumento nos números da população mundial.
A radiação gama é uma das tecnologias aplicadas para esterilização de sistemas de
embalagem contendo produtos para a saúde. No processo de esterilização, é
fundamental que as propriedades das embalagens sejam mantidas e que o controle
dos micro-organismos na área da saúde seja eficaz. Dentre as tecnologias mais
aplicadas para esse controle encontram-se calor seco, o calor úmido (autoclave com
vapor), o óxido de etileno e as radiações ionizantes além de outros processos
químicos (PORTO, 2013).
A necessidade por formas de esterilização que garantam a esterilidade do
produto sem a necessidade de retirá-lo de sua embalagem secundária ou terciária
deve ser enfatizada. Além disso, há leis e normas que regulamentam a aplicação e
utilização da Esterilização por Radiação Gama são: RDC 59: 2000- Boas Práticas de
Fabricação de Produtos Médicos (ANVISA); RDC 17: 2010- Boas Práticas de
Fabricação de Medicamentos (ANVISA); Normas da Comissão de Energia Nuclear
(CNEM): licenciamento, fiscalização e controle; NBR ISO 13485:2004- Produtos para
a Saúde- Sistemas de Gestão de Qualidade- Requisitos para fins Regulamentares;
ISO 11137-1:2006- Sterelizations of Health care products - Radiation - Part1:
Requeriments
for development, validations and routine controlof a sterelization
process for medical devices; ISO 11137-2:2006- Sterelizations of Health care
products - Radiation- Part: 2 –Establishing the sterelization dose; ISO 11137-3:2006
–Sterelizations of Health care products – Radiation - Part:3 –Guidance on Dosimetric
aspects; ISO 11137:2006 –Sterelization of medical devices – Microbiological
methods (part 1, 2) (PRADO, 2010)
No âmbito dos produtos alimentícios para melhorar a qualidade dos alimentos
comercializados, há a necessidade de métodos adequados de manipulação, pré,
pós-tratamento
e
armazenamento
correto.
Neste
contexto
a
embalagem
desempenha um papel fundamental, impedindo o contato e a proliferação de
microrganismos nos produtos acondicionados. Para garantir a eficiência de
embalagens em proteger, e prolongar a vida útil de produtos às indústrias de
7
embalagens tem utilizado a radiação ionizante para melhorar as propriedades
químicas, mecânicas, térmicas e de barreira do seu produto final (ALVES, 2011).
A crescente preocupação mundial com o aumento da população e a
problemática do desenvolvimento econômico das nações, uma alta prioridade deve
ser dada na adoção de sistemas de produção agrícola, eficientes e sustentáveis. Na
agricultura, o uso da radiação tem contribuído para o controle de insetos e pragas
em produtos agrícolas em geral na forma primária (“commodities”) e na forma de
alimentos processados. Para contribuir com o plantio sustentável tem sido aplicado o
uso do substrato chamado solo turfoso que realiza a importante tarefa de
proporcionar o crescimento de bactérias e posterior armazenamento. Essas
bactérias irão fixar nitrogênio melhorando o processo simbiótico. Para a melhoria da
qualidade das turfas usadas como substrato e para produção de inoculantes, a
radiação gama tem sido considerada historicamente como melhor método de
esterilização dos substratos em larga escala (TSAI, 2006).
Por meio da radiação, podem ser eliminados microrganismos patogênicos ao
homem e animais, sendo essa propriedade usada para esterilização de produtos
farmacêuticos e médicos, irradiação de produtos alimentícios e desinfecção de solos
e substratos e do lodo de esgoto.A radiação gama emprega uma específica dose ao
material submetido a ela, de maneira relativamente lenta, podendo durar de alguns
minutos a horas, quando um grande volume de produto é tratado. A irradiação gama
obtida através de isótopos ou de aceleradores de feixe de elétrons energizados tem
sido usada com sucesso para irradiação de materiais complexos contendo alto
número de agentes potencialmente patogênicos (TSAI, 2006).
Os termos “radiação ionizante” ou “radiação de alta energia” são usados
geralmente, para designar radiação eletromagnética, como as radiações emitidas
por núcleos radioativos naturais ou artificiais como raios gama (γ), e as partículas
alfa (α,) e beta (β) ou feixe de partículas acelerados (elétrons, nêutrons, prótons,
dêuterons, produtos de fissão) e raios X, produzidos no processo de fretamento
deelétrons de alta energia produzidos pela matéria. Estas radiações carregam
energia suficiente para ionizar moléculas que apresentam potenciais de ionização
entre 10 eV e 15 eV (elétron – volt)(ALVES, 2011).
De acordo com Alves (2011), os raios gama são as radiações mais usadas na
química dos polímeros. O principal emissor gama é o cobalto 60 (Co-60), um
radioisótopo com meia–vida média de 5 anos, produzido pela ativação
do
8
59Co(cobalto 59) em reatores nucleares. É emissor de dois tipos de raios gama
sendo um com energia de 1,17 MeV e o outro de 1,33 MeV. Têm forte poder de
penetração e a sua intensidade é reduzida a 1/10 do valor inicial após passar por
43,2 cm de água ou material similar. Outro emissor de raios gama é o radioisótopo
Césio 137 que tem um tempo de meia vida de 30 anos e requer uma blindagem
menos severa e com poder de penetração muito menor em relação ao Co-60. O
Césio 137 pode ser facilmente usado para irradiar substâncias em recipientes de
aço.
A RDC Nº 30, de 15 de Fevereiro de 2006 traz no Art. 1º (V, VI, VII) a
definição e distinção de produtos médicos, que também podem ser aplicados a
indústrias farmacêuticas por abranger todos os tipos de produtos para saúde.
Produtos médicos são produtos para a saúde tal como equipamento, aparelho,
material, artigo ou sistema de uso ou aplicação médica, odontológica ou laboratorial.
Aqueles de uso único são qualquer produto médico, odontológico e laboratorial
destinado a ser usado na prevenção, diagnóstico, terapia, reabilitação ou
anticoncepção que pode ser usado somente uma vez. Produto médico reutilizável é
qualquer gênero médico, odontológico e laboratorial destinado a ser usado na
prevenção, diagnóstico, terapia, reabilitação ou anticoncepção que pode ser
reprocessado mediante protocolo validado.
