Mais tarde, em 2010, o Brasil adotou essas práticas na Farmacopeia Brasileira, consolidando o uso das análises de TOC e condutividade. Desde então, esses métodos têm sido cruciais na detecção de contaminações orgânicas e inorgânicas, garantindo que a água utilizada nos processos produtivos atenda aos rigorosos padrões de qualidade exigidos pelas indústrias da saúde. Essa evolução não apenas garantiu a produção de medicamentos mais seguros e eficazes, mas também promoveu a saúde e a segurança da população.

A implementação dessas metodologias aumentou a segurança e a eficiência dos processos produtivos, garantindo que os medicamentos cheguem ao mercado com qualidade e segurança. Além disso, esses avanços contribuem para atender às expectativas dos pacientes, promovendo maior adesão aos tratamentos e melhorando os padrões de saúde pública.

Se você trabalha na área da saúde ou consome produtos desse setor, saiba que a água de alta qualidade desempenha um papel fundamental na produção segura e eficaz de medicamentos. Por isso, é essencial que os sistemas de purificação sejam monitorados de forma contínua, garantindo que os padrões de qualidade sejam mantidos ao longo do tempo.

O TOC (Total Organic Carbon, ou COT, Carbono Orgânico Total) é um parâmetro fundamental para avaliar a qualidade da água. Ele mede a quantidade de substâncias orgânicas presentes, o que pode indicar contaminações ou a eficiência de processos de purificação.

Mas afinal, o que significa TOC? A análise de TOC é uma técnica físico-química que identifica e quantifica moléculas orgânicas na água, sendo rápida, confiável e eficiente. Essa análise avalia o carbono contido nas moléculas orgânicas, que pode estar presente em diferentes tipos de amostras de água, seja para uso industrial, farmacêutico ou ambiental.

A análise de TOC envolve a oxidação, ou seja, a quebra das ligações químicas das moléculas orgânicas, transformando-as em dióxido de carbono (CO₂) e água (H₂O). A quantidade de dióxido de carbono gerado é, então, medida para determinar a concentração de carbono orgânico na água.

Existem três principais métodos de oxidação utilizados:

1. 1. Oxidação Fotocatalítica: Utiliza luz UV para quebrar moléculas orgânicas.

1. 1. Oxidação Química: Aplica agentes oxidantes que reagem com compostos orgânicos.

1. Oxidação por Combustão: A amostra é submetida a altas temperaturas em um forno para transformar compostos orgânicos em dióxido de carbono.

Após a oxidação, o dióxido de carbono produzido é quantificado utilizando técnicas específicas:

Diferencial de Condutividade: Avalia a variação de condutividade da solução causada pelo dióxido de carbono formado.

Infravermelho não dispersivo (NDIR): Mede diretamente o CO2 gerado.

Os resultados da análise são expressos em:

mg/L C: Miligramas de carbono por litro ou partes por milhão (ppm C).

μg/L C: Microgramas de carbono por litro ou partes por bilhão (ppb C).

Escolha do analisador de TOC

Existem diferentes tipos de analisadores de TOC, cada um projetado para aplicações específicas. A escolha do equipamento depende do tipo de amostra e dos requisitos da produção. Eles podem operar diretamente no processo (em linha) ou em laboratório (bancada).

O controle do TOC é vital para garantir a qualidade da água em processos farmacêuticos e industriais de diversos tipos de produtos não farmacêuticos, nos quais a presença de contaminantes pode comprometer a segurança e a eficácia dos produtos. Adotar analisadores e técnicas adequadas de TOC não apenas assegura a conformidade com regulamentos rigorosos, mas também aumenta a confiabilidade e a eficiência dos processos produtivos.

Essas análises são essenciais para garantir que a água atenda aos padrões exigidos, promovendo segurança e qualidade em diversas indústrias.

No Brasil e em diversos países, a técnica mais amplamente utilizada para a análise de Carbono Orgânico Total (TOC) é a fotooxidação catalítica com quantificação por diferencial de condutividade. Essa abordagem é amplamente reconhecida por sua agilidade e eficácia, possibilitada pelas tecnologias avançadas de tratamento de água. Além disso, essa metodologia permite a automação dos processos produtivos e a obtenção de valores de condutividade em tempo real — uma vantagem que outras técnicas não oferecem.

