Practica No.1
I n s t i t u t o P o l i t é c n i c o N a c i o n a l
E s c u e l a N a c i o n a l D e C i e n c i a s B i o l ó g i c a s
Q u í m i c o Fa r m a c é u t i c o I n d u s t r i a l
Castro Loa Fernando Adrian
López Rangel Lourdes
Villa Pérez Diana Gabriela
Laborator io de Contro l Microb io lóg ico de Medicamentos
C o n t r o l m i c r o b i o l ó g i c o d e l a g u a
9FM1 - QFI
Equipo No.2
F u n d a m e n t o s T e ó r i c o s
C o n t r o l M i c r o b i o l ó g i c o
EL AGUA
Desde tiempos ancestrales, el agua se ha considerado como el medio de vida necesario para que un organismo pueda sustentar sus necesidades metabólicas.
Lo anterior, se debe a que el agua tiene la capacidad de solvatar un gran numero de iones que
fungen como nutrientes para los microorganismos.
Principales contaminantes del agua
AGENTES PATÓGENOS
Bacterias
Virus Protozoarios
Gusanos parásitos
1
F u n d a m e n t o s T e ó r i c o s
C o n t r o l M i c r o b i o l ó g i c o
Principales contaminantes del agua
DESECHOS QUE REQUIEREN OXÍGENO
Desechos orgánicos que pueden ser descompuestos por las bacterias
aeróbicas, que a su vez usan oxígeno para biodegradarlos.
Poblaciones grandes de bacterias soportadas por estos desechos pueden
agotar el gas oxígeno disuelto en el agua.
SUSTANCIAS QUÍMICAS INORGÁNICAS
SOLUBLES EN EL AGUA
Ácidos, sales y compuestos de metales tóxicos, como
mercurio y plomo.
Niveles altos pueden hacer al agua impropia para beber, dañar a los peces y otra vida acuática, deprimir los
rendimientos agrícolas y acelerar la corrosión del equipo que usa agua.
2
F u n d a m e n t o s T e ó r i c o s
C o n t r o l M i c r o b i o l ó g i c o
Principales contaminantes del agua
NUTRIENTES VEGETALES INORGÁNICOS
Nitratos y fosfatos solubles en agua que pueden ocasionar el crecimiento excesivo de algas y otras
plantas acuáticas
SUSTANCIAS QUÍMICAS ORGÁNICAS
SEDIMENTO O MATERIA SUSPENDIDA
Partículas insolubles del suelo y otros materiales sólidos inorgánicos y orgánicos que llegan a
quedar en suspensión en el agua
3
F u n d a m e n t o s T e ó r i c o s
C o n t r o l M i c r o b i o l ó g i c o
EL AGUA EN LA INDUSTRIA FARMACEUTICA
Para la obtención de agua que se usa en el ámbito farmacéutico se necesita someterla a procesos de purificación y posteriormente deberá ser analizada en Control de Calidad para asegurar que el
agua cumple con criterios físicos, químicos y microbiológicos que marca la FEUM.
El agua es el compuesto de mayor uso en el ámbito farmacéutico, ya que se usa como disolvente universal y hasta como vehículo en diversas formas farmacéuticas.
4
F u n d a m e n t o s T e ó r i c o s
C o n t r o l M i c r o b i o l ó g i c o
PROCESOS DE PURIFICACIÓN Y OBTENCIÓN DE AGUA
Agua Agua potable 1. Cloración 2. Floculación 3. Filtración gruesa
Agua purificada
1. Descloración 2. Ablandamiento 3. Desionización 4. Osmosis Inversa 5. Electrodesionización 6. Filtración fina 7. Luv
Agua purificada
Estéril
1. Microfiltración 2. Esterilización 3. Envasado
Agua Inyectable
Agua estéril para inyectables
1. Microfiltración 2. Destilación
Agua bacteriostática
Esterilización
Agua estéril para irrigación
Agua estéril para inhalación
5
F u n d a m e n t o s T e ó r i c o s
C o n t r o l M i c r o b i o l ó g i c o
TIPOS DE AGUA Y SUS USOS
La FEUM clasifica el agua para uso farmacéutico en diferentes tipos, de acuerdo a su “preparación”
y acondicionamiento, su uso y los límites microbianos establecidos para cada caso.
Agua purificada
Se utiliza como aditivo, ingrediente o vehículo en varias formas farmacéuticas y cosméticas, además se utiliza para operaciones de limpieza de equipos como medio de disolución de sanitizantes o detergentes.
Agua purificada estéril
Se utiliza como aditivo, ingrediente o vehículo en formas farmacéuticas. Es usualmente envasada para su uso en preparados farmacéuticos no parenterales.
