Sábado, febrero 26 2011 19: 59

Industria farmacéutica

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Definiciones

Estos términos se utilizan con frecuencia en la industria farmacéutica:

Biológicos son vacunas bacterianas y virales, antígenos, antitoxinas y productos análogos, sueros, plasmas y otros derivados de la sangre para proteger o tratar terapéuticamente a humanos y animales.

Graneles son sustancias farmacológicas activas que se utilizan para fabricar productos en forma de dosificación, procesar alimentos medicados para animales o medicamentos recetados compuestos.

Agentes de diagnóstico ayudar al diagnóstico de enfermedades y trastornos en humanos y animales. Los agentes de diagnóstico pueden ser productos químicos inorgánicos para examinar el tracto gastrointestinal, productos químicos orgánicos para visualizar el sistema circulatorio y el hígado y compuestos radiactivos para medir la función del sistema de órganos.

Drogas son sustancias con propiedades farmacológicas activas en humanos y animales. Los medicamentos se combinan con otros materiales, como las necesidades farmacéuticas, para producir un producto medicinal.

Productos farmacéuticos éticos son agentes biológicos y químicos para prevenir, diagnosticar o tratar enfermedades y trastornos en humanos o animales. Estos productos se dispensan por prescripción o aprobación de un profesional médico, farmacéutico o veterinario.

excipientes son ingredientes inertes que se combinan con sustancias farmacológicas para crear un producto en forma de dosificación. Los excipientes pueden afectar la tasa de absorción, disolución, metabolismo y distribución en humanos o animales.

Productos farmacéuticos de venta libre son productos farmacéuticos vendidos en una tienda minorista o farmacia que no requieren receta médica o la aprobación de un profesional médico, farmacéutico o veterinario.

Farmacias es el arte y la ciencia de preparar y dispensar medicamentos para prevenir, diagnosticar o tratar enfermedades o trastornos en humanos y animales.

farmacocinética es el estudio de los procesos metabólicos relacionados con la absorción, distribución, biotransformación y eliminación de un fármaco en humanos o animales.

Farmacodinamia es el estudio de la acción de las drogas en relación con su estructura química, sitio de acción y las consecuencias bioquímicas y fisiológicas en humanos y animales.


 

La industria farmacéutica es un componente importante de los sistemas de atención de la salud en todo el mundo; está compuesto por muchas organizaciones públicas y privadas que descubren, desarrollan, fabrican y comercializan medicamentos para la salud humana y animal (Gennaro 1990). La industria farmacéutica se basa principalmente en la investigación y el desarrollo (I+D) científicos de medicamentos que previenen o tratan enfermedades y trastornos. Los fármacos exhiben una amplia gama de actividad farmacológica y propiedades toxicológicas (Hardman, Gilman y Limbird 1996; Reynolds 1989). Los modernos avances científicos y tecnológicos están acelerando el descubrimiento y desarrollo de productos farmacéuticos innovadores con actividad terapéutica mejorada y efectos secundarios reducidos. Los biólogos moleculares, los químicos médicos y los farmacéuticos están mejorando los beneficios de los medicamentos a través de una mayor potencia y especificidad. Estos avances crean nuevas preocupaciones para proteger la salud y la seguridad de los trabajadores dentro de la industria farmacéutica (Agius 1989; Naumann et al. 1996; Sargent y Kirk 1988; Teichman, Fallon y Brandt-Rauf 1988).

Muchos factores científicos, sociales y económicos dinámicos afectan a la industria farmacéutica. Algunas compañías farmacéuticas operan tanto en mercados nacionales como multinacionales. Por lo tanto, sus actividades están sujetas a la legislación, la regulación y las políticas relacionadas con el desarrollo y la aprobación de medicamentos, la fabricación y el control de calidad, la comercialización y las ventas (Spilker 1994). Los científicos académicos, gubernamentales y de la industria, los médicos y farmacéuticos en ejercicio, así como el público, influyen en la industria farmacéutica. Los proveedores de atención médica (p. ej., médicos, dentistas, enfermeros, farmacéuticos y veterinarios) en hospitales, clínicas, farmacias y consultorios privados pueden recetar medicamentos o recomendar cómo deben administrarse. Las regulaciones gubernamentales y las políticas de atención médica sobre productos farmacéuticos están influenciadas por el público, los grupos de defensa y los intereses privados. Estos factores complejos interactúan para influir en el descubrimiento y desarrollo, fabricación, comercialización y venta de medicamentos.

La industria farmacéutica está impulsada en gran medida por el descubrimiento y el desarrollo científicos, junto con la experiencia toxicológica y clínica (ver figura 1). Existen grandes diferencias entre las grandes organizaciones que se dedican a una amplia gama de descubrimiento y desarrollo de fármacos, fabricación y control de calidad, marketing y ventas y las organizaciones más pequeñas que se centran en un aspecto específico. La mayoría de las compañías farmacéuticas multinacionales están involucradas en todas estas actividades; sin embargo, pueden especializarse en un aspecto según los factores del mercado local. Organizaciones académicas, públicas y privadas realizan investigaciones científicas para descubrir y desarrollar nuevos fármacos. La industria de la biotecnología se está convirtiendo en un importante contribuyente a la investigación farmacéutica innovadora (Swarbick y Boylan 1996). A menudo, se forman acuerdos de colaboración entre organizaciones de investigación y grandes compañías farmacéuticas para explorar el potencial de nuevas sustancias farmacéuticas.

Figura 1. Desarrollo de fármacos en la industria farmacéutica

PHC010F1

Muchos países cuentan con protecciones legales específicas para medicamentos patentados y procesos de fabricación, conocidos como derechos de propiedad intelectual. En los casos en que las protecciones legales son limitadas o no existen, algunas empresas se especializan en la fabricación y comercialización de medicamentos genéricos (Medical Economics Co. 1995). La industria farmacéutica requiere grandes inversiones de capital debido a los altos gastos asociados con I+D, aprobación reglamentaria, fabricación, garantía y control de calidad, marketing y ventas (Spilker 1994). Muchos países tienen regulaciones gubernamentales extensas que afectan el desarrollo y la aprobación de medicamentos para la venta comercial. Estos países tienen requisitos estrictos de buenas prácticas de fabricación para garantizar la integridad de las operaciones de fabricación de medicamentos y la calidad, seguridad y eficacia de los productos farmacéuticos (Gennaro 1990).

El comercio internacional y nacional, así como las políticas y prácticas fiscales y financieras, afectan la forma en que opera la industria farmacéutica dentro de un país (Swarbick y Boylan 1996). Existen diferencias significativas entre países desarrollados y en vías de desarrollo, en cuanto a sus necesidades de sustancias farmacéuticas. En los países en desarrollo, donde prevalecen la desnutrición y las enfermedades infecciosas, los suplementos nutricionales, las vitaminas y los medicamentos antiinfecciosos son los que más se necesitan. En los países desarrollados, donde las enfermedades asociadas al envejecimiento y dolencias específicas son preocupaciones primarias de salud, los medicamentos cardiovasculares, del sistema nervioso central, gastrointestinales, antiinfecciosos, diabéticos y quimioterapéuticos son los de mayor demanda.

Los medicamentos para la salud humana y animal comparten actividades de I+D y procesos de fabricación similares; sin embargo, tienen beneficios terapéuticos únicos y mecanismos para su aprobación, distribución, comercialización y venta (Swarbick y Boylan 1996). Los veterinarios administran medicamentos para controlar enfermedades infecciosas y organismos parasitarios en animales agrícolas y de compañía. Las vacunas y los medicamentos antiinfecciosos y antiparasitarios se utilizan comúnmente para este propósito. La agricultura moderna emplea ampliamente suplementos nutricionales, antibióticos y hormonas para promover el crecimiento y la salud de los animales de granja. La I+D de productos farmacéuticos para la salud humana y animal a menudo está relacionada, debido a las necesidades concurrentes de controlar los agentes infecciosos y las enfermedades.

