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PROCESSOS INDUSTRIAIS FARMACÊUTICOS
Aula 1) – Processos Industriais Farmacêuticos 1 - Processos industriais farmacêuticos A indústria farmacêutica tem como objetivo produzir medicamentos seguros e eficazes, com eficiência e rentabilidade. Para atingir estes objetivos, é necessário a formação de uma equipe multidisciplinar qualificada representada por especialistas com qualificações em ciências farmacêuticas, biológicas, químicas, e engenharia, sendo imprescindível também a formação de equipe para atuar em outras partes integrantes de uma empresa de fabricação de produtos inovadores, incluindo pesquisa, desenvolvimento, fabricação, distribuição, marketing e vendas (Figura 1 e Figura 2). Figura 1 – Fases para o lançamento de um novo produto (simplificado).
A inovação tecnológica atualmente tem sido reconhecida como o fator diferencial na competitividade entre as empresas e países. A Indústria Farmacêutica é baseada em ciência e se destaca como sendo uma das mais lucrativas. A garantia da obtenção de medicamentos com elevada qualidade passa por todos os estágios envolvidos na cadeia de produção que envolve desde a produção dos ingredientes ativos (produção primária) até a obtenção das formas farmacêuticas (produção secundária). Todo o pessoal que trabalha em uma indústria farmacêutica tem a grande responsabilidade de garantir que a confiabilidade dos medicamentos seja garantida (medicamentos produzidos erroneamente podem causar sérios prejuízos a saúde).
Desde os tempos remotos, através do processo de tentativa e erro, o homem tem usado plantas e outras substâncias para produzir certos efeitos farmacológicos (exemplos: folhas de coca → cocaína; suco de papoula → ópio que contém morfina). Muitos dos significantes avanços na obtenção de medicamentos aconteceram no decorrer dos últimos 70 anos advindos do desenvolvimento e aprimoramento de novas tecnologias de processo. Atualmente, a indústria farmacêutica é confrontada com a escalada dos custos de investigação para o desenvolvimento de novos produtos. Quando um ingrediente farmacêutico ativo (API) é descoberto e tem seu efeito terapêutico comprovado através de ensaios clínicos, a indústria inicia a produção do ingrediente ativo e dos processos para transformá-lo em uma forma farmacêutica adequada. A produção de ingredientes ativos é conhecida como produção primaria. O processamento para obtenção de forma de dosagem final como capsulas, comprimidos, injetáveis é conhecida por produção secundária. Colocar um novo fármaco no mercado pode custar centenas de milhões de dólares, envolvendo pesquisa, desenvolvimento, fabricação, distribuição, marketing e vendas. Para uma nova substância química, o ciclo de tempo desde a descoberta ate o lançamento pode levar muitos anos (não menos que 4 anos para substancia nova). Qualquer redução neste tempo aumenta a lucratividade da empresa e produz maiores rendimentos. A descoberta e isolamento de uma nova substância e seu desenvolvimento em forma farmacêutica é uma tarefa de alta complexidade e elevado custo envolvendo conhecimento multidisciplinar. 1.1. Classificação das principais rotas de produção de fármacos A produção de grande quantidade de ingredientes ativos ou intermediários farmacêuticos que são subseqüentemente convertidos por meios físicos para a forma de apresentação final do medicamento é considerada como produção farmacêutica primaria. Esta área da indústria farmacêutica tem grande semelhança com a indústria de química fina. As operações unitárias utilizadas são similares e muitos fabricantes de química fina e especialidades químicas também produzem intermediários farmacêuticos. Tradicionalmente a produção de ingredientes ativos é realizada em local diferente da pesquisa e desenvolvimento (P&D) e do processamento secundário (obtenção de formas farmacêuticas). O estilo de operação, cuidados com boas praticas de fabricação (BPF) estão mais associados com o tipo de química ou com as operações realizadas.