6
F u n d a m e n t o s T e ó r i c o s
C o n t r o l M i c r o b i o l ó g i c o
Agua para la preparación de inyectables
Agua bacteriostática estéril para la preparación de inyectables
Lo peculiar en este tipo de agua, es que además de tener el grado de pureza que debe de tener el agua inyectable, contiene uno o más agentes antimicrobianos.
Agua estéril para inhalación
Es agua para inyectables, sin embargo se utiliza en formas farmacéuticas para inhalación, tal cual son los inhaladores.
Se utiliza como aditivo para la fabricación de inyectables y también para limpieza de equipos de fabricación de los mismos. Este tipo de agua es el grado más puro en que se puede usar el agua, ya que no debe de estar contaminada y no debe de existir algún pirógeno u otro tipo de endotoxina bacteriana.
7
F u n d a m e n t o s T e ó r i c o s
C o n t r o l M i c r o b i o l ó g i c o
EspecificaciónAgua
purificada
Agua
purificada
estéril
Agua para la
fabricación
de
inyectables
Agua para la
preparación
de
inyectables
Agua estéril
bacteriostática
para la
preparación de
inyectables
Agua estéril
para
inhalación
Agua para
irrigación
Carga microbiana <100UFC/mL - <10 UFC/mL - - - -
Contenido de
BacteriostáticosNO NO NO NO SI
SOLO SI
NECESARIONO
Endotoxinas No aplica No aplica <0.25 UE/mL <0.25 UE/mL <0.5 UE/mL <0.5 UE/mL <0.25 UE/mL
Esterilidad NO SI NO SI SI SI SI
PRUEBAS DE CONTROL DE CALIDAD Y CONTROL MICROBIOLÓGICO DEL AGUA
DE USO FARMACÉUTICO
ESPECIFICACIONES MICROBIOLÓGICAS PARA EL AGUA DE USO FARMACÉUTICO
• Aspecto: Líquido transparente incoloro • pH: ≈ 5.0 y 7.0 • Cloro total: ≤ 0.3 ppm • Metales pesados: ≤ 0.1 ppm • Sustancias oxidables o prueba de carbono total: ≤ 0.05 μg/L • Determinación de OMA’s y NMPC’s: 2 NMPC/100mL y/o 2 UFC/100 mL
8
F u n d a m e n t o s T e ó r i c o s
C o n t r o l M i c r o b i o l ó g i c o
CARACTERISTICAS FISICOQUÍMICAS DE LOS TIPOS DE AGUA
TIPO DE AGUA pH AMONIACO (<50 mL/ >50
mL-mg/L)
METALES PESADOS
(ppm)
NITRATOS (ppm)
CONDUCTIVIDAD (25°C, µS/cm)
CARBÓN ORGÁNICO
TOTAL (ppm)
CLORUROS (mg/mL)
Agua purificada nivel 1
5.0-7.0
- <0.1 < 0.2 5.1 < 0.5 -
Agua purificada nivel 2
- - - < 0.2 1.3 < 0.5 -
Agua para la fabricación de
inyectables - - - - 1.3 < 0.5 -
Agua bacteriostática estéril para uso
inyectable
4.5-7.0
0.6/0.3 - - - - -
Agua estéril para irrigación
- 0.6/0.3 - - - - <0.5
Agua estéril para uso inyectable
5.0-7.0
0.6/0.3 - - - - <0.5
Agua estéril para inhalación
4.5-7.0
0.6/0.3 - - - - <0.5
9
F u n d a m e n t o s T e ó r i c o s
C o n t r o l M i c r o b i o l ó g i c o
NOM-127-SSA1-1994
“Salud ambiental, agua para uso y consumo humano - limites permisibles de calidad y tratamientos
a que debe someterse el agua para su potabilización”
Límites permisibles de calidad del agua
De características bacteriológicas • Organismos coliformes totales: 2 NMPC/100mL y/o
2 UFC/100 mL
De características físicas y organolépticas
• Color: 20 unidades de color verdadero en escala platino-cobalto
• Olor y sabor: agradable
• Turbiedad: 5 unidades de turbiedad nefelométricas (UTN)
De características químicas (mg/L)
• Aluminio: 0.20 • Cloro residual libre: 0.20 - 1.50
De características radiactivas (Bq/L)
• Radiactividad alfa global: 0.1
• Radiactividad beta global: 1.0
• Fierro: 0.30 • Mercurio: 0.001
10
F u n d a m e n t o s T e ó r i c o s
C o n t r o l M i c r o b i o l ó g i c o
NIVELES DE ALERTA Y DE ACCIÓN
La USP 24, en el capítulo de Información General, apartado 1231, indica que:
1. Los Niveles de Alerta, son niveles o rangos que, cuando se exceden , indican que un proceso puede tener un alejamiento de su condición normal de operación. Los Niveles de alerta constituyen una alarma y no requieren una acción correctiva
2. Los Niveles de Acción, son niveles o rangos que, cuando se exceden, indican que un proceso se ha alejado de su condición normal de operación y significa que debe tomarse una acción correctiva para volver el proceso a su rango de operación normal.