A importância das moléculas orgânicas: embora existam milhões de moléculas orgânicas, elas são indispensáveis à vida, desempenhando papéis fundamentais em processos metabólicos, estruturais e funcionais nos organismos vivos. Essas moléculas adaptam-se a diferentes ambientes, sendo cruciais para a manutenção da vida. Assim, garantir a qualidade da água utilizada em processos produtivos é essencial, e o monitoramento contínuo desempenha um papel indispensável nesse contexto.

O papel dos analisadores de TOC: para assegurar a qualidade e a pureza da água, instrumentos analíticos como os analisadores de Carbono Orgânico Total são ferramentas fundamentais. Esses equipamentos fornecem análises precisas e confiáveis, contribuindo significativamente para o controle da pureza da água em diferentes aplicações industriais e farmacêuticas.

As farmacopeias internacionais, como a Farmacopeia Brasileira e a Farmacopeia Americana, não exigem métodos ou equipamentos específicos para a análise de TOC. Em vez disso, apresentam métodos sugeridos, permitindo que os usuários escolham a técnica mais adequada e viável para suas necessidades, desde que os requisitos analíticos sejam atendidos.

Segundo as diretrizes das farmacopeias globais, o analisador de TOC utilizado deve possuir:

• • Um limite de quantificação compatível com a faixa de leitura esperada para a aplicação e desempenho eficaz no teste de conformidade do sistema. Esse teste, geralmente conduzido por prestadores de serviços em analisadores de TOC ou por profissionais da área de Controle de Qualidade, é essencial para validar a aptidão do sistema em atender aos critérios estabelecidos, garantindo a confiabilidade e a segurança do monitoramento da água.

O papel dos analisadores de TOC: para assegurar a qualidade e a pureza da água, instrumentos analíticos como os analisadores de Carbono Orgânico Total são ferramentas fundamentais. Esses equipamentos fornecem análises precisas e confiáveis, contribuindo significativamente para o controle da pureza da água em diferentes aplicações industriais e farmacêuticas.

O analisador de TOC (Total Organic Carbon) ou Analisador de COT (Carbono Orgânico Total) realiza o processo de medição em três etapas principais:

1. Injeção da amostra: a amostra é inserida no módulo de injeção ou é conduzida por pressão a partir da linha do sistema de purificação.

    

2. Oxidação das substâncias orgânicas: a amostra é levada a um reator, onde as moléculas orgânicas presentes são decompostas por meio de um processo de oxidação, liberando dióxido de carbono (CO₂).

    

3. Medição e cálculo do TOC: o CO₂ gerado durante a oxidação é medido. Com base na concentração detectada, o equipamento calcula o valor de carbono orgânico total (TOC).

    

Essa tecnologia é amplamente utilizada para garantir a qualidade da água em diferentes processos industriais, especialmente na produção de medicamentos e em outras aplicações relacionadas à saúde e ciências da vida.

A tabela acima apresenta os valores médios de TOC esperados para diferentes tipos de tecnologias de purificação de água:

Esses valores servem como referência para mensurar a eficiência dos sistemas de purificação, garantindo que a água atenda aos padrões de qualidade necessários para seu uso específico. As águas provenientes dos processos de purificação descritos na tabela acima, nas quais os valores de condutividade são inferiores a 1,3 microsiemens, não devem apresentar concentrações significativas de metais pesados, cobre ou de carbono “inorgânico”, que pode ser uma impureza e/ou contaminante nas formas de carbonato, bicarbonato e CO₂ dissolvido. Estes compostos podem ter sido gerados ao longo do processo de purificação e podem ser quantificados pela leitura de condutividade. O carbono “inorgânico” é considerado desprezível pelas principais farmacopeias, não sendo parâmetro para o monitoramento de águas de uso farmacêutico. Além disso, os sistemas de tratamento de água são projetados com tecnologias, como membranas e soluções específicas, que ajudam a remover essas substâncias de forma simples, seja antes de sua formação ou no processo de recirculação da água.

Escolhendo o Equipamento / Analisador de TOC/COT Certo para Monitorar a Qualidade da Água

Escolher o analisador de TOC adequado para atender às necessidades de um Sistema de Tratamento de Água requer uma análise criteriosa de diversos fatores. Vamos descomplicar isso:

Para que serve? O tipo de água, sua aplicação, bem como o tipo de amostra são os primeiros fatores a considerar. É para medicamentos, cosméticos, alimentos ou outro uso específico?