A produção de ingredientes ativos ocorre por três principais métodos: síntese química : Estes métodos são capazes de produzir grandes quantidades de produtos. Exemplos de conversões sintéticas incluem a obtenção da aspirina, diazepam, ibuprofeno. biotecnológica : Este método produz produtos com alto valor agregado como por exemplo, antibióticos, vacinas, derivados de sangue. extração : envolve a extração de substancias ativas naturais de material vegetal, animal ou mineral, exemplos: alcalóides do ópio, dioxina, heparina, insulina (pâncreas de porco), tiroxina (glândula tireóide animal). O método de extração de substancias ativas foi a principal fonte de drogas nos anos 1930, sendo gradativamente substituída por rotas sintéticas de produção. Os métodos de extração ressurgem atualmente como técnicas de extração relacionadas a área biotecnológica onde organismos geneticamente modificados ou especialmente desenvolvidos são cultivados e produzem um desejado produto que é posteriormente recolhido ou extraído empregando-se técnicas de extração e separação. 1.1.1 Processos baseados em síntese química Varias reações químicas sintéticas são utilizadas na síntese de substâncias ativas. Estas incluem simples reações liquido-liquido, reações líquidas complexas como catálises, reações com reagentes fortes ou halogênos. Reações gás-liquido são muito comuns e pode-se citar como exemplos reações com hidrogênio, cloreto de hidrogênio e fosgênio (gás toxico e corrosivo usado industrialmente em algumas reações de cloração). A grande maioria das reações na indústria farmacêutica é realizada em bateladas e não em regime permanente. O processamento continuo é ocasionalmente usado para poucas substancias ou quando a segurança pode ser aumentada pelos benefícios que este tipo de processo pode trazer na minimização de estoques. Um processo químico é um conjunto de operações e processos utilizados para a formação de um produto químico, intermediário ou produto final (Figura 3).
A agitação é fornecida ao reator para garantir uma boa transferência de calor e boa homogeneização para reação. Dependendo dos requisitos do processo, vários regimes de agitação podem ser utilizados empregando-se diferentes tipos de agitadores, velocidades e localização no reator. Conexões são colocadas na parte superior e inferior do reator para permitir que materiais sejam colocados no reator, produtos sejam retirados e líquidos sejam drenados.
- Sistemas de reatores alternativos: existem outros tipos de reatores cada um projetado para um processo específico e trazendo vantagens especificas. Estes incluem o reator tipo loop que foi especialmente desenvolvido para reações gás-líquido a elevadas pressões como a hidrogenação; e reatores do tipo autoclave que são especializados em reações com pressões elevadas de 100 bar ou superior. Material de construção: os equipamentos de reação devem ser construídos com tipo de material especifico dependendo da reação química empregada e os requerimentos de transferência de calor. Estes incluem aço inoxidável, plásticos, vidro, e materiais exóticos como o titânio. 1.1.2 Processos baseados em biotecnologia Os processos biotecnológicos são baseados no cultivo de microorganismos como bactérias, leveduras, fungos ou células de plantas e animais. Durante o metabolismo microbiano os microorganismos produzem produtos de interesse que pode estar contidos dentro das células ou ser excretados para o meio de cultura. Os microorganismos necessitam de substratos como carbono e nutrientes para seu crescimento e o processo microbiano ‘e normalmente desenvolvido em meio aquoso. Existem três passos essenciais envolvidos nos processos biotecnológicos:
- fermentação
- recuperação do produto
- purificação do produto O equipamento onde ocorre o processo microbiano é chamado de fermentador e o processo em que o microorganismo cresce ou produz o produto de interesse é chamado de fermentação. Após a produção do produto, este deve ser recuperado da biomassa ou do meio de cultivo por meio de processos “downstream” como, por exemplo, centrifugação, homogeneização ou ultrafiltração. - Fermentação