Sustancias químicas industriales peligrosas y sustancias relacionadas con las drogas

Muchos agentes biológicos y químicos diferentes se descubren, desarrollan y utilizan en la industria farmacéutica (Hardman, Gilman y Limbird 1996; Reynolds 1989). Algunos procesos de fabricación en las industrias farmacéutica, bioquímica y química orgánica sintética son similares; sin embargo, la mayor diversidad, menor escala y aplicaciones específicas en la industria farmacéutica son únicas. Dado que el propósito principal es producir sustancias medicinales con actividad farmacológica, muchos agentes en la I+D farmacéutica y la fabricación son peligrosos para los trabajadores. Deben implementarse medidas de control adecuadas para proteger a los trabajadores de los productos químicos industriales y las drogas durante muchas operaciones de I+D, fabricación y control de calidad (OIT 1983; Naumann et al. 1996; Teichman, Fallon y Brandt-Rauf 1988).

La industria farmacéutica utiliza agentes biológicos (p. ej., bacterias y virus) en muchas aplicaciones especiales, como la producción de vacunas, los procesos de fermentación, la obtención de productos derivados de la sangre y la biotecnología. Este perfil no aborda los agentes biológicos debido a sus aplicaciones farmacéuticas únicas, pero hay otras referencias fácilmente disponibles (Swarbick y Boylan 1996). Los agentes químicos pueden clasificarse como productos químicos industriales y sustancias relacionadas con las drogas (Gennaro 1990). Estos pueden ser materias primas, productos intermedios o productos terminados. Surgen situaciones especiales cuando se emplean productos químicos industriales o fármacos en I+D de laboratorio, ensayos de control y garantía de calidad, ingeniería y mantenimiento, o cuando se crean como subproductos o desechos.

Productos químicos industriales

Los productos químicos industriales se utilizan en la investigación y el desarrollo de sustancias farmacéuticas activas y en la fabricación de sustancias a granel y productos farmacéuticos terminados. Los productos químicos orgánicos e inorgánicos son materias primas que sirven como reactivos, catalizadores y disolventes. El uso de productos químicos industriales está determinado por el proceso y las operaciones de fabricación específicos. Muchos de estos materiales pueden ser peligrosos para los trabajadores. Dado que la exposición de los trabajadores a los productos químicos industriales puede ser peligrosa, organizaciones gubernamentales, técnicas y profesionales han establecido límites de exposición ocupacional, tales como valores límite de umbral (TLV, por sus siglas en inglés) (ACGIH 1995).

Sustancias relacionadas con las drogas

Las sustancias farmacológicamente activas pueden clasificarse en productos naturales y drogas sintéticas. Los productos naturales se derivan de fuentes vegetales y animales, mientras que las drogas sintéticas se producen mediante tecnologías microbiológicas y químicas. Los antibióticos, las hormonas esteroides y peptídicas, las vitaminas, las enzimas, las prostaglandinas y las feromonas son productos naturales importantes. La investigación científica se está centrando cada vez más en las drogas sintéticas debido a los recientes avances científicos en biología molecular, bioquímica, farmacología y tecnología informática. La Tabla 1 enumera los principales agentes farmacéuticos.

Tabla 1. Principales categorías de agentes farmacéuticos

Nervioso central
te

renal y
cardiovascular
te

Gastrointestinal
te

Antiinfecciosos
y
órganos objetivo

Sistema inmunológico

Quimioterapia

Sangre y
formador de sangre
órganos

Sistema endocrino

Analgésicos
-Paracetamol
-Salicilatos

Anestesia
-Generales y locales

Los anticonvulsivos
-Barbitúricos
-Benzodiazepina

Migraña
preparativos
-Beta adrenérgico
agentes bloqueadores
-Receptor de serotonina
antagonistas

Estupefacientes
-Opiáceos

Psicoterapia
-Ansiedad
-Antidepresivos

sedantes y
hipnóticos

-Barbitúricos
-Benzodiazepina

Antidiabéticos
-Biguanidas
-Glicosidasa
inhibidores
-insulinas
-Sulfotriforeas

Agentes cardioprotectores
-adrenérgico
bloqueadores
-Estimulantes
-Angiotensina
inhibidores
-Antiarrítmicos
-Canal de calcio
bloqueadores
-Diuréticos
-Vasodilatadores
-Vasodepresores

Agentes gastrointestinales
-Antiácidos
-Antiflatulentos
-Antidiarreicos
-Antieméticos
-Antispasmódicos
-Laxantes
-Prostaglandinas

Sistémico
antiinfecciosos

-terapias contra el SIDA
-Amebicidas
-antihelmínticos
- Antibióticos
-antifúngicos
-Antimalúdicos
-Sulfonamidas
-Cefalosporinas,
penicilinas,
tetraciclinas, etc.

Agentes respiratorios
-Antitusivos
-Broncodilatadores
-Descongestionantes
-Expectorantes

Agentes de piel y mucosas
-Acné
preparativos
-Alérgenos
-Antiinfecciosos
-Preparaciones para quemar
-Emolientes

Agentes del tracto urinario
-Anti-inflectivos
-Antispasmódicos

Preparaciones vaginales
-antifúngicos

Analgésicos
-No esteroides
anti-inflamatorio
agentes·(AINE)

Biológico
respuesta
modificadores

-Alfa proteinasa
inhibidores
-Antitoxinas
-Sueros inmunes
-Toxoides
-Vacunas

Terapia antifibrosis

inmunodilatadores e inmuno-
supresores


Manejo de la esclerosis múltiple

Antineoplásticos
-Terapia adjunta
-Agentes alquilantes
- Antibióticos
-Antimetabolitos
-Hormonas
-Inmuno-
moduladores

modificadores de sangre
-Anticoagulantes
-Antiplaquetario
agentes
-Colonia

estimulante
factores importantes
-Hemantinas
-Hemostáticos
-Fracciones de plasma

Vasodilatadores
-Cerebral·
vasodilatadores

Diagnóstico
-Cortical adreno
esteroides
-Glucocorticoides
-Gondotropinas
-Hipotalámico
disfunción
-Función tiroidea
test

Hormonas
-Cortical suprarrenal
inhibidores de esteroides
-Anabólico
esteroides
-Andrógenos -Estrógenos
-Gonadotropinas
-Hormona de crecimiento
-Progesterona
-Somatostatina

Prostaglandinas

 

Las sustancias farmacológicas activas y los materiales inertes se combinan durante la fabricación farmacéutica para producir formas de dosificación de productos medicinales (p. ej., tabletas, cápsulas, líquidos, polvos, cremas y ungüentos) (Gennaro 1990). Los medicamentos pueden clasificarse según su proceso de fabricación y sus beneficios terapéuticos (EPA 1995). Los medicamentos se administran con fines medicinales por medios estrictamente prescritos (p. ej., oral, inyección, piel) y dosis, mientras que los trabajadores pueden estar expuestos a las sustancias medicamentosas al respirar polvo o vapores en el aire sin darse cuenta o al tragar alimentos o bebidas contaminados por accidente. Los límites de exposición ocupacional (OEL, por sus siglas en inglés) son desarrollados por toxicólogos e higienistas ocupacionales para brindar orientación sobre cómo limitar la exposición de los trabajadores a sustancias farmacológicas (Naumann et al. 1996; Sargent y Kirk 1988).

Necesidades farmacéuticas (p. ej., aglutinantes, rellenos, aromatizantes y agentes de carga, conservantes y antioxidantes) se mezclan con principios activos, proporcionando las propiedades físicas y farmacológicas deseadas en los productos de forma de dosificación (Gennaro 1990). Muchas necesidades farmacéuticas tienen un valor terapéutico limitado o nulo y son relativamente poco peligrosas para los trabajadores durante las operaciones de desarrollo y fabricación de medicamentos. Estos materiales son antioxidantes y conservantes, colorantes, aromatizantes y agentes diluyentes, emulsionantes y agentes de suspensión, bases para ungüentos, disolventes farmacéuticos y excipientes.