Funcionamento do equipamento – Análise de TOC Entenda a tecnologia utilizada e verifique se ela atende às exigências de pureza e qualidade para sua necessidade.

Regras e normas Certifique-se de que o analisador cumpre as regulamentações de acordo com o produto produzido, como as farmacopeias nacionais e internacionais, especialmente no caso da produção de medicamentos.

Resultados precisos O equipamento deve oferecer medições confiáveis, repetitivas e em uma faixa adequada para o seu tipo de amostra.

Analise a infraestrutura necessária e certifique-se de que o custo total do equipamento, incluindo manutenções preventivas, corretivas, calibração e qualificação anual, esteja adequado ao orçamento disponível. Dê prioridade a fabricantes renomados pela excelência no suporte técnico, considerando que interrupções na produção podem ocorrer devido a manutenções. É essencial escolher fornecedores que mantenham peças de reposição em estoque e ofereçam atendimento ágil e eficiente, garantindo a continuidade do processo fabril e operacional e mitigando possíveis impactos. Vale ressaltar que marcas importadas podem demandar maior tempo para a importação de peças e consumíveis, além de estarem sujeitas à variação cambial.

Otimizando Recursos: Evitando Desperdícios de Tempo e Dinheiro de Forma Ecológica e Eficiente
A escolha de um instrumento/analisador de Carbono Orgânico Total (TOC) deve considerar os requisitos específicos da aplicação, a conformidade regulatória e a infraestrutura do sistema de tratamento de água, além de evitar desperdícios de água tratada e ser ecologicamente correto, reduzindo o uso de consumíveis desnecessários e não utilizando qualquer tipo de reagente químico nas análises.

Os fornecedores de analisadores de TOC oferecem soluções abrangentes, que incluem a comercialização de equipamentos, bem como serviços de suporte técnico e manutenção, assegurando que os sistemas de análise de TOC atendam aos padrões de qualidade e às exigências regulatórias vigentes, evitando paradas na produção. Além disso, esses fornecedores devem estar em conformidade com a ERU (Especificação de Requisitos do Usuário) e seguir as diretrizes de Qualificação de Fornecedores, garantindo a excelência e a conformidade dos processos.

Customização de Analisadores de TOC de Acordo com as Necessidades de Cada Sistema de Tratamento e/ou Exigências da Garantia da Qualidade
Os fornecedores de analisadores de TOC possuem a capacidade de customizar os equipamentos, contando com uma equipe técnica especializada e comprometida em adaptar os analisadores às necessidades específicas de cada usuário. Com foco na qualidade e no desempenho, eles se preocupam em ajustar os equipamentos para diferentes aplicações no tratamento de água, garantindo não apenas eficiência e precisão, mas também total conformidade com os processos regulatórios. Assim, os usuários podem operar com confiança e segurança, atendendo às exigências de qualidade de maneira rigorosa.

A customização de equipamentos é essencial para garantir que as soluções atendam de forma precisa e eficiente às necessidades de cada cliente. No caso dos analisadores de TOC, a abordagem de personalização vai além da simples adaptação dos aparelhos, abrangendo ajustes detalhados conforme as especificações e exigências de cada sistema de tratamento de água.

A customização não só melhora o desempenho dos sistemas, mas também minimiza riscos, aumenta a vida útil dos equipamentos e assegura que o processo de monitoramento esteja alinhado com os mais altos padrões de qualidade e segurança.

O software oferece integração e automação com outros sistemas por meio da exportação de dados no formato CSV. Essa funcionalidade garante compatibilidade com diversas plataformas, permitindo o compartilhamento de informações e a análise de dados de forma prática e eficiente.

Análises de TOC e condutividade são cruciais para monitorar contaminações orgânicas e inorgânicas, garantindo a qualidade e segurança em diversos setores industriais.

Relevância do TOC por setor:

• Indústria farmacêutica: Assegura a pureza da água utilizada na produção de medicamentos, conforme as farmacopeias. Também é utilizada na Validação de Processos de Limpeza, Controle de Contaminação Orgânica em Produtos e Investigação de Desvios de Qualidade.

   

• Farmácias de manipulação: Garante a qualidade e conformidade dos medicamentos manipulados, assegurando a pureza da água utilizada na produção de medicamentos, conforme as farmacopeias. Também é utilizada na Validação de Processos de Limpeza, Controle de Contaminação Orgânica em Produtos e Investigação de Desvios de Qualidade.