As definições para o processo de esterilização e a distinção entre limpeza e
desinfecção são claras. Limpeza: Remoção de sujidade em objetos inanimados ou
superfícies, imprescindível antes da execução de processos de desinfecção como
também de esterilização. Desinfecção: Processo físico ou químico que elimina a
maioria dos microrganismos patogênicos de objetos inanimados e superfícies, com
exceção de esporos bacterianos podendo ser de nível básico, médio ou alto.
Esterilização: Processo físico ou químico que elimina todas as formas de vida
microbiana, incluindo os esporos bacterianos, segundo RDC Nº 30, de 15 de
Fevereiro de 2006 Art. 1ºI, III e IV.
Os principais métodos de esterilização de produtos para saúde aplicados em
indústrias são EtO-Óxido de Etileno, Radiação e Vapor saturado (ABDO, 2006). A
radiação por sua vez possui a capacidade de no caso específico de sistemas
biológicos e microrganismos de agir de forma indireta. É capaz de induzir
modificações nas moléculas de água que compõe os materiais dando origem à
formação de radicais livres (OH, H) e moléculas de peróxido de hidrogênio, que vão
9
reagir com elementos vitais das células destes organismos. Por outro lado, a
radiação pode agir diretamente na molécula de DNA, ionizando uma parte dela, ou
sobre outro componente vital das células, levando a falência total do organismo, o
que ocorre no caso de microrganismos patogênicos (PINO; GIOVEDI, 2005).
As grandes vantagens tecnológicas do processamento por radiação, na
esterilização de produtos médicos e farmacêuticos, quando comparadas com
tecnologias alternativas, tais como óxido de etileno (EtO) e autoclavação (vapor
d'água) são: processo realizado à temperatura ambiente, provoca um aumento
praticamente desprezível na temperatura do produto em tratamento, não deixa
resíduos, não libera agentes poluentes, os produtos podem ser processados na
embalagem final, tem custo competitivo elevado, pode ser aplicado em diversos
materiais compatíveis com a radiação ionizante e não tornam os produtos
radioativos (CALVO, 2005).
Por se tratar de um processo amplamente utilizado em indústriasde produtos
para saúde, destaca-se o objetivo deste trabalho de realizar uma revisão de
literatura que caracteriza a validação da esterilização por radiação gama de
materiais de embalagem farmacêuticos.
10
2. OBJETIVO
O objetivo deste trabalho foi realizar uma revisão de literaturae documental do
tipo qualitativa e descritiva visando caracterizara esterilização de materiais de
embalagem utilizados no acondicionamento primário de produtos farmacêuticospor
meio de radiação.
11
3. METODOLOGIA
3.1. TIPO DE ESTUDO
A revisão de literatura foi realizada durante o período de fevereiro a abril de
2015 utilizando as bases de dados científicas MEDLINE-Bireme e Google Scholar
com as palavras-chave (esterilização, radiação e radiação gama), documentos
oficiais e publicações em revistas de menor circulação. A partir dos artigos
encontrados foi possível o acesso a teses de doutorado na área de física nuclear.
Além de artigos foram utilizadas as normas técnicase leis que regulamentam e
fundamentam testes e resultados de esterilização por radiação gama de materiais de
embalagem farmacêuticos.
3.1.1. Fontes
Para a seleção das fontes, foram consideradas como critérios de inclusão as
bibliografias que abordassem o problema proposto. Os critérios de exclusão,após a
verificação de título e resumo, foram em relação àquelas bibliografias que não
atenderam à temática radiação de materiais de embalagens e outros em geral; e
bibliografias em que o direcionamento do texto estava voltado apenas para a parte
técnica no que diz respeito à atividade nuclear da radiação.
3.1.2. Coleta de Dados
A coleta de dados seguiu a seguinte premissa:
a) Leitura Exploratória de todo o material selecionado (leitura rápida que objetiva
verificar se a obra consultada é de interesse para o trabalho);
b) Leitura Seletiva (leitura mais aprofundada das partes que realmente interessam);
c) Registro das informações extraídas das fontes em instrumento específico
(autores, ano, método, resultados e conclusões).
3.1.2. Análise e Interpretação dos Resultados
Nesta etapa foi feita a leitura analítica com a finalidade de ordenar e sumariar
as informações contidas nas fontes, de forma que estas possibilitassem a obtenção
de respostas em relação ao problema de proposto.
12
3.1.2. Discussão dos resultados
As categorias que surgiram da etapa de análise foram avaliadas e discutidas
a partir do referencial teórico relativo à temática do estudo.
13
4. REVISÃO DE LITERATURA
4.1.
TIPOS DE ESTERILIZAÇÃO
A preocupação com o material utilizado em procedimentos invasivos e com o
ambiente surgiu em meados do século XIX na chamada “era bacteriológica”. A partir
disso, muito se evoluiu no processo de limpeza e esterilização de materiais. A
primeira forma de esterilização de materiais médicos foi fervura prolongada, que
rotineiramente era utilizada para limpeza de tecidos utilizados em procedimentos
médicos. No entanto, após ser notada a resistência dos microrganismos, foi
necessário o aumento das temperaturas de fervura (VIANA, 2014).
A esterilização é o processo que visa destruir todas as formas de vida
microbiana por meio de métodos físicos, químicos ou ambos. Todo o processo de
esterilização exige controle para identificar possíveis falhas, garantindo a qualidade
final da esterilização. O controle inclui a utilização de métodos físicos, químicos e
biológicos, além da documentação sistemática de sua aplicação (SANTOS, 2014).
Para garantir a eficácia dos produtos esterilizados é importante um processo de
validação que subsidie e forneça dados que comprovem sua eficiência. Tudo isso
não apenas para avaliar o desempenho dos equipamentos ou de metodologias, mas
sim, determinar que o material submetido ao processo, não cause danos à saúde do
indivíduo (VIANA, 2014).
Convencionalmente considera-se um artigo estéril, conforme definido pela
Food and Drug Administration – FDA - dos EUA, quando a probabilidade de
sobrevivência dos microrganismos que o contamina é menor do que 1: 1.000.000
(10-6) unidades formadoras de colônias. Esse critério é o principio básico dos testes
biológicos usualmente utilizados para controlar o processo de esterilização. É
preciso que se saiba que a definição destes processos de esterilização inclui
parâmetros para esterilização previamente definidos em condições laboratoriais. Um
destes parâmetros é a carga microbiana (“bioburden”), que é o termo utilizado para
denominar a quantidade de microrganismos presentes no objeto a ser esterilizado e
que possui grande influência na qualificação de materiais de embalagem em
indústrias de medicamentos e/ou artigos hospitalares estéreis (CCIH/HUCFF/UFRJ,
2013).