As aplicações da fermentação na biotecnologia se dividem entre tipos de microorganismos e culturas de células de mamíferos, sendo o fermentador o equipamento utilizado para o crescimento controlado destes microorganismos. A fermentação microbiana desde a produção de antibióticos em grande escala assim como a produção de proteínas recombinantes em pequena escala, é caracterizada por rápidas taxas de crescimento populacional acompanhadas de problemas de transferência de calor e massa. As culturas de células de mamíferos são caracterizada por reduzidas taxas de crescimento e elevada sensibilidade a condições operacionais. Ambas as técnicas têm em comum os princípios de projeto dos fermentadores. Vários tipos diferentes de fermentadores são utilizados para o processo microbiológico em larga escala, e o grau de complexidade de projeto, construção e operação é determinado pela sensibilidade do processo para manutenção do meio de cultura no fermentador. A seguir apresenta-se uma breve descrição dos principais tipos de fermentadores: a) tanque aberto: o tipo mais simples de fermentador é o tanque aberto, onde os organismos são dispensados em um meio nutritivo, sendo empregado com grande sucesso na indústria cervejeira. No estágio anaeróbico da fermentação, uma espuma de dióxido de carbono recobre o tanque e as leveduras com efetiva prevenção de acesso ao ar no processo. Serpentinas podem ser dispostas no tanque para o controle da temperatura durante o processo. b) tanque com agitação: tanques fermentadores com agitação são agitados mecanicamente para manter a homogeneidade, para atingir a rápida dispersão e mistura do material adicionado e para melhorar a transferência de calor e controle da temperatura e transferência de massa dissolvendo moderadamente gases solúveis como o oxigênio. Para fermentações aeróbicas, o ar é injetado através de um atomizador simples ou de um tubo perfurado posicionado bem abaixo da pá do agitador para evitar que envolva-o com o gás. A razão de fornecimento do ar deve ser suficiente para satisfazer a demanda de oxigênio da fermentação. c) fermentadores tipo air-lift e tanque aerado ( sparged tank ): este projeto não apresenta agitador mecânico e a energia necessária para promover a mistura, transferência de calor e dissolução do gás é promovida pelo movimento do gás através do meio liquido. Este sistema apresenta algumas vantagens quando comparados ao sistema de tanque com agitação: 1) a ausência do agitador remove o maior risco de contaminação no ponto de entrada do fermentador; 2) para grandes tanques a energia requerida para a agitação é muito grande para ser transmitida por um simples agitador; 3) a evaporação do
e) esterilização do meio: os ingredientes do meio de cultura devem ser controlados por um cuidadoso programa de garantia da qualidade. Entretanto, na maioria dos casos a esterilização é necessária, três métodos são essencialmente usados:
- esterilização contínua em larga escala;
- esterilização “ in situ ” por calor para pequenos lotes;
- esterilização por filtração para produtos sensíveis ao calor. Recuperação e purificação de produtos biotecnológicos A separação e a purificação do produto são setores críticos no projeto de uma planta de fermentação. O design do sistema de recuperação do produto abrange produtos intracelulares e extracelulares produzidos por microorganismos e células de mamíferos em caldo de fermentação: a) produtos extracelulares em larga escala: as tecnologias para recuperação de produtos extracelulares consistem de operações unitárias convencionais como filtração a vácuo, cristalização, extração liquido-liquido, precipitação e destilação. b) produtos recombinantes: produtos terapêuticos recombinantes podem ser intra ou extracelular dependendo do microorganismo produtor. Para produtos mais complexos como proteínas intracelulares as instalações de recuperação incluem rompimento celular, remoção dos debris (destroços celulares), lavagem e recuperação, concentração do produto, purificação e esterilização do produto final. A recuperação e purificação de produtos (proteínas) de caldos de fermentação envolve um grande conhecimento das operações unitárias. A complexidade destas operações é agravada pela alta sensibilidade das proteínas ao calor e agitação. Métodos típicos para o isolamento e purificação de produtos recombinantes incluem: Rompimento celular: o produto de interesse encontra-se dentro das células; o objetivo do rompimento celular é libertar este produto para posterior separação. Em geral, é realizado por meios mecânicos: homogeneizadores, moinhos de bolas ou por impacto com líquidos em lata pressão. Outros métodos usando som, mudanças de pressão ou temperatura e métodos químicos também podem ser empregados. A separação do produto dos destroços celulares (debris) após o rompimento é usualmente realizado por centrifugação. Ultrafiltração: muito utilizada para a recuperação e purificação de proteínas. Os principais usos da ultrafiltração são: concentração de proteínas; retirada de sais da solução contendo o produto por diafiltração; retirada de pirogênios das soluções tampão usadas no processo.