Operaciones farmacéuticas, riesgos relacionados y medidas de control en el lugar de trabajo

Las operaciones de fabricación de productos farmacéuticos pueden clasificarse como producción básica de sustancias farmacéuticas a granel y fabricación farmacéutica de productos en forma de dosificación. La figura 2 ilustra el proceso de fabricación.

Figura 2. Proceso de fabricación en la industria farmacéutica

PHC010F2

La producción básica de sustancias farmacéuticas a granel puede emplear tres tipos principales de procesos: fermentación, síntesis química orgánica y procesos biológicos y químicos. extracción natural (Theodore y McGuinn 1992). Estas operaciones de fabricación pueden ser discontinuas, continuas o una combinación de estos procesos. Los antibióticos, esteroides y vitaminas se producen por fermentación, mientras que muchas sustancias farmacológicas nuevas se producen por síntesis orgánica. Históricamente, la mayoría de las sustancias farmacológicas se derivaban de fuentes naturales como plantas, animales, hongos y otros organismos. Las medicinas naturales son farmacológicamente diversas y difíciles de producir comercialmente debido a su química compleja y potencia limitada.

Fermentación

La fermentación es un proceso bioquímico que emplea microorganismos seleccionados y tecnologías microbiológicas para producir un producto químico. Los procesos de fermentación por lotes implican tres pasos básicos: inóculo y preparación de semillas, fermentacióny recuperación de producto or solo (Theodore y McGuinn 1992). En la figura 3 se muestra un diagrama esquemático de un proceso de fermentación. La preparación del inóculo comienza con una muestra de esporas de una cepa microbiana. La cepa se cultiva, purifica y cultiva selectivamente utilizando una batería de técnicas microbiológicas para producir el producto deseado. Las esporas de la cepa microbiana se activan con agua y nutrientes en condiciones cálidas. Las células del cultivo se cultivan en una serie de placas de agar, tubos de ensayo y matraces en condiciones ambientales controladas para crear una suspensión densa.

Figura 3. Diagrama de un proceso de fermentación

PHC010F3

Las células se transfieren a un tanque de semillas para un mayor crecimiento. El tanque de semillas es un pequeño recipiente de fermentación diseñado para optimizar el crecimiento del inóculo. Las células del tanque de semillas se cargan a una producción esterilizada por vapor. fermentador. Los nutrientes esterilizados y el agua purificada se agregan al recipiente para comenzar la fermentación. Durante la fermentación aeróbica, el contenido del fermentador se calienta, agita y airea mediante un tubo perforado o rociador, manteniendo un caudal de aire y una temperatura óptimos. Una vez completadas las reacciones bioquímicas, el caldo de fermentación se filtra para eliminar los microorganismos, o micelios. El producto farmacológico, que puede estar presente en el filtrado o dentro del micelio, se recupera mediante varios pasos, como extracción con solvente, precipitación, intercambio iónico y absorción.

Los solventes utilizados para extraer el producto (tabla 2) generalmente se pueden recuperar; sin embargo, quedan pequeñas porciones en las aguas residuales del proceso, según su solubilidad y el diseño del equipo del proceso. La precipitación es un método para separar el producto farmacéutico del caldo acuoso. El producto farmacéutico se filtra del caldo y se extrae de los residuos sólidos. El cobre y el zinc son agentes precipitantes comunes en este proceso. El intercambio iónico o adsorción elimina el producto del caldo por reacción química con materiales sólidos, como resinas o carbón activado. El producto farmacológico se recupera de la fase sólida mediante un disolvente que puede recuperarse por evaporación.

Tabla 2. Disolventes utilizados en la industria farmacéutica

disolventes

Procesos

Acetona

C

F

B

Acetonitrilo

C

F

B

Amoníaco (acuoso)

C

F

B

n-Acetato de amilo

C

F

B

Alcohol amílico

C

F

B

Anilina

C

   

Benceno

C

   

2-butanona (MEK)

C

   

n-Acetato de butilo

C

F

 

n-alcohol butílico

C

F

B

Clorobenceno

C

   

Cloroformo

C

F

B

clorometeno

C

   

Ciclohexano

C

   

o-Diclorobenceno (1,2-diclorobenceno)

C

   

1,2-Dicloroetano

C

 

B

Dietilamina

C

 

B

Éter dietílico

C

 

B

N,N-dimetilacetamida

C

   

Dimetilamina

C

   

N, N-dimetilanilina

C

   

N, N-dimetilformamida

C

F

B

Sulfóxido de dimetilo

C

 

B

1,4-Dioxano

C

 

B

Etanol

C

F

B

Acetato de etilo

C

F

B

Etilenglicol

C

 

B

Formaldehído

C

F

B

Formamida

C

   

Furfural

C

   

n-Heptano

C

F

B

n-Hexano

C

F

B

Isobutiraldehído

C

   

Isopropanol

C

F

B

Acetato de isopropilo

C

F

B

Éter isopropílico

C

 

B

Metanol

C

F

B

Metilamina

C

   

metilcelosolve

C

F

 

Cloruro de metileno

C

F

B

Formiato de metilo

C

   

Metilisobutilcetona (MIBK)

C

F

B

2-Metilpiridina

C

   

Nafta de petróleo

C

F

B

Fenol

C

F

B

Polietilenglicol 600

C

   

n-Propanol

C

 

B

Piridina

C

 

B

Tetrahidrofurano

C

   

tolueno

C

F

B

Triclorofluorometano

C

   

Trietilamina

C

F

 

Xilenos

C

   

C = síntesis química, F = fermentación, B = extracción biológica o natural.

Fuente: EPA 1995.

Salud y seguridad de los trabajadores

Los peligros para la seguridad de los trabajadores pueden presentarse al mover las piezas y el equipo de la máquina; vapor a alta presión, agua caliente, superficies calentadas y ambientes de trabajo calurosos; productos químicos corrosivos e irritantes; manipulación manual pesada de materiales y equipos; y altos niveles de ruido. La exposición de los trabajadores a los vapores de solventes puede ocurrir cuando se recuperan o aíslan productos. La exposición de los trabajadores a los solventes puede deberse a equipos de filtración no contenidos y emisiones fugitivas de bombas, válvulas y estaciones de colectores con fugas durante los pasos de extracción y purificación. Dado que el aislamiento y el crecimiento de microorganismos son esenciales para la fermentación, los peligros biológicos se reducen mediante el empleo de microbios no patógenos, el mantenimiento de equipos de proceso cerrados y el tratamiento del caldo gastado antes de su descarga.

En general, los problemas de seguridad del proceso son menos importantes durante la fermentación que durante las operaciones de síntesis orgánica, ya que la fermentación se basa principalmente en la química acuosa y requiere la contención del proceso durante la preparación de semillas y la fermentación. Pueden surgir peligros de incendio y explosión durante las extracciones con solventes; sin embargo, la inflamabilidad de los solventes se reduce por dilución con agua en los pasos de filtración y recuperación. Los grandes volúmenes de vapor presurizado y agua caliente asociados con las operaciones de fermentación plantean riesgos de seguridad (es decir, quemaduras térmicas y escaldaduras).

Síntesis química

Los procesos de síntesis química utilizan productos químicos orgánicos e inorgánicos en operaciones por lotes para producir fármacos con propiedades físicas y farmacológicas únicas. Por lo general, se realizan una serie de reacciones químicas en reactores multipropósito y los productos se aíslan mediante extracción, cristalización y filtración (Kroschwitz 1992). Los productos terminados generalmente se secan, se muelen y se mezclan. Las plantas de síntesis orgánica, los equipos de proceso y los servicios públicos son comparables en las industrias farmacéutica y química fina. En la figura 4 se muestra un diagrama esquemático de un proceso de síntesis orgánica.