   

• Indústria de medicamentos veterinários: Garante a qualidade e conformidade dos medicamentos manipulados, assegurando a pureza da água utilizada na produção de medicamentos, conforme as farmacopeias globais. Também é utilizada na Validação de Processos de Limpeza, Controle de Contaminação Orgânica em Produtos e Investigação de Desvios de Qualidade.

   

• Indústria de cosméticos humanos ou veterinários: Avalia a pureza da água para evitar interferências na formulação de produtos.

   

• Tratamento de águas residuais: Verifica a eficiência do processo de remoção de contaminantes orgânicos em efluentes.

   

• Indústria de alimentos e bebidas: Garante que a água utilizada na produção esteja livre de contaminantes.

   

• Indústria de água potável: Garante que a água distribuída esteja livre de contaminantes.

   

• Indústria química e petroquímica: Monitora a qualidade da água e previne impactos nos processos catalíticos. É fundamental para garantir a eficiência dos processos, a qualidade dos produtos e a conformidade ambiental. A análise de COT e condutividade oferece um indicador abrangente da presença de contaminantes orgânicos em diferentes etapas produtivas, auxiliando na tomada de decisões operacionais e estratégicas.

   

• Indústria de semicondutores: Controla a pureza da água ultrapura utilizada em processos sensíveis de fabricação.

   

O monitoramento de TOC contribui para a eficiência operacional, conformidade regulatória e proteção da saúde pública, sendo indispensável para assegurar a qualidade e segurança dos processos em diferentes aplicações industriais.

Os requisitos do software, conforme o CFR 21 Part 11, garantem a integridade, autenticidade e segurança dos dados em sistemas eletrônicos usados em ambientes regulados, como as indústrias farmacêutica, biomédica e de dispositivos médicos, regulamentando registros eletrônicos e assinaturas eletrônicas sob as normas da FDA.

Os softwares embarcados devem permitir fácil configuração, personalização de parâmetros, armazenamento e organização eficiente dos dados de análise, além de gerar relatórios automáticos e exportar dados de forma segura (PDF imutável, CSV, integração com outros softwares). O software deve ainda garantir o controle de calibração e adequabilidade, além de proteger as constantes do sistema, enviar alertas em tempo real, realizar rastreamento de ações e garantir conformidade com regulamentações, como o CFR 21 Part 11 e as Boas Práticas de Fabricação (BPF ou GMP). A segurança dos dados é assegurada por controles de acesso rigorosos e backups regulares. O software deve bloquear a manipulação de dados após a análise e estar em conformidade com os requisitos regulatórios, garantindo segurança e rastreabilidade dos registros eletrônicos. Além disso, o software deve ser atualizado periodicamente e contar com suporte técnico adequado. A validação do software é essencial, e a avaliação deve considerar as necessidades específicas da aplicação e as especificações técnicas do equipamento, a fim de assegurar a precisão dos resultados e a conformidade com as normas e regulamentações aplicáveis a cada setor.

Valores Normais ou Dentro do Esperado:

Quando os valores estão abaixo dos limites definidos pela farmacopeia ou norma vigente, isso indica que a água produzida atende aos parâmetros estabelecidos pela farmacopeia, pelas normas aplicáveis e pelos procedimentos descritos nos manuais de qualidade. Isso significa que a amostra está dentro dos padrões de qualidade, apresentando baixo nível de compostos orgânicos (0,10 mg/L), sem risco de contaminação microbiológica e sem interferência no processo de fabricação de medicamentos.
 
Já a presença de níveis elevados de COT, pode indicar a presença de contaminantes orgânicos, como microorganismos, resíduos de processos anteriores, ou falhas no sistema de purificação.
 
Na indústria farmacêutica, a água de uso farmacêutico deve apresentar níveis de TOC extremamente baixos para garantir a qualidade e a integridade na produção de medicamentos. Com os avanços nas tecnologias de purificação, os valores de COT atualmente são significativamente inferiores a 0,50 mg/L, assegurando um controle rigoroso na qualidade da água utilizada no processo.
 
As análises de Condutividade e de TOC devem ser conduzidas de forma rigorosa, com a comparação de valores obtidos com os limites regulamentares e investigação das causas de qualquer não conformidade, para assegurar que a água utilizada na produção farmacêutica seja de alta qualidade e segura para os processos produtivos.
 