Eletrodiálise: utilizada para remoção de sais, ácidos e bases dos caldos de fermentacao. A separação ocorre pela aplicação direta de uma corrente elétrica utilizando membranas de troca alternando anions e cátions. Centrifugação: são comumente usadas para cultura de células em operações de remoção dos debris e lavagem dos pellets. Utiliza-se centrifugas de disco e centrifugas decantadoras. Cromatografia: ‘e a principal técnica para a purificação final de proteínas. A separação cromatográfica pode ocorrer por varias formas dependendo da afinidade. Existem essencialmente duas formas básicas de cromatografia: cromatografia por partição (como filtração em gel) e a cromatografia de adsorção (exemplo, troca iônica ou por afinidade). A gel filtração também chamada de peneira molecular separa moléculas com base no tamanho. É uma técnica de baixa capacidade e não aplicável a grandes volumes. Na cromatografia por adsorção o produto se liga a uma matriz no leito e é subseqüentemente eluida pela mudança na composição do tampão. As formas mais comuns de separação incluem a cromatografia por troca iônica (que separa proteínas com base nas cargas eletrostáticas) e a cromatografia por afinidade (que separa o produto ou remove as impurezas por meio de atrações bioespecificas entre as moléculas e os ligantes no gel ou resina). Soluções utilizadas nos passos de purificação As soluções requeridas durante os passos de purificação devem ser filtradas. No preparo de soluções tampão pode ser requerido a utilização de água para injetáveis. Em sistemas de cultura de células quando endotoxinas não são produzidas na cultura é recomendado o preparo de todas as soluções tampão com água de injetáveis prevenindo assim introdução de endotoxinas que terão que ser posteriormente removidos por cromatografia. Em sistemas microbianos onde endotoxinas são produzidas (exemplo: E. coli → lipopolissacarideos) a água de injetáveis não se faz necessária ate o estagio onde os pirogênios são reduzidos a baixos níveis ou efetivamente eliminados. 1.1.3 Processos baseados em extração de substâncias de matrizes vegetais e animais O método de extração de substâncias naturais (plantas e animais) foi a principal fonte de drogas nos anos 1930, porem foi sendo gradativamente substituído por rotas sintéticas de produção. Os métodos extrativos ressurgem atualmente em técnicas de extração relacionadas a área de biotecnologia onde organismos modificados ou especialmente desenvolvidos são cultivados e produzem um produto desejado que é recolhido ou extraído para posterior processamento.
Figura 5 – Airlock valve (http://www.nationalconveyors.com/ash/ash- handling/system-components/double-dump-gate-airlock-valves/index.html) Os líquidos são manuseados em tambores se o produto for empregado em pequenas quantidades ou com curto prazo de validade. Se o material é usado em grandes quantidades, este é transportado em caminhões tanque e armazenados em tanques de armazenagem. Os líquidos entregues em grandes quantidades por caminhões tanque devem ser apropriados para o uso no processo apresentando pureza, concentração e correta composição química. É necessário conhecer os critérios de qualidade e certificados de conformidade do fornecedor (validação de fornecedores) ou retirar uma amostra do tanque de transporte e analisar seu conteúdo antes do recebimento. Uma alternativa quando as analises são demoradas e a companhia de transporte cobra multa por dias parados, é necessário a criação de um tanque de estocagem para quarentena do produto onde este deve ficar armazenado sem entrar em contato com outros lotes ate a liberação pelo setor de controle de qualidade, que após os testes pode aprovar o lote liberando-o para o consumo ou rejeitar o lote retornando-o para o distribuidor. Líquidos são transportados para o processo através de bombeamento direto do tanque ou tambor de armazenagem para o sistema de reação ou para o tanque de adição intermediário como, por exemplo, tanque de aquecimento que permite a determinação mais exata da quantidade e controle da razão de adição. Alternativas para o bombeamento incluem vácuo ou mudanças de pressão, porem, estes métodos não são comumente utilizados por questões de segurança. 1.2.2 Sistema de armazenamento de sólidos Sólidos são mais comumente usados em processos como reagentes, mas também podem ser utilizados como catalisadores, agentes de purificação como carvão ativado, ou partículas sementes em processos de cristalização. O material sólido é mais comumente armazenado em sacos, tambores plásticos ou barrilhetes de papelão.