Figura 4. Diagrama de un proceso de síntesis orgánica

PHC010F4

La química farmacéutica se está volviendo cada vez más compleja con el procesamiento de múltiples pasos, donde el producto de un paso se convierte en material de partida para el siguiente paso, hasta que se sintetiza el producto farmacéutico terminado. Los productos químicos a granel que son intermediarios del producto terminado pueden transferirse entre plantas de síntesis orgánica por diversas consideraciones técnicas, financieras y legales. La mayoría de los productos intermedios y productos se producen en una serie de reacciones por lotes en un campaña base. Los procesos de fabricación operan durante períodos de tiempo discretos, antes de que se cambien los materiales, el equipo y los servicios públicos para prepararlos para un nuevo proceso. Muchas plantas de síntesis orgánica en la industria farmacéutica están diseñadas para maximizar su flexibilidad operativa, debido a la diversidad y complejidad de la química médica moderna. Esto se logra mediante la construcción de instalaciones y la instalación de equipos de proceso que pueden modificarse para nuevos procesos de fabricación, además de sus requisitos de utilidad.

Reactores polivalentes son el equipo de procesamiento primario en las operaciones de síntesis química (ver figura 5). Son recipientes a presión reforzados con revestimientos de acero inoxidable, vidrio o aleaciones metálicas. La naturaleza de las reacciones químicas y las propiedades físicas de los materiales (p. ej., reactivos, corrosivos, inflamables) determinan el diseño, las características y la construcción de los reactores. Los reactores multipropósito tienen corazas externas y serpentines internos que se llenan con agua de refrigeración, vapor o productos químicos con propiedades especiales de transferencia de calor. La carcasa del reactor se calienta o se enfría, según los requisitos de las reacciones químicas. Los reactores multipropósito tienen agitadores, deflectores y muchas entradas y salidas que los conectan con otros recipientes de proceso, equipos y suministros de productos químicos a granel. Se instalan instrumentos sensores de temperatura, presión y peso para medir y controlar el proceso químico en el reactor. Los reactores pueden funcionar a altas presiones o bajo vacío, según su diseño y características de ingeniería y los requisitos de la química del proceso.

Figura 5. Diagrama de un reactor químico en síntesis orgánica

PHC010F5

Intercambiadores de calor están conectados a reactores para calentar o enfriar la reacción y condensar los vapores de solventes cuando se calientan por encima de su punto de ebullición, creando un reflujo o reciclaje de los vapores condensados. Los dispositivos de control de la contaminación del aire (p. ej., depuradores e impactadores) se pueden conectar a las ventilaciones de escape en los recipientes de proceso, lo que reduce las emisiones de gas, vapor y polvo (EPA 1993). Los disolventes volátiles y los productos químicos tóxicos pueden liberarse en el lugar de trabajo o en la atmósfera, a menos que se controlen durante la reacción mediante intercambiadores de calor o dispositivos de control de aire. Algunos solventes (ver tabla 2) y reactivos son difíciles de condensar, absorber o adsorber en dispositivos de control de aire (p. ej., cloruro de metileno y cloroformo) debido a sus propiedades químicas y físicas.

 

Los productos químicos a granel se recuperan o aíslan mediante operaciones de separación, purificación y filtración. Por lo general, estos productos están contenidos en licores madre, como sólidos disueltos o suspendidos en una mezcla de disolventes. Las aguas madres pueden transferirse entre recipientes o equipos de proceso en tuberías o mangueras temporales o permanentes, mediante bombas, gases inertes presurizados, vacío o gravedad. La transferencia de materiales es una preocupación debido a las velocidades de reacción, las temperaturas o presiones críticas, las características del equipo de procesamiento y la posibilidad de fugas y derrames. Se requieren precauciones especiales para minimizar la electricidad estática cuando los procesos usan o generan gases y líquidos inflamables. Carga de líquidos inflamables a través de sumergidos tubos de inmersión y toma de tierra y unión materiales conductores y mantenimiento atmósferas inertes dentro del equipo de proceso reduce el riesgo de incendio o explosión (Crowl y Louvar 1990).

Salud y seguridad de los trabajadores

Las operaciones de síntesis plantean muchos riesgos para la salud y la seguridad de los trabajadores. Incluyen riesgos de seguridad por partes móviles de máquinas, equipos presurizados y tuberías; manipulación manual pesada de materiales y equipos; vapor, líquidos calientes, superficies calentadas y ambientes de trabajo calurosos; espacios confinados y fuentes de energía peligrosas (p. ej., electricidad); y altos niveles de ruido.

Los riesgos de salud agudos y crónicos pueden resultar de la exposición de los trabajadores a químicos peligrosos durante las operaciones de síntesis. Los productos químicos con efectos agudos en la salud pueden dañar los ojos y la piel, ser corrosivos o irritantes para los tejidos corporales, causar sensibilización o reacciones alérgicas o ser asfixiantes, causando asfixia o deficiencia de oxígeno. Los productos químicos con efectos crónicos en la salud pueden causar cáncer o dañar el hígado, los riñones o los pulmones o afectar los sistemas nervioso, endocrino, reproductivo u otros órganos. Los peligros para la salud y la seguridad pueden controlarse mediante la implementación de medidas de control apropiadas (p. ej., modificaciones de procesos, controles de ingeniería, prácticas administrativas, equipo de protección personal y respiratorio).

Las reacciones de síntesis orgánica pueden crear importantes riesgos para la seguridad del proceso debido a materiales altamente peligrosos, incendios, explosiones o reacciones químicas no controladas que afectan a la comunidad que rodea la planta. La seguridad del proceso puede ser muy compleja en la síntesis orgánica. Se aborda de varias maneras: mediante el examen de la dinámica de las reacciones químicas, las propiedades de los materiales altamente peligrosos, el diseño, la operación y el mantenimiento de equipos y servicios públicos, la capacitación del personal operativo y de ingeniería, y la preparación y respuesta ante emergencias de la instalación y la comunidad local. Hay orientación técnica disponible sobre el análisis de peligros del proceso y las actividades de gestión para reducir los riesgos de las operaciones de síntesis química (Crowl y Louvar 1990; Kroschwitz 1992).

Extracción biológica y natural

Se pueden procesar grandes volúmenes de materiales naturales, como materia vegetal y animal, para extraer sustancias que son farmacológicamente activas (Gennaro 1990; Swarbick y Boylan 1996). En cada paso del proceso, los volúmenes de materiales se reducen mediante una serie de procesos por lotes, hasta obtener el producto farmacéutico final. Normalmente, los procesos se realizan en campañas de unas pocas semanas, hasta obtener la cantidad deseada de producto terminado. Los solventes se utilizan para eliminar grasas y aceites insolubles, extrayendo así la sustancia farmacológica final. El pH (acidez) de la solución de extracción y los productos de desecho se pueden ajustar neutralizándolos con ácidos y bases fuertes. Los compuestos metálicos sirven frecuentemente como agentes precipitantes y los compuestos fenólicos como desinfectantes.

Salud y seguridad de los trabajadores

Algunos trabajadores pueden desarrollar alergias y/o irritación de la piel al manipular ciertas plantas. La materia animal puede estar contaminada con organismos infecciosos a menos que se tomen las precauciones adecuadas. Los trabajadores pueden estar expuestos a solventes y químicos corrosivos durante las operaciones de extracción biológica y natural. Los riesgos de incendio y explosión se presentan al almacenar, manipular, procesar y recuperar líquidos inflamables. Partes mecánicas móviles; vapor caliente, agua, superficies y lugares de trabajo; y los altos niveles de ruido son riesgos para la seguridad de los trabajadores.

Los problemas de seguridad del proceso a menudo se reducen por los grandes volúmenes de materiales vegetales o animales y la menor escala de las actividades de extracción por solventes. Los peligros de incendio y explosión, y la exposición de los trabajadores a solventes o químicos corrosivos o irritantes pueden ocurrir durante las operaciones de extracción y recuperación, dependiendo de la química específica y la contención del equipo de proceso.

Fabricación farmacéutica de formas de dosificación.

Las sustancias farmacológicas se convierten en productos en forma de dosificación antes de distribuirse o administrarse a seres humanos o animales. Las sustancias farmacéuticas activas se mezclan con las necesidades farmacéuticas, como aglutinantes, rellenos, aromatizantes y agentes de carga, conservantes y antioxidantes. Estos ingredientes se pueden secar, moler, mezclar, comprimir y granular para lograr las propiedades deseadas antes de que se fabriquen como formulación final. Las tabletas y cápsulas son formas de dosificación oral muy comunes; otra forma común son los líquidos estériles para inyección o aplicación oftálmica. La figura 6 ilustra operaciones unitarias típicas para la fabricación de productos de forma de dosificación farmacéutica.