14
4.1.1. Esterilização por agentes físicos
Existem várias formas de se esterilizar um material, seja ele um papel, um
plástico ou um artigo de inox. Essas esterilizações podem ser feitas de forma física
e/ou química. As formas de descontaminação por agentes físicos de materiais ou
matérias primas para produção de medicamentos podem ser: Esterilização por vapor
saturado sob pressão, que são as chamadas autoclaves; Esterilização térmica por
calor seco; Esterilização por Radiação e Esterilização por agentes químicos.
4.1.1.1. Esterilização térmica por vapor saturado
O vapor saturado sob pressão é a forma mais efetiva para utilização em
procedimentos de esterilização, pois o vapor consegue penetrar com facilidade em
objetos porosos e ainda assegura a secagem após o processo, sendo o
equipamento que realiza a esterilização denominado de autoclave, nomeando o
processo de autoclavagem (PERKINS, 1983 apud MORIYA, 2012). O mecanismo de
esterilização pelo vapor saturado sob pressão está relacionado ao calor latente,
fazendo com que haja a termo coagulação das proteínas microbianas. Calor latente
pode ser compreendido como sendo o calor recebido durante a mudança de estado
físico de uma substância, mantendo-se a mesma temperatura. O vapor saturado sob
pressão em contato com a superfície “fria” dos materiais sofre uma condensação
que libera o calor latente, aquecendo e molhando simultaneamente os materiais,
provocando a termo coagulação das proteínas microbianas que os leva a morte
(MORIYA, 2012).
Os equipamentos responsáveis por esse processo de termo coagulação são
as autoclaves. Estas podem ser divididas em dois tipos: as autoclaves gravitacionais
e autoclaves pré-vácuo. Nas do tipo gravitacional o ar será removido por gravidade.
Este processo é relativamente lento e permite a permanência de ar residual. Em
geral, são adequados para esterilização de materiais desempacotados, ou seja, os
materiais que não necessitam para sua esterilização de pacotes chamados cover
bag (NBR 14990-1, 2004). Para materiais porosos ou densos, esse tipo de
equipamento é menos eficaz do que outros métodos de remoção de ar, pois, alguns
15
materiais podem não sofrer exposição suficiente ao tempo e temperatura adequados
para esterilização (CCIH/HUCFF/UFRJ, 2013)
Nos modelos de autoclave pré-vácuo o ar é removido previamente, com
formação de vácuo. Quando o vapor é admitido penetra instantaneamente nos
pacotes, com pouca chance de ar residual. Devido a este mecanismo o processo é
mais rápido e eficiente. O vácuo pode ser obtido através de uma bomba de sucção
com formação de vácuo num único pulso (alto vácuo) ou através de seguidas
injeções e retiradas rápidas de vapor em temperaturas ligeiramente inferior à do
processo (pulsos de pressurização), sendo esse tipo de autoclavação mais eficiente
(CCIH/HUCFF/UFRJ, 2013).
Com o objetivo inicialmente de atender a serviços odontológicos devido à
grande rotatividade de pacientes, foi criada a autoclave para esterilização
ultrarrápida, que passou por testes feitos pela Universidade de São Paulo e
aprovados posteriormente pela ANVISA (2010). A esterilização ultrarrápida (flash
sterilization) pode ser realizada em autoclaves específicas, de pequeno porte,
programadas para operar sem o ciclo de secagem e com o material desempacotado.
Esse modelo de autoclave para esterilização ultra-rápida foi proposto para resolver
problemas emergenciais de contaminação acidental de instrumentos essenciais
durante as cirurgias.
4.1.1.2. Esterilização térmica por calor seco
O método da esterilização por calor seco ocorre devido a processos
oxidativos, e, portanto, necessita de altas temperaturas e longo tempo de exposição.
É realizado em equipamentos denominados estufas com distribuição homogênea do
calor. Sua eficácia depende da difusão do calor, da quantidade de calor disponível e
dos níveis de perdas de calor. Existem dois tipos de estufas que operam com este
tipo de método: a estufa de convecção por gravidade e a estufa de convecção
mecânica (circulação de ar forçado). O método tem como desvantagens a
necessidade de altas temperaturas e longo tempo de exposição, além da dificuldade
de validação, que pode acelerar o processo de degradação do instrumental (OPAS,
2008,ANVISA, 2010b).
16
4.1.1.3. Esterilização por radiação
A esterilização por radiação promove uma interação com o material a ser
irradiado. Nesta interação ocorrem reações complexas em frações de segundos,
quando o material é atravessado pelo campo de radiação. O bombardeamento dos
produtos, por radiação gama ou por feixe de elétrons são técnicas efetivas no
processamento por radiação ionizante. A diferença entre elas consiste, basicamente,
no tipo de radiação primária que interage com o material a ser irradiado (UZUELI,
2013).
A energia transferida pela radiação gama ou feixe de elétrons provoca a
quebra da molécula de DNA dos micro-organismos através da retirada de elétrons
orbitais dessas moléculas. Esse mecanismo é chamado de ionização, e o efeito da
quebra da molécula de DNA é a morte dos micro-organismos (CBE, 2009).
4.1.2. Esterilização por agentes químicos
Os agentes esterilizantes químicos podem ser líquidos ou gasosos. Alguns
são usados nos dois estados físicos da matéria, exemplo destes são o formaldeído e
o peróxido de etileno divergindo apenas na concentração de um estado para outro
(RIO, 2010).
4.1.2.1. Esterilização química por líquidos
Métodos químicos podem ser do tipo líquido ou gasoso, e os que são apenas
químicos e sofrem interferências físicas. Há métodos químicos à base de líquidos
que fazem uso de glutaraldeído. Esses tem ação desinfetante de alto nível sendo
muito utilizados para esterilização química de artigos
termo-sensíveis. O
glutaraldeído possui a grande desvantagem de ser altamente tóxico à pele e
mucosas necessitando do uso de equipamentos de proteção individual (EPI).