A mais importante consideração durante sua manipulação é a segurança, conteúdo dispensado na quantidade requerida e a descarga deste dentro do reator. Operações manuais de carga tem sido o meio principal de transferência de material, mas tem sido considerado inadequado por causar riscos de exposição dos operadores aos produtos químicos no interior dos reatores, e também pelo risco de exposição do processo a contaminação cruzada pelas atividades desenvolvidas nos arredores que em muitos casos, é inadmissível. Os métodos atuais envolvem a criação de uma área protegida para o carregamento do material, ou a transferência direta do material ao reator utilizando um alimentador ou por reservatório intermediário. Estes reservatórios intermediários podem mover-se ao local de acoplamento e permitir a descarga fechada ao sistema reator. Válvulas tipo borboleta ou sistemas de engate rápido são as formas mais comuns de fazer o acoplamento entre o recipiente transportador e o reator, sistemas que permitem o manuseio de materiais muito ativos com elevada segurança e assegurando mínima contaminação do processo. 1.2.3 Técnicas de separação líquido-líquido Em alguns estágios de reação ou purificação durante a síntese de algum composto se faz necessário a separação de um líquido de outro. Existem duas técnicas principais disponíveis para esta operação, uma envolvendo calor e a outra usando as propriedades dos líquidos para promover a separação.
- processos térmicos: são comumente utilizados para a remoção de subprodutos de reação como água ou operações onde técnicas de evaporação é o método mais efetivo e eficiente para a separação. Pode ser por estagio simples como destilação flash ou por métodos envolvendo destilação fracionada. Um problema relacionado a processos térmicos é que estes podem resultar na degradação de produtos sensíveis ao calor. Para minimizar este problema, tem- se realizado a destilação a pressão reduzida (sistemas de bombas de vácuo) que permite a evaporação a temperaturas reduzidas.
- processo não térmicos: relativamente comum em processos onde adiciona-se um liquido ao processo em que as impurezas ou em que o produto é preferencialmente solúvel. O liquido adicionado é imiscível ao meio do processo formando duas fases que podem ser posteriormente separadas por diversas técnicas. Este processo é comumente realizado com água ou soluções aquosas e é conhecido por lavagem. Em plantas de grande produção, técnicas mecânicas como centrífugas decantadoras, centrífugas de disco multiplacas ou extração líquido-líquido contra-corrente são dispositivos que podem ser utilizados pra aumentar a eficiência de separação. 1.2.4 Cristalização
Filtração por folha fina em filtros tipo Nutsche (versão industrial do funil de Buchner) é uma unidade comum que tem se desenvolvido grandemente. A forma original, composta por um filtro de caixa aberta que usando vácuo na parte inferior da caixa para direcionar o filtrado através do meio filtrante ou tecido. Uma grande vantagem deste sistema é que o nível de vácuo que pode acabar gerando limitada força motriz. Ocasionalmente tanto a pressão como o vácuo são usados para gerar a força motriz, mas é comumente encontrado que o aumento da força motriz acima de 3 bar tem pequeno beneficio na taxa de filtração devido a compressão da torta de filtração e fechamento da rota pela qual o filtrado pode passar. A pressão é mais comumente gerada por nitrogênio pois os solventes são tipicamente inflamáveis e o nitrogênio também garante uma atmosfera inerte. Existem outros tipos de filtros que utilizam diferentes princípios para apresentação do elemento filtrante e força motriz por pressão para separar sólidos e líquidos e descarga de sólidos. Dentre eles pode-se citar filtros rotatórios a vácuo, filtros de tubo, filtros de disco e filtros de esteira, mas estes não são comumente empregados na industria farmacêutica sendo usados somente para aplicações especializadas. Centrífugas: Estes dispositivos geram uma força centrifuga que conduz o liquido através de um meio de separação retendo o solido. Existem 4 tipos principais de centrifugas:
- centrífuga de eixo vertical com descarga superior pela remoção do cesto : é um tipo tradicional e usado comumente em pequena escala. O principal problema é a exposição do operador enquanto esvazia o cesto e o risco de contaminação cruzada em processo aberto.