Figura 6. Fabricación farmacéutica de productos en forma de dosificación

PHC010F6

Las mezclas farmacéuticas pueden comprimirse mediante granulación húmeda, compresión directa o slugging para obtener las propiedades físicas deseadas, antes de su formulación como producto farmacéutico terminado. En granulación húmeda, los ingredientes activos y los excipientes se humedecen con soluciones acuosas o solventes para producir gránulos gruesos con tamaños de partículas agrandados. Los gránulos se secan, se mezclan con lubricantes (p. ej., estearato de magnesio), desintegrantes o aglutinantes, luego comprimidos en tabletas. Durante compresión directa, un troquel de metal contiene una cantidad medida de la mezcla de fármacos mientras un punzón comprime la tableta. Los fármacos que no son suficientemente estables para la granulación húmeda o que no pueden comprimirse directamente se embotellan. Slugging or granulación seca mezcla y comprime tabletas relativamente grandes que se muelen y tamizan al tamaño de malla deseado, luego se vuelven a comprimir en la tableta final. Los materiales combinados y granulados también se pueden producir en forma de cápsula. Las cápsulas de gelatina dura se secan, recortan, llenan y unen en máquinas de llenado de cápsulas.

Los líquidos pueden producirse como soluciones estériles para inyección en el cuerpo o administración en los ojos; líquidos, suspensiones y jarabes para ingestión oral; y tinturas para aplicación sobre la piel (Gennaro 1990). Se requieren condiciones ambientales altamente controladas, equipos de proceso contenidos y materias primas purificadas para fabricar líquidos estériles para evitar la contaminación microbiológica y de partículas (Cole 1990; Swarbick y Boylan 1996). Los servicios públicos de las instalaciones (p. ej., ventilación, vapor y agua), el equipo de proceso y las superficies del lugar de trabajo deben limpiarse y mantenerse para prevenir y minimizar la contaminación. El agua a altas temperaturas y presiones se usa para destruir y filtrar bacterias y otros contaminantes del suministro de agua estéril cuando se preparan soluciones para inyección. parenteral los líquidos se inyectan por administración intradérmica, intramuscular o intravenosa en el cuerpo. Estos líquidos son esterilizados por calor seco o húmedo a alta presión con filtros retenedores de bacterias. Aunque las soluciones líquidas para uso oral o tópico no requieren esterilización, las soluciones para administrar en los ojos (oftálmicas) deben esterilizarse. Los líquidos orales se preparan mezclando los principios activos del fármaco con un disolvente o conservante para inhibir el crecimiento de moho y bacterias. Las suspensiones y emulsiones líquidas se producen mediante molinos coloidales y homogeneizadores, respectivamente. Las cremas y los ungüentos se preparan mezclando o mezclando los ingredientes activos con vaselina, grasas espesas o emolientes antes de envasarlos en tubos de metal o plástico.

Salud y seguridad de los trabajadores

Los riesgos para la salud y la seguridad de los trabajadores durante la fabricación de productos farmacéuticos son creados por piezas móviles de la máquina (p. ej., engranajes expuestos, correas y ejes) y fuentes de energía peligrosas (p. ej., eléctrica, neumática, térmica, etc.); manipulación manual de materiales y equipos; vapor a alta presión, agua caliente y superficies calentadas; líquidos inflamables y corrosivos; y altos niveles de ruido. La exposición de los trabajadores a polvos en el aire puede ocurrir durante las operaciones de distribución, secado, molienda y mezcla. La exposición a productos farmacéuticos es una preocupación particular cuando se manipulan o procesan mezclas que contienen altas proporciones de principios activos. Las operaciones de granulación húmeda, composición y recubrimiento pueden crear una alta exposición de los trabajadores a los vapores de solventes.

Los problemas de seguridad del proceso se relacionan principalmente con los riesgos de incendio o explosión durante la fabricación farmacéutica de formas de dosificación. Muchas de estas operaciones (p. ej., granulación, mezcla, combinación y secado) utilizan líquidos inflamables, que pueden crear atmósferas inflamables o explosivas. Dado que algunos polvos farmacéuticos son altamente explosivos, deben examinarse sus propiedades físicas antes de procesarlos. El secado en lecho fluido, la molienda y el slugging son una preocupación particular cuando involucran materiales potencialmente explosivos. Las medidas de ingeniería y las prácticas laborales seguras reducen los riesgos de polvos explosivos y líquidos inflamables (p. ej., equipos y servicios eléctricos a prueba de vapor y polvo, puesta a tierra y unión de equipos, contenedores sellados con alivio de presión y atmósferas inertes).

Medidas de control

prevención y protección contra incendios y explosiones; proceso de contención de sustancias peligrosas, peligros de máquinas y altos niveles de ruido; dilución y ventilación de escape local (LEV); uso de respiradores (p. ej., máscaras para polvo y vapores orgánicos y, en algunos casos, respiradores purificadores de aire motorizados o máscaras y trajes con suministro de aire) y equipo de protección personal (PPE); y la capacitación de los trabajadores sobre los peligros del lugar de trabajo y las prácticas laborales seguras son medidas de control del lugar de trabajo aplicables durante todas las diversas operaciones de fabricación de productos farmacéuticos que se describen a continuación. Los problemas específicos involucran la sustitución de materiales menos peligrosos siempre que sea posible durante el desarrollo y la fabricación de medicamentos. Además, al minimizar las transferencias de materiales, el procesamiento abierto o sin sellar y las actividades de muestreo, se reduce el potencial de exposición de los trabajadores.

El diseño de ingeniería y las características de las instalaciones, los servicios públicos y los equipos de proceso pueden prevenir la contaminación ambiental y reducir la exposición de los trabajadores a sustancias peligrosas. Las modernas instalaciones de fabricación de productos farmacéuticos y los equipos de proceso reducen los riesgos para el medio ambiente, la salud y la seguridad al prevenir la contaminación y mejorar la contención de los peligros. Los objetivos de control de calidad y salud y seguridad de los trabajadores se logran mejorando el aislamiento, la contención y la limpieza de las instalaciones farmacéuticas y los equipos de proceso. La prevención de la exposición de los trabajadores a sustancias peligrosas y productos farmacéuticos es altamente compatible con la necesidad simultánea de evitar que los trabajadores contaminen accidentalmente las materias primas y los productos terminados. Los procedimientos seguros de trabajo y las buenas prácticas de fabricación son actividades complementarias.

Diseño de instalaciones y problemas de ingeniería de procesos

El diseño de ingeniería y las características de las instalaciones farmacéuticas y los equipos de proceso influyen en la salud y la seguridad de los trabajadores. Los materiales de construcción, el equipo de proceso y las prácticas de limpieza afectan en gran medida la limpieza del lugar de trabajo. Los sistemas de dilución y LEV controlan los vapores fugitivos y las emisiones de polvo durante las operaciones de fabricación. Las medidas de prevención y protección contra incendios y explosiones (p. ej., equipos y servicios eléctricos a prueba de vapor y polvo, sistemas de extinción, detectores de incendios y humo y alarmas de emergencia) son necesarias cuando hay líquidos y vapores inflamables presentes. Los sistemas de almacenamiento y manipulación (p. ej., recipientes de almacenamiento, contenedores portátiles, bombas y tuberías) se instalan para mover líquidos dentro de las instalaciones de fabricación de productos farmacéuticos. Los sólidos peligrosos se pueden manipular y procesar en equipos y recipientes cerrados, contenedores a granel individuales (IBC) y tambores y bolsas sellados. El aislamiento o contención de instalaciones, equipos de proceso y materiales peligrosos promueve la salud y seguridad de los trabajadores. Los peligros mecánicos se controlan mediante la instalación de protecciones de barrera en las piezas móviles de la máquina.