Segundo a OPAS (Organização Pan-Americana de Saúde, 2008) e COVISA
(Coordenação de Vigilância em Saúde, 2008), a escolha do glutaraldeído a 2%
como produto esterilizante, deve ser criteriosa, elegendo-o sempre como segunda
opção, na impossibilidade de utilizar a autoclave ou outro equipamento. Os artigos a
17
serem tratados com glutaraldeído devem ser totalmente submersos pelo tempo
preconizado pelo fabricante, que pode variar de 8 a 10 horas.
Há também a possibilidade de usar peróxido de hidrogênio a 6%, formaldeído
e alcoóis. O ácido paracético que é um derivado do peróxido de hidrogênio tem sua
atividade conhecida desde o século passado. A combinação desses dois compostos,
formaldeído e ácido paracético e soluções neutralizantes diminui seu efeito
corrosivo, indicado para materiais sensíveis ao calor e que são submergíveis (OPAS,
2008).
4.1.2.2. Esterilização química por gases
Segundo RIO(2010), os principais agentes esterilizantes utilizados na forma
de gás são formaldeído, peróxido de hidrogênio e o óxido de etileno (ETO- Ethylene
Oxide), sendo o último o de maior aplicabilidade para materiais sensíveis à
esterilização por exposiçãoao calor. Apesar do alto risco de toxicidade do óxido de
etileno, é um composto muito usado pelo seu grande poder de difusão e penetração.
É um tipo de composto que só deve ser manuseado por operador qualificado, com
EPIs necessários para a atividade e em ambiente controlado (OPAS, 2008).
4.2. APLICAÇÕES DA RADIAÇÃO EMPROCESSOS INDUSTRIAIS EM GERAL
O processamento por radiação está presente em diversos produtos tais como:
alimentos, materiais médicos descartáveis, cabos, materiais para embalagem e
matérias primas para medicamentos. Tem a finalidade de melhorar as propriedades
e esterilizar ou higienizar os produtos irradiados (UZUELI, 2013). As radiações
ionizantes usadas em processos de esterilização industrial podem ser: radiação
eletromagnética e na forma de partícula. A radiação eletromagnética inclui os raios
gama e os raios- X, que diferem pela forma como são produzidos. Os raios- X fazem
uso de aceleradores de elétrons (XAVIER, 2006), enquanto os raios gama (γ) são
originados de transições do núcleo do átomo que se encontram um nível energético
superior e instável (isótopo radioativo) passando para um nível menor de energia
estável (UZUELI, 2013). A radiação na forma de partículas está relacionada a
18
partículas de alta energia como: alfa, próton, elétrons e nêutrons (PINO; GIOVEDI,
2005).
O grande aumento da aplicação da radiação ionizante na indústria decorre da
alta capacidade energética deste tipo de radiação o que faz com que possa ser
utilizada com diferentes finalidades visando à modificação microbiológica dos
materiais expostos (PINO; GIOVEDI, 2005). As principais fontes industriais de
radiação ionizante são os irradiadores de raios gama (γ) e aceleradores de elétrons.
Outra fonte de energia utilizada na indústria são os elementos que geram raios-X de
alta potência, porém são utilizados em menor escala quando comparados a
elementos como cobalto 60 e Césio 137 (CNEN, 2014).
De acordo com Pino e Giovedi(2005),o cobalto 60 é o radioisótopo mais
utilizado para aplicações industriais. Isso se deve à sua vida média de decaimento
(T
1/2)
ser muito alta (5,27 anos) e seu potencial de energia elevado (valor médio
1,25 MeV).Em ensaios chamados não destrutivos, são usadas as propriedades de
penetração da radiação na matéria para inspeção do interior de materiais e
conjuntos lacrados. Podem ser inspecionados componentes de aviões, partes de
navios, qualidade de soldas, entre outros artigos. Esse tipo de ensaio pode ser
realizado utilizando-se fontes de raios-X (radiografia) ou raios (γ) (gamagrafia). Tanto
a radiografia como a gamagrafia podem realizar análises desde folhas finas até aços
com espessura aproximada de 25 cm(MACHADO, 2011).
Na indústria a radiação ionizante é aplicada na reticulação de polímeros. Isso
quer dizer que formam cadeias poliméricas lineares ou ramificadas interligadas por
ligações covalentes, visando assim, a melhoria nas propriedades térmicas,
mecânicas e químicas destes materiais (TAKATSUKI, 2011). A reticulação de
polímeros está diretamente ligada à produção de hidrogéis que são amplamente
usados na medicina. Os hidrogéis são capazes de absorver água até atingir um
estado de equilíbrio sem perder sua forma. São usados com finalidade de
tratamento de queimaduras e diferentes tipos de lesão na pele. Seu uso é capaz de
diminuir o tempo de cicatrização e dor (ROSIAK, 1991, PINO e GIOVEDI, 2005).
A vasta aplicabilidade da radiação ionizante de raios gama na indústria de
alimentos pode ser caracterizada por três processos que dependem da dosagem da
radiação (CAMARGO, 2007):
A radapertização ou esterilização que consiste no tratamento do alimento com
uma dose de energia ionizante suficiente para prevenir a decomposição e a toxidez
19
de origem microbiana, independente do tempo e das condições de armazenamento
do produto, desde que este não seja contaminado novamente. Esta técnica é muito
empregada para produtos cárneos. Exemplo disso são os filés de frango e peito de
peruque foram desenvolvidos pela NASA (EUA) e não têm prazo de validade,
mesmo em temperatura ambiente, desde que a embalagem seja mantida intacta. O
laboratório de Irradiação de Alimentos e Radioentomologia do CENA (Centro de
Energia Nuclear na Agricultura), também produziu este tipo de frango irradiado para
fins de pesquisa, na Universidade de São Paulo (USP) (USP-CENA, 2005).
A radiciação que é o tratamento do alimento com uma dose de energia
ionizante suficiente para reduzir o número de bactérias patogênicas viáveis e não
produtoras de esporos, de forma que não sejam detectadas por métodos de análises
bacteriológicas nos alimentos tratados. Esse tratamento também inativa parasitas
presentes nos alimentos. A radiciação é utilizada na pasteurização de sucos, carnes
frescas e massas frescas (VICENTE; SALDANHA, 2012).