- centrífuga de eixo vertical com descarga inferior por facas : permite que o sólido contido no cesto seja removido por facas ou garfos que retiram o solido do cesto que é coletado através de uma calha na base da maquina.
- centrífuga de eixo horizontal com descarga por descolamento : esta unidade tem como vantagem sobre as centrifugas verticais por poder girar a altas rotações e desta forma criar elevada força g ou força que conduz para a separação do liquido. A descarga do solido ‘e similar a que ocorre na remoção por facas.
- centrífuga horizontal com descarga por inversão : é a mais desenvolvida atualmente. Tem como beneficio elevada força g para separação mas a torta é removida pela inversão do filtro de tecido. Algumas centrífugas mais modernas são controladas automaticamente com ciclos de enchimento, centrifugação, lavagem e descarga. 1.2.6 Secagem A etapa final para a maioria dos processos de obtenção de compostos ativos a secagem do produto intermediário ou final. A secagem remove qualquer solvente residual do solido. É realizada para produzir um pó fino e de boa fluidez
que pode ser facilmente manuseado em etapas de processamento secundário. É uma alternativa se o solido é um intermediário pra um processo subseqüente que envolve o uso de diferentes solventes. A secagem reduz o nível de umidade do solvente a níveis aceitáveis, usualmente inferiores que 1% p/p do solvente presente. Os secadores podem ser classificados em 2 principais tipos: diretor e indiretos. Em um secador direto, o ar ou mais comumente nitrogênio é aquecido e passa pelo solido. Um exemplo deste tipo de secador é o secador de leito fluidizado. Esta unidade usa uma coluna que é carregada manualmente ou por gravidade da unidade de filtração ou centrifugação. A coluna tem uma base perfurada e quando colocada no secador de leito fluidizado, o fluxo de ar aquecido passa pelo solido fluidizando-o e evaporando o solvente. O gás que sai do sistema é filtrado usualmente por um ciclone ou um sistema de filtros de manga de forma a prevenir perdas do produto. Apesar de ser uma unidade relativamente de baixo custo não é a primeira escolha por diversas razões:
- elevadas perdas de compostos orgânicos voláteis e custo elevado com sistemas para reciclagem do nitrogênio;
- elevado risco de cargas eletrostáticas;
- necessita efetiva filtração do ar aquecido para não introduzir contaminação ao sistema;
- manipulação aberta da torta não fornece um sistema contentor particularmente para produtos muitos ativos; Por estas razões, secadores indiretos ou sistemas fechados tem sido utilizados em substituição aos secadores direto. Muitos produtos farmacêuticos tendem a ser termosensiveis necessitando em alguns casos ser secos sob vácuo que permite a evaporação do solvente a temperaturas reduzidas. O principio fundamental dos secadores indiretos é fornecer uma superfície aquecida de forma a garantir uma boa transferência de calor desta superfície para o solido, enquanto mantém vácuo sobre o sólido para vaporizar eficientemente o solvente. Existem varias configurações para este sistema e que podem ser classificadas pela maneira com que se realiza a transferência de calor:
- sem agitação: o secador de bandeja a vácuo é um exemplo desta categoria ainda em uso na rotina. O material solido é colocado nas bandejas em finas camadas e colocado em prateleiras aquecidas na câmara de vácuo onde o calor e o vácuo são aplicados para evaporar o solvente. Este secador não é muito eficiente e necessita de um longo período de tempo para secar o produto devido a falta de agitação e crostas secas são formadas porque não tem agitação para quebrar os aglomerados formados durante a secagem. O grande problema deste tipo de secador é a grande desordem necessária para o enchimento e recolhimento do pó das bandejas requerendo equipamentos para a proteção tanto do operador quanto do produto. É muito popular em laboratórios de pesquisa e desenvolvimento devido a sua flexibilidade como, por exemplo,