Etapas Comuns na Preparação de Amostras para Análise de TOC na Bancada:

Coleta e Transporte da Amostra

Controle de Qualidade

A preparação meticulosa da amostra para a análise de TOC é essencial não apenas para assegurar a precisão dos resultados, mas também para garantir que as amostras atendam às exigências regulatórias e de qualidade, especialmente em setores como o farmacêutico, ambiental e alimentício. A adoção de boas práticas na preparação de amostras é um investimento fundamental para a obtenção de resultados confiáveis e consistentes.

Preparação de Amostras para Análise de TOC / COT (Bancada)

A preparação adequada da amostra é um processo crucial para garantir a precisão e a confiabilidade dos resultados na análise de TOC. O método de preparação pode variar de acordo com a amostra, a natureza dos compostos orgânicos presentes e o tipo de analisador utilizado, bem como o analista. A etapa de preparação exige cuidados específicos para minimizar erros, garantir a representatividade da amostra e atender aos requisitos de precisão exigidos por regulamentações, procedimentos e padrões de qualidade.

Vidrarias Dedicadas;
 
Assepsia do Local de Amostragem;
 
Utilizar técnicas assépticas;
 
Evitar o Headspace;
 
Climatização de Temperatura da Amostra;
 
Proteção contra luz;
 
Tempo de análise;
 
Transporte e Embalagem;
 
Documentação;
 
Organização;
 
Calibração do Equipamento;
 
Frequência da Calibração;
 
Adequabilidade do Sistema;
 
Treinamento de Operadores;
 
Cuidados Operacionais;
 
Trabalhar em um ambiente limpo;
 
Programas de Intercomparação

A análise de TOC é um processo sensível e pode ser afetada por diversos fatores, levando a resultados imprecisos. As principais fontes de erro podem ser classificadas da seguinte forma:

1. Erros na Coleta e Preparação da Amostra

    

2. Contaminação da Amostra

    

3. Degradação da Amostra

    

4. Perda de Compostos Voláteis

    

5. Calibração Incorreta

    

6. Não Realização do System Suitability Test

    

7. Detecção de Falhas no Sistema

    

8. Verificação de Calibração

    

9. Avaliação de Interferentes

    

10. Confirmação da Precisão e Reprodutibilidade

     

11. Minimização de Erros Operacionais

     

12. Instabilidade do Equipamento

     

13. Cálculos Incorretos

     

14. Falta de Treinamento

     

15. Presença de Resíduos no Sistema Hidráulico

Verificação detalhada dos filtros, membranas, lâmpadas UV, sistemas de osmose reversa e outros componentes críticos do sistema de purificação para garantir a eficácia operacional. Realização de testes para avaliar a eficiência dos sistemas de desinfecção e detectar a presença de microrganismos na água.
 
Análise de Matérias-Primas:
Avaliação rigorosa das matérias-primas e produtos químicos utilizados no processo de purificação, para garantir que não contribuam com carbono “orgânico” indesejado (TOC) nas amostras de COT.
 
Monitoramento de Microrganismos:
Ampliação do monitoramento microbiológico para verificar se níveis elevados de TOC estão associados à proliferação de microrganismos, como bactérias, que podem impactar a qualidade da água.
 
Ação Corretiva e Prevenção:
Manutenção Regular: Implementação de programas de manutenção preventiva para os sistemas de purificação, prevenindo falhas que possam resultar em aumentos nos níveis de COT.
 
Treinamento de Pessoal: Capacitação contínua dos operadores ou usuários do sistema de tratamento de água e equipes de controle de qualidade para garantir a correta checagem das análises de TOC e interpretação dos resultados e a implementação de ações corretivas quando necessário.
 
Ajuste de Procedimentos Operacionais Padrão (POP): Revisão e ajuste dos processos de purificação e tratamento de água sempre que necessário para garantir que atendam de forma consistente aos requisitos regulatórios.
 
Relatório e Documentação:
A interpretação dos resultados de TOC deve ser adequadamente documentada, incluindo a análise e registros dos dados históricos, investigações sobre desvios e as ações corretivas implementadas. A documentação também deve comparar e inspecionar os resultados de análises de TOC com os limites exigidos pela regulamentação, assegurando conformidade e transparência.