A
radurização
pode
ser
encarada
como
tratamento
semelhante
à
pasteurização, levando à redução na contagem de microrganismos deterioradores
viáveis. Neste caso, geralmente utilizamos outros métodos de conservação
associados, como a refrigeração. Pode ser utilizado para prevenir brotamentos em
bulbos e tubérculos, retardar o tempo de maturação de frutas, prevenir a
deterioração por fungos em frutas e hortaliças e controle de infestação por insetos e
ácaros (USP-CENA, 2005).
4.2.1. Aplicabilidade da esterilização por radiação ionizante gama em
indústrias farmacêuticas
O processo de irradiação industrial por Co-60 é considerado como a
exposição de matérias primas e materiais à radiação ionizante, sendo essa radiação
gama, proveniente do Co-60. Os irradiadores industriais, utilizados no processo, são
compostos por fontes seladas radioativas de Co-60revestidas por aço inoxidável
AISI 316L formando um lápis. Estes lápis de Co-60 e lápis frios (sem Co-60, também
chamados “dummies”) são dispostos em posições pré-determinadas nos magazines
dos “racks” de fontes (Figura 1) (CNEM, 2014).
20
Co- 60
Lápis de Co-60
soldados com aço inox
Magazine com lápis de
Co-60 e lápis frios
“Rack” de fontes com
os magazines
Figura 1 - Montagem esquemática do “rack” de fontes radioativas dos irradiadores gama
Fonte: Calvo (2005)
Com o desenvolvimento dos reatores nucleares, foi possível a produção
artificial de isótopos radioativos através de reações nucleares de ativação. As fontes
usadas em gamagrafia (radiografia com raios gama em filme fotográfico) requerem
cuidados especiais de segurança, pois, uma vez ativadas, emitem radiação,
constantemente. Deste modo, é necessário um equipamento que forneça uma
blindagem, contra as radiações emitidas da fonte quando a mesma não está sendo
usada. Da mesma forma é necessário dotar essa blindagem de um sistema que
permita retirar a fonte de seu interior, para que a radiografia seja feita. Esse
equipamento denomina-se irradiador (ANDREUCCI, 2006).
Fabricantes de válvulas, por exemplo, usam a gamagrafia na área de Controle
de Qualidade para verificar se há defeitos ou rachaduras no corpo das peças. Isso
ocorre principalmente em inspeções de aviões, para verificar se há “fadiga” ou
alguma dificuldade de encaixe nas regiões onde há solda, como asas e turbinas. Há
também o uso desses métodos para detecção de níveis de combustível ou líquido
em grandes tanques de armazenamento ou distribuição, definindo dessa forma os
níveis considerados bons ou de risco, quando a substância em questão impossibilita
a comparação manual (CNEM, 2014).
As indústrias farmacêuticas fazem uso de fontes radioativas de grande porte
para esterilizar seringas, luvas cirúrgicas, gaze e material farmacêutico descartável.
Materiais que não poderiam ser esterilizados pelos métodos tradicionais que fazem
uso de altas temperaturas, pois, levaria à deformação impossibilitando assim o seu
uso. Esses materiais são, por exemplo, tampas plásticas de colírios, batoques
plásticos de colírios, frascos plásticos de colírios, tampas butílicas de silicone de
medicamentos injetáveis (PINO; GIOVEDI, 2005, CNEM, 2014).
21
Para o processo de esterilização de produtos para a saúde por meio de fontes
radioativas de grande porte, são utilizados testes onde será feito o Mapeamento de
Dose, tendo como objetivo a validação das doses mínimas e máximas de irradiação
do material de embalagem primário. A quantificação das doses de radiação se faz
em função da energia absorvida pelo produto irradiado. A unidade de medida
utilizada é o Gray (Gy) ou quilogray (kGy) e um Gray equivale a um Joule de energia
por quilograma de material irradiado. Para aplicação em alimentos, a maioria das
doses utilizadas se encontram entre 0,1 e 7,0 kGy (CAMARGO, 2007).Segundo Pino
e Giovedi(2005)as doses utilizadas, ou seja, a quantidade de energia absorvida pelo
material irradiado encontram-se entre 0,1 e 5,0 kGy, e depende da quantidade do
material radioativo presente no irradiador e da posição em relação à fonte do
material irradiado.
4.2.2.
Interação
da
radiação
ionizante
com
a
matéria
e
os
organismospatogênicos
A energia transferida pela radiação gama ou feixe de elétrons provoca a
quebra da molécula de DNA dos micro-organismos através da retirada de elétrons
orbitais dessas moléculas. Esse mecanismo é chamado de ionização, e o efeito da
quebra da molécula de DNA é a morte dos micro-organismos (SILVA et al; 2014).
A quantidade de energia envolvida no processo é desprezível e não provoca
elevação de temperatura, podendo ser classificado como um processo frio. Como a
interação da energia (ondas eletromagnéticas) ocorre apenas com os elétrons
orbitais e não com os núcleos dos átomos, o processo não deixa resíduos de
radioatividade, não induz a radioatividade e não necessita de quarentena. Os
produtos submetidos a esse processo de irradiação podem ser utilizados
imediatamente após o processo (CAMARGO, 2007).
No Brasil já existem empresas que possuem irradiador próprio para esterilizar
seus produtos, como a Jhonson&Jhonson (Tabela 1). Essa faz uso dos seus
irradiadores para esterilização de agulhas de sutura cirúrgicas no seu próprio
complexo fabril. E outras que prestam serviços, como a Empresa Brasileira de
Radiação -Embrarad e a Companhia Brasileira de Esterilização - CBE. As empresas
Embrarad e CBE são prestadoras de serviço para exportação, tanto de Materiais de
22
Embalagem (ME) como Matérias Primas (MP). Existem outras empresas que
realizam o processo de esterilização por radiação gama há 40 anos, mas que
atualmente tem seus núcleos irradiadores desativados (CALVO, 2005).
Tabela 1 - Irradiadores gama instalados no País, com capacidade máxima entre 60 kCi a 3 MCi
em 60"Co.