Desde el punto de vista microbiológico es importante establecer niveles de alarma y niveles de acción que permitan determinar cuándo el sistema se aleja de los
parámetros establecidos en un proceso…
Los Niveles de Alerta y de Acción se establecen dentro de las tolerancias del proceso y de las especificaciones del producto
11
M E T O D O L O G I A
C o n t r o l M i c r o b i o l ó g i c o
Metodología
1° Parte: Toma de muestra
Esterilizar Se puede utilizar botella de
refresco de 200mL con tapón de plástico
El frasco esterilizado se deja enfriar y se tapa sin tocar el borde, se coloca
capuchón
Lavar boca de la llave con trapo limpio. Quien tome la muestra deberá lavarse
las manos.
Se deja abrir la llave al máximo y dejar correr la llave
por 1 o 2 min.
Se toma el frasco, se quita el capuchón, se llena, se cierra la
llave y se tapa con cuidado
Se coloca etiqueta con nombre, lugar y fecha.
12
M E T O D O L O G I A
C o n t r o l M i c r o b i o l ó g i c o
Metodología
2° Parte: Determinación del número de microorganismos mesofílicos aerobios (OMA's)
13
M E T O D O L O G I A
C o n t r o l M i c r o b i o l ó g i c o
Metodología
3° Parte: Estimación del número más probable de microorganismos coliformes (NMPC’s)
14
M E T O D O L O G I A
C o n t r o l M i c r o b i o l ó g i c o
Metodología
4° Parte: Determinación de Cloro por el método HANNA (Colorímetro portátil).
Principio de operación
Los compuestos específicos reaccionan con otros formando un color cuta intensidad es proporcional a la concentración de la sustancia (Lambert-Beer). Uso de DPD (N,N Dietil Parafenilen Diamina)
Mide pH y contenidos de Cloro (Cl2, libre y total) en aguas potables y residuales.
ESPECIFICACIONES Rango pH 5.9 a 8.5 Cl2 libre 0.00 a 2.50 mg/L Cl2 total 0.00 a 3.50 mg/L Resolución 0.1 pH/0.01 mg/L Cl2
Precisión ±0.1 pH ±0.03 mg/L ±3% de lectura Cl2
Desviación ±0.2 pH EMC Típica ±0.02 mg/L Cl2
Fuente de luz Diodo emisor de luz (DEL) a 555nm. Método Adaptación del método DPD 330.5 para análisis de cloro recomendado por la EPA . La reacción con reactivos origina un tinte rosa en la muestra. Para pH, método rojo Fenol. La reacción con reactivos origina un tinte rojo en la muestra.
15
Color característico
R e s u l t a d o s
C o n t r o l M i c r o b i o l ó g i c o
Tabla de resultados
OMAs Coliformes Cloro
1 Benito Juarez Potable - X - - 0 0 0.27
2 Iztapalapa Potable - X - - 65 5 0.19
4 Azcapotazalco Potable - X - - 70 5 0.16
5Gustavo A.
MaderoPotable - X - - 23 ˂2 0.31
6Cuautitlan
IzcalliPotable - - - X (Mixcoac) 37 23 0.14
3 - Purificada 0
No hay
crecimiento
de E.coli pero
hay otras
colonias
-
7 - Purificada 19 No se realizó - Cumple con especificaciones
UFC/mL
No aplica
NMPC/100mL
No cumple con NMPC
No cumple con NMPC
No cumple con NMPC
No cumple con NMPC
Resultadosppm
Cumple con especificaciones
Tipo de aguaMuestreo realizado de:
No aplica Cumple con especificaciones
Entrada
municipal
Eq.Delegación
o Municipio Cisterna Cocina Baño
Esp. Cloro
0 NMPC/mL
POTABLE ≤500 UFC/mL
PURIFICADA ≤100UFC/mL
Criterio
≤0.3ppm
Especificación microbiológica
16
<2 <10
Cloro
<10
R e s u l t a d o s
C o n t r o l M i c r o b i o l ó g i c o
Resultados de agua purificada para Pseudomonas sp. 17
Pseudomonas aeruginosa es uno de los microorganismos patógenos aislados más comunes en el ámbito clínico. Es uno de los microorganismos capaces de destruir gran cantidad de tejidos celulares debido a que poseen la “maquinaria” enzimática para degradar varias estructuras celulares. Es un control crítico sobre proceso, ya que los productos farmacéuticos deben estar libres en su totalidad de algún tipo de Pseudomonas sp.