El equipo de proceso y las utilidades pueden controlarse por medios manuales o automáticos. En plantas manuales, operadores químicos leer instrumentos y controlar equipos de proceso y utilidades cerca del equipo de proceso. En las plantas automatizadas, los equipos de proceso, los servicios públicos y los dispositivos de control están controlados por sistemas distribuidos, lo que les permite operar desde una ubicación remota, como una sala de control. Las operaciones manuales a menudo se emplean cuando los materiales se cargan o transfieren, los productos se descargan y empaquetan y cuando se realiza el mantenimiento o surgen condiciones no rutinarias. Se deben preparar instrucciones escritas para describir Estándar de Procedimientos Operativos así como los riesgos para la salud y seguridad de los trabajadores y las medidas de control.

Verificación de los controles del lugar de trabajo

Las medidas de control del lugar de trabajo se evalúan periódicamente para proteger a los trabajadores de los riesgos para la salud y la seguridad y minimizar la contaminación ambiental. Muchos procesos de fabricación y equipos se validan en la industria farmacéutica para garantizar la calidad de los productos (Cole 1990; Gennaro 1990; Swarbick y Boylan 1996). Se pueden implementar prácticas de validación similares para las medidas de control en el lugar de trabajo para garantizar que sean efectivas y confiables. Periódicamente, se revisan las instrucciones de proceso y las prácticas seguras de trabajo. Las actividades de mantenimiento preventivo identifican cuándo pueden fallar los equipos de proceso e ingeniería, evitando así problemas. La capacitación y la supervisión informan y educan a los trabajadores sobre los peligros ambientales, de salud y seguridad, reforzando las prácticas laborales seguras y el uso de respiradores y equipo de protección personal. Los programas de inspección examinan si se mantienen condiciones y prácticas laborales seguras. Esto incluye inspeccionar los respiradores y asegurarse de que los trabajadores los seleccionen, usen y mantengan correctamente. Los programas de auditoría revisan los sistemas de gestión para identificar, evaluar y controlar los peligros ambientales, de salud y de seguridad.

operaciones de la unidad farmacéutica

Pesaje y dosificación

El pesaje y dosificación de sólidos y líquidos es una actividad muy común en toda la industria farmacéutica (Gennaro 1990). Por lo general, los trabajadores dispensan materiales recogiendo sólidos a mano y vertiendo o bombeando líquidos. El pesaje y la dispensación suelen realizarse en un almacén durante la producción de productos químicos a granel o en una farmacia durante la fabricación de formas farmacéuticas. Debido a la probabilidad de derrames, fugas y emisiones fugitivas durante el pesaje y la dispensación, son necesarias medidas de control adecuadas en el lugar de trabajo para proteger a los trabajadores. El pesaje y la dispensación deben realizarse en un área de trabajo dividida con una buena ventilación de dilución. Las superficies de trabajo en las áreas de pesaje y despacho de materiales deben ser lisas y selladas, que permitan su correcta limpieza. LEV con campanas de tiro lateral o de retroceso evita la liberación de contaminantes del aire cuando se pesan y dosifican sólidos polvorientos o líquidos volátiles (Cole 1990). Pesar y dispensar materiales altamente tóxicos puede requerir medidas de control adicionales, como campanas de ventilación laminar o dispositivos de aislamiento (p. ej., cajas con guantes o bolsas con guantes) (Naumann et al. 1996).

Carga y descarga de sólidos y líquidos.

Los sólidos y líquidos se cargan y descargan con frecuencia desde contenedores y equipos de proceso en las operaciones de fabricación de productos farmacéuticos (Gennaro 1990). Los trabajadores suelen realizar manualmente la carga y descarga de materiales; sin embargo, se emplean otros métodos (p. ej., sistemas de transferencia por gravedad, mecánicos o neumáticos). El equipo de proceso contenido, los sistemas de transferencia y los controles de ingeniería evitan la exposición de los trabajadores durante la carga y descarga de materiales altamente peligrosos. La carga por gravedad desde contenedores cerrados y los sistemas de vacío, presión y bombeo eliminan las emisiones fugitivas durante las operaciones de carga y descarga. LEV con entradas bridadas captura polvos y vapores fugitivos que se liberan en los puntos de transferencia abiertos.

Separaciones de líquidos

Los líquidos se separan en función de sus propiedades físicas (p. ej., densidad, solubilidad y miscibilidad) (Kroschwitz 1992). Las separaciones de líquidos se realizan comúnmente durante la producción de productos químicos a granel y las operaciones de fabricación farmacéutica. Los líquidos peligrosos deben transferirse, procesarse y separarse en recipientes cerrados y sistemas de tuberías para reducir la exposición de los trabajadores a derrames de líquidos y vapores en el aire. Los lavaojos y las duchas de seguridad deben ubicarse cerca de las operaciones donde se transfieren, procesan o separan líquidos peligrosos. Se necesitan medidas de control de derrames y prevención y protección contra incendios y explosiones cuando se usan líquidos inflamables.

Transferencia de líquidos

Los líquidos a menudo se transfieren entre recipientes de almacenamiento, contenedores y equipos de proceso durante las operaciones de fabricación farmacéutica. Idealmente, las instalaciones y los procesos de fabricación están diseñados para minimizar la necesidad de transferir materiales peligrosos, disminuyendo así la posibilidad de derrames y exposición de los trabajadores. Los líquidos pueden transferirse entre recipientes de proceso y equipos a través de múltiples estaciones, áreas donde muchas bridas de tubería están ubicadas juntas (Kroschwitz 1992). Esto permite realizar conexiones temporales entre los sistemas de tuberías. Pueden ocurrir derrames, fugas y emisiones de vapor en las estaciones múltiples; por lo tanto, se necesitan juntas y sellos herméticos adecuados en mangueras y tuberías para evitar la contaminación ambiental y las emisiones en el lugar de trabajo. Los sistemas de drenaje con tanques o sumideros sellados capturan los líquidos derramados para que puedan ser reclamados y recuperados. Los recipientes y contenedores sellados y los sistemas de tuberías son muy deseables cuando se transfieren grandes volúmenes de líquidos. Se deben tomar precauciones especiales al usar gases inertes para presurizar las líneas de transferencia o el equipo de proceso, ya que esto puede aumentar la liberación de compuestos orgánicos volátiles (COV) y contaminantes peligrosos del aire. La recirculación o condensación de gases y vapores de escape reduce la contaminación del aire.

Filtración

Los sólidos y los líquidos se separan durante las operaciones de filtración. Los filtros tienen diferentes diseños y características con diferentes niveles de contención y control de líquidos y vapores (Kroschwitz 1992; Perry 1984). Cuando se utilizan filtros abiertos para materiales peligrosos, los trabajadores pueden estar expuestos a líquidos, sólidos húmedos, vapores y aerosoles durante las operaciones de carga y descarga. El equipo de proceso cerrado se puede usar para filtrar materiales altamente peligrosos, reduciendo las emisiones de vapor y evitando la exposición de los trabajadores (consulte la figura 7). La filtración debe realizarse en áreas con control de derrames y buena dilución y LEV. Los vapores de solventes volátiles se pueden expulsar a través de ventilaciones en equipos de proceso sellados y controlados por dispositivos de emisión de aire (p. ej., condensadores, depuradores y adsorbentes).

Figura 7. Un filtro de bengala

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Para agravar

Los sólidos y los líquidos se mezclan en operaciones de preparación de compuestos para producir soluciones, suspensiones, jarabes, ungüentos y pastas. Se recomienda el equipo de proceso contenido y los sistemas de transferencia cuando se combinan materiales altamente peligrosos (Kroschwitz 1992; Perry 1984). Los agentes amortiguadores, detergentes y germicidas que son agentes neutralizantes, de limpieza y biocidas pueden ser peligrosos para los trabajadores. Los lavaojos y las duchas de seguridad reducen las lesiones si los trabajadores entran en contacto accidentalmente con sustancias corrosivas o irritantes. Debido a las superficies mojadas en las áreas de preparación de compuestos, los trabajadores deben protegerse de los peligros eléctricos de los equipos y servicios públicos. El vapor y el agua caliente presentan peligros térmicos durante las actividades de preparación y limpieza. Las lesiones de los trabajadores por quemaduras y caídas se evitan instalando aislamiento en las superficies calientes y manteniendo secos los pisos antideslizantes.