Fonte: CALVO (2005)
Para cosméticos, por exemplo, há um processo de descontaminação ou
redução da quantidade microbiana nos próprios cosméticos e suas matérias primas,
indo ao encontro de padrões de qualidade cada vez mais rigorosos. Isso decorre da
proibição do uso de Óxido de Etileno para descontaminação de materiais que não
sejam médico-hospitalares. A Portaria Interministerial nº 482 de 16 de abril de 1999 -
23
Diário Oficial da União de 19 de abril de 1999 - pg. 73 - Art. 7 torna a irradiação com
raios gama praticamente a única alternativa para esterilização a frio de matériasprimas(CAMARGO, 2007).
Atualmente, todas as normas para o emprego da esterilização por raios gama
para alimentosestão descritas na Resolução nº 21 de 26 de janeiro de 2001,
aprovada pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA). Não há restrição
sobre quais alimentos podem ser irradiados, desde que a dose máxima absorvida
seja inferior àquela que comprometa as qualidades funcionais e sensoriais do
alimento, e que a dose mínima utilizada seja suficiente para alcançar o objetivo
pretendido de esterilizar o produto. Anterior à resolução nº 21 de 26 de janeiro de
2001 a Portaria nº 09 de 08 de março de 1985 determinava as normas gerais sobre
irradiação de alimentos. Esta portaria foi revogada posteriormente (VIEITES, 2012).
A aplicação da esterilização por radiação gama para fitoterápicos consiste em
um processo físico de tratamento semelhante aos métodos de esterilização
químicos, congelamento, empacotamento ou enlatamento. O processo envolve a
exposição do material a ser irradiado, embalado ou não,a um dos tipos de energia
ionizante: raios gama, raios x ou feixe de elétrons. Todo o processo é feito em uma
sala especial por um tempo determinado (CARDOSO et al; 2008).
Para o plantio de determinados alimentos também é necessário um processo
de esterilização a frio e faz-se uso também da esterilização por radiação gama.
Como no caso das turfas que são substrato para plantio, principalmente da soja. A
turfa não pode ter uma contagem microbiana muito alta, pois o micro-organismo a
ser inoculado nela, produtor de nitrogênio (Bradyrhizobium japônica) tem baixa
resistência, e se tiver que competir com outros micro-organismos não se desenvolve
adequadamente. Outros processos de esterilização foram, comprovadamente,
menos eficazes ou tornaram o substrato menos suscetível ao desenvolvimento
dessemicro-organismo (TSAI, 2005).
4.3. POR QUE A ESTERILIZAÇÃO POR RADIAÇÃO DO TIPO GAMA?
Na irradiação de alimentos utiliza-se principalmente como fonte de radiação
gama o isótopo Cobalto-60 obtido pelo bombeamento com nêutrons do metal
Cobalto-59 em um reator nuclear. Outros tipos de radiações também podem ser
24
aplicados como os raios X e elétrons acelerados, contudo, o Cobalto-60 é o mais
utilizado comercialmente em todo mundo por sua disponibilidade, baixo custo, por
apresentar-se na forma metálica e ser insolúvel em água, proporcionando com isso
maior segurança ambiental (EHLERMANN, 1990, CAMARGO, 2007).
Ao contrário das radiações Alfa e Beta, que são constituídas por partículas, a
radiação gama é formada por ondas eletromagnéticas emitidas por núcleos instáveis
logo em seguida à emissão de uma partícula Alfa ou Beta. O Césio-137 ao emitir
uma partícula Beta tem seus núcleos transformados em Bário-137. No entanto, pode
acontecer de, mesmo com a emissão, o núcleo resultante não eliminar toda a
energia de que precisaria para se estabilizar. A emissão de uma onda
eletromagnética
(radiação
gama)
ajuda
um
núcleo
instável
a
se
estabilizar(FIOCRUZ, 2004).
É importante dizer que, das várias ondas eletromagnéticas (radiação gama,
raios-X, micro-ondas, luz visível), apenas os raios gama são emitidos pelos núcleos
atômicos. As radiações Alfa, Beta e Gama possuem diferentes poderes de
penetração, isto é, diferentes capacidades para atravessar os materiais. Assim como
os raios-X, os raios gama são extremamente penetrantes sendo detidos somente
por uma parede de concreto ou metal. Têm altíssima velocidade que se iguala à
velocidade da luz (300 000 km/s) (FIOCRUZ, 2011).
A radiação gama, proveniente da fonte de cobalto-60, é um tipo de onda e faz
parte do espectro eletromagnético. Estas ondas são de alta frequência e curto
comprimento, motivo pelo qual tem alto poder de penetração. Os raios gama têm
capacidade de atravessar blocos de chumbo de pequena espessura (CAMARGO,
2007). Dentre as vantagens das técnicas que envolvem a radiação ionizante do tipo
gama destaca-se o fato de não ser necessária utilização de calor e dos materiais já
serem esterilizados embalados, eliminando dessa forma os riscos de contaminação
após a realização do procedimento. Sendo assim estudospartindo das vantagens
que esse tipo de esterilização traz para as indústrias de materiais médicos e
farmacêuticos, foram realizados de modo a fixar as condições ideais para realização
deste tratamento (PORTO, 2013, MORIYA, 2012, PINO; GIOVEDI, 2005).
A tecnologia de esterilização por Radiação do tipo Gama é bem difundida e
dados mostram que cerca de 60% do material cirúrgico utilizado no mundo é
esterilizado por meio de radiação ionizante (SATO et al, 1993; PINO, GIOVEDI,
2005). Desta forma o uso da radiação ionizante no tratamento de resíduos
25
industriaisvem ganhando importância. Esses resíduos incluem tratamento de gases
industriais, águas residuais, lodos e esgotos. A radiação tem por finalidade
decompor produtos tóxicos no caso do tratamento de gases e eliminar microorganismos, no caso do tratamento de águas residuais, lodos e esgotos
(BOARATTI, 2004).
O crescimento deste tipo de tratamento para gases tóxicos está ligado à
busca de soluções para os graves problemas ambientas que são crescentes. Além
da eliminação de resíduos tóxicos atravésdo processo de irradiação de gases
industriais que possuem em sua formulação óxidos de enxofre e de nitrogênio que
são
os
principais
constituintes
de
produtos
como
fertilizantes
agrícolas,
possibilitando a obtenção de fertilizantes como produto final (MACHI, 1996; PINO,
GIOVEDI, 2007). Dessa forma há o reaproveitamento de gases que eram
anteriormente considerados extremamente tóxicos.