Pseudomonas, colonia aislada
color verde caracteristico.
A n e x o s
C o n t r o l M i c r o b i o l ó g i c o
Caldo lactosado
Se recomienda como prueba presuntiva para evidenciar la presencia de bacterias coliformes en agua, productos lácteos, etc. Fundamento: Por la fermentación de la lactosa, se produce ácido y gas, éste último se demuestra al usar las campanas Durham. Ingredientes (g/L): • 3.0g Extracto de carne • 5.0 g Peptona • 5.0 g Lactosa
Caldo bilis verde brillante al 2%
Se ha recomendado para el recuento de bacterias coliformes totales y fecales, por la técnica del número más probable. Fundamento: La bilis y el verde brillante son agentes selectivos inhibitorios del desarrollo de bacterias Gram positivas y Gram negativas a excepción de bacterias coliformes. Ingredientes (g/L): • 20.0g Bilis de buey deshidratada • 10.0 g Lactosa • 10.0 g Peptona • 0.0133g Verde brillante
Tipos de medio de cultivo para evidenciar la presencia de bacterias coliformes
18
A n e x o s
C o n t r o l M i c r o b i o l ó g i c o
Agar Endo
Es un medio de cultivo diferencial y semiselectivo para bacterias coliformes y enterobacterias. Fundamento: La combinación de Sulfito de sodio con Fucsina básica inhibe ligeramente el crecimiento de bacterias Gram positivas. Ingredientes (g/L): • 3.5g de Fosfato dipotásico • 10.0g de Digerido péptico de tejido animal • 15.0g de Agar • 10.0g de Lactosa • 0.5g de Fucsina básica • 2.5g de Sulfito de sodio
Tipos de medio de cultivo para evidenciar la presencia de bacterias coliformes
19
A n e x o s
C o n t r o l M i c r o b i o l ó g i c o
Agar PIA (Pseudomonas Insolation Agar)
Es un medio de cultivo especifico para la separación y aislamiento de Pseudomonas sp., en especial de Pseudomonas aeruginosa. Fundamento: La formulación del agar contiene Irgasan®, un potente agente antimicrobiano de amplio espectro que no tiene efecto sobre Pseudomonas sp. Ingredientes (g/L): • 20.0g de Peptona • 1.4g de Cloruro de Magnesio • 0.025g de Irgasan ® • 13.6g de Agar
Tipos de medio de cultivo para evidenciar la presencia de bacterias coliformes
20
A n e x o s
C o n t r o l M i c r o b i o l ó g i c o
Agar Cetrimida
Es un medio de cultivo para la separación y aislamiento de Pseudomonas sp., en especial de Pseudomonas aeruginosa. Fundamento: El cloruro de magnesio y el sulfato de potasio promueven la formación de compuestos coloridos de piocianina, pioverdina y piomelanina de P. aeruginosa. La Cetrimida es un detergente catiónico que actúa como agente inhibidor, libera el nitrógeno y el fósforo de la mayor parte de las células; bacterias inhibidas por éste detergente son E. coli y S. aureus. Ingredientes (g/L): • 20.0g de Peptona • 1.4g de Cloruro de Magnesio • 10.0g de Sulfato de Potasio • 13.6g de Agar • 0.3g de Cetrimida
Tipos de medio de cultivo para evidenciar la presencia de bacterias coliformes
21
A n e x o s
C o n t r o l M i c r o b i o l ó g i c o
Agar método estándar Sirve para el recuento de bacterias aeróbicas a partir de agua, aguas residuales y productos lácteos. Fundamento: El extracto de levadura y la peptona de caseína son utilizados para estudiar la presencia de microorganismos termofílicos en productos lácteos. La peptona de gelatina y el extracto de levadura proporcionan la fuente de carbono y nitrógeno. La dextrosa es el carbohidrato fermentable. Ingredientes (g/L): • 5.0g de Peptona • 1.0 g de Dextrosa • 2.5g de Extracto de levadura • 15.0 Agar bacteriológico
Tipos de medio de cultivo para evidenciar la presencia de bacterias coliformes
22
B i b l i o g r a f í a y R e f e r e n c i a s
Norma Oficial Mexicana no.127-SSA1-1994
Farmacopea de los Estados Unidos Mexicanos 10ma edición
United States Phamacopeia . 24th ed.
C o n t r o l M i c r o b i o l ó g i c o
Monografía de Agar Endo – PDF
Monografía de Agar PIA – PDF
Monografía de Agar Cetrimida – PDF
Monografía de Agar Método Estándar – PDF