Figura 8. Un granulador de alto vapor

Figura FALTA

Granulación

Los sólidos secos y húmedos se granulan para cambiar sus propiedades físicas. Los granuladores tienen diferentes diseños y características con diferentes niveles de contención y control de peligros mecánicos y polvos y vapores en el aire (Perry 1984; Swarbick y Boylan 1996). Los granuladores cerrados se pueden ventilar a dispositivos de control de aire, lo que reduce las emisiones de vapores o polvos de solventes en el lugar de trabajo y la atmósfera (consulte la figura 8). Las preocupaciones sobre el manejo de materiales surgen cuando se cargan y descargan granuladores. El equipo mecánico (p. ej., plataformas elevadas, mesas elevadoras y transpaletas) ayuda a los trabajadores a realizar tareas manuales pesadas. Se necesitan lavaojos y duchas de seguridad si los trabajadores accidentalmente entran en contacto con solventes o polvos irritantes.

Figura 9. Un secador de vacío rotatorio

Figura FALTA

por Aspersión

Los sólidos mojados con agua o solventes se secan durante muchas operaciones de fabricación farmacéutica. Los secadores tienen diferentes diseños y características con diferentes niveles de contención y control de vapores y polvos (consulte la figura 9). Los vapores de solventes inflamables y los polvos explosivos en el aire pueden crear atmósferas inflamables o explosivas; La ventilación de alivio de explosión es particularmente importante en los secadores contenidos. La dilución y el LEV reducen el riesgo de incendio o explosión, además de controlar la exposición de los trabajadores a los vapores de solventes al manipular tortas húmedas o al polvo en el aire al descargar productos secos. El manejo de materiales pesados ​​puede estar involucrado al cargar o descargar bandejas, recipientes o contenedores de la secadora (consulte la figura 10). El equipo mecánico (p. ej., gatos de tambor, elevadores y plataformas de trabajo) ayuda en estas tareas manuales. Los lavaojos y las duchas de seguridad deben ubicarse cerca, en caso de que los trabajadores entren accidentalmente en contacto con solventes y polvos.

Figura 10. Una secadora de estantes al vacío

Figura FALTA

Molienda

Los sólidos secos se muelen para cambiar las características de sus partículas y producir polvos de flujo libre. Los molinos tienen diferentes diseños y características con contención y control variados de peligros mecánicos y polvos en el aire (Kroschwitz 1992; Perry 1984). Antes de moler los materiales, se deben revisar o probar sus propiedades físicas y peligros. Las medidas de prevención y protección contra explosiones implican la instalación de equipos y servicios eléctricos a prueba de polvo, equipos y accesorios de puesta a tierra y unión para eliminar las chispas electrostáticas, la instalación de válvulas de alivio de seguridad en molinos cerrados y la construcción de paneles de alivio de explosión en las paredes. Estas medidas pueden ser necesarias debido a la explosividad de algunos fármacos y excipientes, altos niveles de polvo y energías asociadas con las operaciones de molienda.

Aplicar base

Los sólidos secos se mezclan para producir mezclas homogéneas. Los mezcladores tienen diferentes diseños y características con diferentes niveles de contención y control de peligros mecánicos y polvos en el aire (Kroschwitz 1992; Perry 1984). La exposición de los trabajadores a sustancias farmacéuticas, excipientes y mezclas puede ocurrir al cargar y descargar equipos de mezcla. LEV con entradas bridadas reduce las emisiones fugitivas de polvo durante la mezcla. Es posible que se requiera el manejo de materiales pesados ​​al cargar y descargar sólidos de las mezcladoras. El equipo mecánico (p. ej., plataformas de trabajo, montacargas y gatos de tambor y tarimas) reduce las demandas físicas del manejo de materiales pesados.

Compresión

Los sólidos secos se comprimen o golpean para compactarlos, cambiando sus propiedades de partículas. Los equipos de compresión tienen diferentes diseños y características con contención y control variados de peligros mecánicos y polvos en el aire (Gennaro 1990; Swarbick y Boylan 1996). El equipo de compresión puede presentar serios peligros mecánicos si no se protege adecuadamente. Las operaciones de compresión y golpeteo también pueden producir altos niveles de ruido. Encerrar las fuentes de impacto, aislar los equipos que vibran, rotar a los trabajadores y usar dispositivos de protección auditiva (p. ej., orejeras y tapones para los oídos) reducen el impacto de la exposición al ruido.

Figura 11. Prensa de tabletas con tolva de carga y recogedores de polvo en espiral para recuperación de producto

Figura FALTA

Fabricación de formas farmacéuticas sólidas

Las tabletas y cápsulas son las formas de dosificación oral más comunes. Las tabletas comprimidas o moldeadas contienen mezclas de sustancias farmacológicas y excipientes. Estas tabletas pueden estar sin recubrir o recubiertas con mezclas de solventes o soluciones acuosas. Las cápsulas son cubiertas de gelatina blanda o dura. Las prensas de tabletas (ver la figura 11), los equipos de recubrimiento de tabletas y las máquinas de llenado de cápsulas tienen diferentes diseños y características con contención y control variables de riesgos mecánicos y polvos en el aire (Cole 1990). Los trabajadores pueden estar expuestos a vapores de solventes cuando rocían tabletas. El equipo moderno de recubrimiento de tabletas está muy contenido; sin embargo, LEV se puede instalar en recipientes de recubrimiento abiertos más antiguos para controlar los vapores fugitivos de solventes. El equipo de recubrimiento de tabletas se puede ventilar a dispositivos de emisión de aire para controlar los COV del proceso (consulte la figura 12). Siempre que sea posible, los solventes recuperados deben ser reutilizados por el proceso o las mezclas acuosas deben sustituirse por mezclas de solventes para el recubrimiento de tabletas. Las prensas de tabletas y las máquinas de llenado de cápsulas modernas están encerradas en paneles entrelazados, lo que reduce los peligros de las piezas que se mueven rápidamente, los altos niveles de ruido y las emisiones de polvo durante su funcionamiento. Los dispositivos de protección auditiva pueden reducir la exposición al ruido de los trabajadores durante las operaciones de tabletas y cápsulas.

Figura 12. Una máquina de recubrimiento de tabletas

Figura FALTA

fabricación estéril

Los productos estériles se fabrican en plantas de fabricación de productos farmacéuticos con diseño modular (ver figura 13), superficies limpias del lugar de trabajo y del equipo, y sistemas de ventilación con filtro de partículas de aire de alta eficiencia (HEPA, por sus siglas en inglés) (Cole 1990; Gennaro 1990). Los principios y prácticas de control de la contaminación en la fabricación de líquidos estériles son similares a los de la industria microelectrónica. Los trabajadores usan ropa protectora para evitar que contaminen los productos durante las operaciones de fabricación estériles. Las tecnologías farmacéuticas estériles para controlar la contaminación implican la liofilización de productos, el uso de germicidas líquidos y gases esterilizantes, la instalación de ventilación de flujo laminar, módulos de aislamiento con presiones de aire diferenciales y la contención de equipos de fabricación y llenado.