4.4. ETAPAS DO PROCESSO DE ESTERILIZAÇÃO POR RADIAÇÃO GAMA DOS
MATERIAIS DE EMBALAGEM PARA ACONDICIONAMENTO PRIMÁRIO DE
PRODUTOS FARMACÊUTICOS
4.4.1. Amostragem durante aprodução do material pelo fabricante
A amostragemdos materiais de embalagem primária na linha de produção do
fabricante,para o teste de compatibilidade e para o bioburden, ocorre durante a
produção dos materiais definidos e de forma aleatória. Estes testes são realizados
pelo Laboratório Farmacêutico que fará o uso destes materiais para o envase de
medicamentos(ISO11137-2:2012).
Para o teste de compatibilidade são retiradas 300 unidades que são divididas
em cinco frações de 60 unidades. Para o bioburden retira-se 10 unidades em cada
lote esão amostrados 3 (três) lotes diferentes. As frações são acondicionadas
emcondições idênticas, como exigência para o envio à empresa de irradiação e ao
Laboratório Farmacêutico (ISO11137-2:2012).
26
4.4.1.1. Acondicionamento das amostras
Os materiais de embalagem primária são embalados em sacos plásticos
fechados, estilo pescoço de ganso, lacrados e colocados dentro de caixas de
papelão ondulado e reforçado, enviados para o Laboratório Farmacêuticoe para a
empresa irradiadora pelo próprio fabricante do material (ISO 11137-1:2006).
Ao chegar ao Laboratório Farmacêutico as amostras destinadas para os
testes de compatibilidade ebioburdensãoremovidas do interior das caixas de papelão
encaminhadas pelo fabricante e enviadas aos Setor de Controlede Qualidade FísicoQuímico e Controle de Qualidade Microbiológico, respectivamente,para as análises
físico-químicas e de contagem e identificação de patógenos(ISO 11137-1:2006).
4.4.1.2. Identificação das amostras
Todas as amostras,a serem encaminhadas para o Laboratório Farmacêutico e
para a empresa irradiadora,devem ser devidamente identificadas, utilizando-se
etiquetas exclusivas para o acompanhamento do estudo de esterilização por
radiação gama. Todos os campos aplicáveis devem ser preenchidos com
informações pertinentes à amostra enviada(ISO 11137-1:2006).
4.5.
DESCRIÇÃO
DOS
TESTES
REALIZADOS
NO
LABORATÓRIO
FARMACÊUTICO
O setor onde é validado o processo de “Esterilização por Radiação Gama”,
em Laboratórios Farmacêuticos, é o Setor de Validação. Este setor tem a função de
elaborar, revisar e aprovar todos os documentos referentes a Materiais de
Embalagem Esterilizados por Radiação Gama, realizar o Teste de Compatibilidade e
Bioburden; estabelecer juntamente com os departamentos de Garantia da Qualidade
e Controle de Qualidade as etapas críticas, análise de riscos, testes a serem
realizados e estratégia de amostragem a ser seguida durante o testes;e informar aos
departamentos envolvidos as disposições da documentação final referente a cada
etapa.
27
Cabe à empresa responsável pela irradiação dos materiais de embalagem por
Radiação Gamaauxiliar na execução das funções deste setor. Assim como, garantir
que a qualificação de instalação (IQ) e operação (OQ) seja realizada de forma
aceitável e que toda a documentação pertinente a estes estudos estejam disponíveis
na sede da empresa irradiadora para consulta.
4.5.1. Teste decompatibilidade
A Validação de Esterilização por Radiação Gama dos materiais de
embalagem primário para o teste de compatibilidade é realizada para os materiais
definidos: batoque, tampa e frasco. São definidas as faixas de radiação diferentes,
que são avaliadas para os materiais de embalagem primários (ISO 11137-2: 2006).
Para a análise das propriedades físicas dos materiais de embalagem é
acompanhada a verificação das características (atributos) como cor, dimensões
(altura do frasco, altura do batoque, altura do lacre da tampa, diâmetro do corpo,
diâmetro interno e externo da boca do frasco, volume total, peso) e aderência da
impressão, conforme a especificação de cada material avaliado, sendo estes dados
preenchidos em formulário específico. Após estas análises, os resultados obtidos de
cada material de embalagem primária analisada antes da irradiação são
confrontados com os resultados analisados após a irradiação (ISO 11137-2: 2006).
A interpretação dos resultados das análises dos atributos dos materiais de
embalagem antes e após a irradiação possibilita de forma fundamentada, a definição
de uma faixa de radiação suportada pela família do item (material de embalagem).
Essa interpretação é utilizada como parâmetro para a definição da dose de
esterilização, onde uma dose da radiação maior do que a estabelecida para a família
do item pode acarretar na perda de todo um lote, por alterar suas características
físicas como cor e aderência à impressão (ISO 11137-2: 2006).
O plano amostral, ou seja, as amostras retiradas de cada material de
embalagem primária: batoque, tampa e frasco plástico, segue a Norma ISO 11137-2
de 2012 que dispõe sobre a quantidade de amostras no caso das análises em
questão, 20 unidades de cada para a rotina.
28
4.5.2. Bioburden
O teste de bioburden consiste em determinar qual a carga microbiológica e a
identificação de patógenos e dos possíveis microrganismos (bactérias e fungos)
contidos nesta carga. O bioburden é realizado com 30 unidades (material de
embalagem- ME), sendo 10 unidades (ME) de 3 lotes diferentes (10 amostras do
lote A + 10 amostras do lote B + 10 amostras do lote C), conforme descrito na ISO
11137-1 e ISO 11137-2 (Tabela 2).
Tabela 2 - Testes a Serem Realizados nas Amostras para o Bioburden
Etapa
Material
Testes
requeridos
Bioburden
Ponto de
Amostragem
10 unidades lote A
10 unidades lote B
10 unidades lote C
Batoque
Tampa
Quantidade da
Amostra
Contagem,
Pesquisa e
Identificação
Microbiológica
10 unidades lote A
10 unidades lote B
10 unidades lote C
Frasco
10 unidades lote A
10 unidades lote B
10 unidades lote C
Batoque
10 unidades lote A
10 unidades lote B
10 unidades lote C
Produção
G
Produção
A
Fonte: Elaborado pela Autora
A retirada das amostras deve ser conforme o material, o tipo de teste a ser
realizado ao chegar ao Laboratório Farmacêutico, a quantidade de amostras por
cada lote produzido pelas empresas que fornecem, por exemplo, os frascos,
batoques e tampas, para o Laboratório Farmacêuticoe pontos de amostragem que
são as próprias empresas (empresa G e empresa A) que fornecem o material.