exposição ao material ativo. A maioria das matérias primas são sólidas e empacotadas em sacos ou tambores. Um pequeno número de produtos é apresentado na forma liquida e estes são armazenados em reservatórios apropriados enchidos manualmente ou por sistemas automatizados. 1.2.9 Recuperação de solvente Os solventes são amplamente utilizados na produção de matéria prima (substancias ativas) com funções como diluição da concentração de um reagente e mobilidade permitindo eficientes transferências de calor e massa. O solvente utilizado num processo pode ser recuperado para o uso no mesmo processo que o gerou. A recuperação do solvente pode ser realizada em bateladas ou mais comumente se grandes volumes em plantas continuas de recuperação. Muitos solventes recuperados resultam em resíduos, que requer posterior tratamento sendo o mais comum a incineração. 1.2.10 Métodos de produção e considerações → Produção A produção farmacêutica é na maioria das vezes realizada em batelada por varias razões, sendo que as principais são rastreabilidade do produto, validação e assuntos regulatórios, mas entre outras incluem operação de escala, requerimento de flexibilidade de operação, otimização do processo ou desenvolvimento de tecnologia. → Automação e controle Sistemas de automação trazem grandes benefícios que justificam o investimento, por exemplo:
- aumenta os níveis de segurança;
- possibilidade de aplicar estratégias sofisticadas de controle;
- produto com consistente qualidade;
- utilização mais eficiente de materiais e redução de resíduos;
- obtenção de informações oportunas e relevantes. Assuntos chave em projetos de automação funcionalidade requerida nivel de automação requerida Tipos de sistemas empregados
A maioria das indústrias farmacêuticas de produção primaria pode ser classificada em produção continua ou por batelada. As operações em batelada podem geralmente ser consideradas mais dispendiosas que os outros tipos de processos. Processamento por batelada envolve modificações seqüenciais nas condições de processo através de regime predefinido antes que as condições de regime constante sejam estabelecidas. A funcionalidade requerida para um sistema de automação vai depender principalmente dos objetivos do processamento e o método de operação proposto. O sistema de controle de processo deve ser habilitado a reportar o impacto de mal funcionamento ou desvios do processo sobre as outras atividades correntes. Qualquer desvio no perfil esperado (ocorrências distintas) o operador deve ser informado e ter em mãos um apropriado plano de ação. As mensagens de alerta para o operador podem ser por:
- alarmes críticos gerados quando existe risco para o equipamento ou pessoal;
- alarmes de processo causados por desvios nas condições esperadas;
- eventos que levam o operador a esta ciente das ações que devem ser tomadas. 1.3. Princípios de Lay-out das instalações de produção de matérias primas Muitos exemplos de desenvolvimento sem planejamento pode ser visto nas indústrias farmacêuticas ao redor do mundo. As instalações de produção crescem em muitos casos de maneira totalmente descontrolada com base em prioridades momentâneas sem pensar no futuro. O resultado é uma total desordem na instalação levando a operações ineficientes, riscos potenciais, questionável uso da terra e custos expensivos para o desenvolvimento futuro do local. Dois tipos de desenvolvimento podem ser considerados. Desenvolvimento de áreas verdes ( greenfield sites ) usa terreno onde nunca existiu desenvolvimento comercial. As plantas projetadas para estes locais não precisa ser restrita a construções previas e operações existentes. Os desenvolvimentos de locais abandonados ou desativados ( brownfield sites ) pode, entretanto, apresentar algumas restrições devido as operações existentes ou passadas e a liberdade do projeto pode ser reduzida. Em ambas circunstancias, durante o estágio de planejamento, é necessário revisar os impactos do novo desenvolvimento no futuro local.