De acordo com a Norma ISO 11137-1 de 2006 obioburden deverá ter uma
frequência de verificação a cada 3 (três) meses durante 1 ano, utilizando 3 (três)
lotes para cada trimestre. Se não forem produzidos 3 (três) lotes diferentes de
material de embalagem primário ou não forem adquiridos durante o período de 3
meses, deve-se avaliar o(s) lote(s) que for(em) produzido(s)/adquirido(s), durante o
29
período de 3 meses, para poder confirmar que realmente não está ocorrendo
variação do bioburden.
Se a análise de contagem, pesquisa e identificação microbiológica for
realizada de forma individualizada parabactérias, fungos e leveduras, o bioburden a
ser considerado deverá ser a soma dos dois resultados. Por exemplo, se o resultado
de contagem de bactérias for 1UFC/unidade e a contagem de fungos e leveduras o
resultado for 1UFC/unidade, o resultado final de bioburden ser considerado será
2UFC/unidade (ISO 11137-1:2006).
Após as análises microbiológicas (contagem microbiológica e pesquisa e
identificação de patógeno) o bioburdené considerado como a média aritmética dos
resultados dos 3 lotes avaliados. Se o resultado de um dos 3 lotes avaliados obtiver
um resultado duas vezes maior do que a média aritmética dos 3 lotes, dos materiais
de embalagem primários e matérias-primas analisados,deve-se utilizar o maior valor
como sendo o de bioburden. Para o caso de ser menor que duas vezes, utiliza-se a
média dos três lotes avaliados (ISO 11137-1:2006).
Após a média dos resultados obtidos nas análises trimestrais ter se mantido
em
relação
ao
bioburdeninicial,
esta
verificação
passa
a
ser
realizada
semestralmente. Mantendo-se os valores de bioburden a verificação poderá ser
realizada a cada 12 meses, conforme a Norma ISO 11137-1 de 2006, que dispõe
sobre revalidações semestrais e posteriormente anuais. A frequência de avaliação
do bioburden se faz necessária para poder garantir que a dose validada está
atendendo à realidade da carga microbiológica e assim poder fundamentar a
manutenção ou a validação de uma dose de esterilização.
4.5.3. Critérios de aceitação dos testes de compatibilidade e bioburden
Segundo a ISO 11137-1:2006, os critérios para aceitaçãoda validação dos
testes realizados no Laboratório Farmacêutico segue os critérios abaixo:

material de embalagem primário deverá manter suas características
físicas e dimensionais após o resultado da média das 60 unidades
analisadas para a faixa de radiação avaliada;

carga microbiológica encontrada, não poderá ser maior quando o material
definido possuir especificação para este ensaio analítico.
30
Os critérios de aceitação são elaborados conforme normas técnicas
internacionais. Pode variar dependendo do tipo de material. As normas citadas
acima são especificas para os materiais de acondicionamento primário previamente
definidos. Para o teste de bioburden deve manter seus resultados constantes após
a definição de testes trimestrais, semestrais e posteriormente anuais. Esses
resultados microbiológicos são fator determinante para provação ou não do uso do
material de embalagem.
31
6. CONSIDERAÇÕES FINAIS
A radiação gama e a radiação ionizante, devido às suas características e
efeitos provocados ao interagir com a matéria, podem ser aplicadas a processos
industriais de grande relevância econômica. A radiação ionizante tem sido aplicada
na indústria visando à melhoria da qualidade de produtos devido às modificações de
propriedades físicas, químicas e as modificações mecânicas.
A utilização da radiação como uma tecnologia de esterilização eficiente, com
aplicação em larga escala e como método a frio que garante a esterilidade de
produtos para a saúde, produtos alimentícios e na engenhara de polímeros
impulsiona o uso deste tipo de processo de esterilização. A vantagem do uso da
esterilização por radiação gama está diretamente relacionada à sua praticidade, pois
não expõe os produtos, sejam médicos ou farmacêuticos, devido à sua capacidade
de atravessar embalagens secundárias e/ou terciárias, garantindo a esterilidade
após a irradiação.
Por ainda possuir um número reduzidode centros de irradiação registrados e
em uso, o método de esterilização por radiação ionizante torna-se caro e de difícil
acesso. Há a concentração de empresas com núcleos irradiadores em determinadas
regiões do país. Esta centralização de núcleos irradiadores dificulta o acesso, pois o
material a ser irradiado deve ser transportado do local de fabricação da embalagem
primária, no caso de frascos plásticos de colírios, batoques e tampas, para empresa
que realizará o processo de esterilização por radiação. Após a aplicação devem ser
transportados para o laboratório farmacêutico onde serão utilizados.
Contudo, o método de esterilização por radiação gama é eficiente para os
materiais nos quais é aplicado. A esterilidade é garantida e quase inexiste a
observação de modificações de atributos como cor, odor e deformações devido às
variações de dose da irradiação. Essa eficiência do processo de irradiação
apresenta-se em todas as etapas,assim como, nas etapas de fabricação dos
materiais de acondicionamento primário, transporte, testes microbiológicos e físicoquímicos. Além disso, há a aplicação desses produtosesterilizados por radiação
gamano envase de medicamentos por processamento asséptico. Sendo assim,
consiste em uma tecnologia amplamente utilizada em laboratórios farmacêuticos que
produzem medicamentos que necessitam de embalagens e matérias-primas
estéreis.
32
7. REFERÊNCIAS
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Saúde-Validação de processo: Experiência em Indústria. Brasília, 2006.
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saúde. ABNT, 2004.
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elétrons
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embalagens
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Ciências na Área de Tecnologia Nuclear - Aplicações. São Paulo, 2011, p. 40
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Pesquisa Energéticas e Nucleares (IPEN) para obtenção do Grau de Doutor em
Ciências na Área de Tecnologia Nuclear – Aplicações, p.3. São Paulo: IPEN/SP,
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CAMARGO, Adriano Costa. Princípios da Irradiação. USP-CENA/PCLQ,
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33
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