Figura 13. Diagrama de una planta de fabricación de líquidos estériles

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Los peligros químicos los presentan los germicidas tóxicos (p. ej., formaldehído y glutaraldehído) y los gases esterilizantes (p. ej., óxido de etileno). Siempre que sea posible, se deben seleccionar agentes menos peligrosos (p. ej., alcoholes, compuestos de amonio). La esterilización de materias primas y equipos se puede realizar con vapor a alta presión o gases tóxicos (es decir, mezclas de gas de óxido de etileno diluido) (Swarbick y Boylan 1996). Los recipientes de esterilización se pueden ubicar en áreas separadas con instrumentos remotos y sistemas de control, aire no recirculado y LEV para extraer las emisiones de gases tóxicos. Los trabajadores deben recibir capacitación sobre las instrucciones operativas estándar, las prácticas de trabajo seguras y la respuesta de emergencia adecuada. Las cámaras de esterilización por gas deben evacuarse por completo al vacío y purgarse con aire para minimizar las emisiones fugitivas en el lugar de trabajo antes de retirar los productos esterilizados. Las emisiones de gases de las cámaras de esterilización se pueden ventilar a dispositivos de control de aire (p. ej., adsorción de carbón o convertidores catalíticos) para reducir las emisiones atmosféricas. El monitoreo de la higiene ocupacional mide la exposición de los trabajadores a germicidas químicos y gases esterilizantes, lo que ayuda a evaluar la idoneidad de las medidas de control. Los peligros para la seguridad implican vapor a alta presión y agua caliente, piezas móviles de máquinas en equipos de lavado, llenado, tapado y envasado, altos niveles de ruido y tareas manuales repetitivas.

Actividades de limpieza y mantenimiento

Las tareas no rutinarias pueden ocurrir al limpiar, reparar y mantener equipos, servicios públicos y lugares de trabajo. Aunque pueden surgir peligros únicos durante las tareas no rutinarias, se encuentran problemas recurrentes de salud y seguridad. Las superficies del lugar de trabajo y del equipo pueden estar contaminadas con materiales peligrosos y sustancias farmacológicas, lo que requiere que se limpien antes de que los trabajadores sin protección realicen trabajos de servicio o mantenimiento. La limpieza se realiza lavando o frotando líquidos y barriendo o aspirando el polvo. No se recomienda el barrido en seco ni el soplado de sólidos con aire comprimido, ya que crean una alta exposición de los trabajadores a los polvos transportados por el aire. El trapeado húmedo y la aspiración reducen la exposición de los trabajadores al polvo durante las actividades de limpieza. Es posible que se necesiten aspiradoras con filtros HEPA para limpiar sustancias peligrosas y medicamentos de alta potencia. Es posible que se requieran equipos a prueba de explosiones y materiales conductores en los sistemas de vacío para polvos explosivos. Los lavaojos y las duchas de seguridad y los EPP reducen el efecto del contacto accidental de los trabajadores con detergentes y líquidos de limpieza corrosivos e irritantes.

Es posible que sea necesario liberar o controlar la energía mecánica, eléctrica, neumática o térmica peligrosa antes de reparar, reparar o mantener los equipos y los servicios públicos. Los trabajadores subcontratados pueden realizar tareas especiales de producción o ingeniería en plantas farmacéuticas sin la capacitación adecuada sobre precauciones de seguridad. La supervisión cuidadosa de los trabajadores subcontratados es importante para que no violen las normas de seguridad ni realicen trabajos que generen un incendio, una explosión u otros peligros graves para la salud y la seguridad. Se requieren programas especiales de seguridad para contratistas cuando se trabaja con materiales altamente peligrosos (p. ej., tóxicos, reactivos, inflamables o explosivos) y procesos (p. ej., exotérmicos o de alta presión) en instalaciones de fabricación de formas de dosificación y productos farmacéuticos a granel.

Paquete

Las operaciones de envasado farmacéutico se realizan con una serie de máquinas integradas y tareas manuales repetitivas (Gennaro 1990; Swarbick y Boylan 1996). Los productos terminados en forma de dosificación se pueden envasar en muchos tipos diferentes de recipientes (p. ej., botellas de plástico o vidrio, blísteres de aluminio, bolsas o bolsitas, tubos y viales estériles). El equipo mecánico llena, tapa, etiqueta, empaqueta y empaca los productos terminados en contenedores de envío. La proximidad de los trabajadores al equipo de empaque requiere protección de barreras en las partes móviles de la máquina, interruptores de control accesibles y cables de parada de emergencia y capacitación de los empleados sobre los peligros de la máquina y las prácticas de trabajo seguras. El cerramiento y aislamiento del equipo reduce los niveles de sonido y vibración en las áreas de empaque. El uso de dispositivos de protección auditiva (p. ej., orejeras y tapones para los oídos) reduce la exposición de los trabajadores al ruido. Un buen diseño industrial promueve la productividad, la comodidad y la seguridad de los empleados, al abordar los riesgos ergonómicos derivados de las malas posturas corporales, el manejo de materiales y las tareas altamente repetitivas.

Operaciones de laboratorio

Las operaciones de laboratorio en la industria farmacéutica son diversas. Pueden presentar peligros biológicos, químicos y físicos, dependiendo de los agentes específicos, operaciones, equipos y prácticas de trabajo empleadas. Existen distinciones importantes entre los laboratorios que realizan investigaciones científicas y el desarrollo de productos y procesos y los que evalúan las actividades de control y garantía de calidad (Swarbick y Boylan 1996). Los trabajadores de laboratorio pueden realizar investigaciones científicas para descubrir sustancias farmacológicas, desarrollar procesos de fabricación para productos químicos a granel y en forma de dosificación o analizar materias primas, productos intermedios y productos terminados. Las actividades de laboratorio deben evaluarse individualmente, aunque las buenas prácticas de laboratorio se aplican a muchas situaciones (Consejo Nacional de Investigación 1981). Las responsabilidades claramente definidas, la formación y la información, las prácticas de trabajo seguras y las medidas de control y los planes de respuesta ante emergencias son medios importantes para gestionar eficazmente los peligros para el medio ambiente, la salud y la seguridad.

Los riesgos para la salud y la seguridad de los materiales inflamables y tóxicos se reducen minimizando sus inventarios en los laboratorios y almacenándolos en gabinetes separados. Los ensayos de laboratorio y las operaciones que pueden liberar contaminantes del aire se pueden realizar en campanas extractoras de humos ventiladas para proteger a los trabajadores. Las campanas de seguridad biológica proporcionan un flujo laminar hacia abajo y hacia adentro, evitando la liberación de microorganismos (Gennaro 1990; Swarbick y Boylan 1996). La capacitación e información de los trabajadores describe los peligros del trabajo de laboratorio, las prácticas laborales seguras y la respuesta de emergencia adecuada a incendios y derrames. No se deben consumir alimentos ni bebidas en las áreas de laboratorio. La seguridad del laboratorio se mejora al requerir que los supervisores aprueben y gestionen operaciones altamente peligrosas. Las buenas prácticas de laboratorio separan, tratan y disponen los desechos biológicos y químicos. Los peligros físicos (p. ej., las fuentes de energía electromagnética y de radiación) a menudo se certifican y operan de acuerdo con regulaciones específicas.

Peligros generales para la salud y la seguridad

Ergonomía y manipulación de materiales.

Los materiales enviados, almacenados, manipulados, procesados ​​y envasados ​​en la industria farmacéutica van desde grandes cantidades de materias primas hasta pequeños envases que contienen productos farmacéuticos. Las materias primas para la producción de productos químicos a granel se envían en contenedores a granel (p. ej., camiones cisterna, vagones de tren), tambores de metal y fibra, papel reforzado y bolsas de plástico. La producción farmacéutica utiliza cantidades más pequeñas de materias primas debido a la escala reducida de las operaciones. Los dispositivos de manipulación de materiales (p. ej., carretillas elevadoras, elevadores de palés, elevadores de vacío y gatos de tambor) ayudan a la manipulación de materiales durante las operaciones de almacenamiento y producción. El trabajo manual pesado puede crear riesgos ergonómicos al mover materiales y equipos si no se dispone de dispositivos mecánicos. Las buenas prácticas de ingeniería industrial y administración de instalaciones reducen las lesiones por manejo de materiales al mejorar el diseño y las características del equipo y el lugar de trabajo y al disminuir el tamaño y el peso de los contenedores (Cole 1990). Las medidas de control de ingeniería (p. ej., diseño ergonómico de herramientas, materiales y equipos) y las prácticas administrativas (p. ej., rotación de trabajadores, capacitación de trabajadores) reducen los riesgos de lesiones traumáticas acumulativas durante operaciones de producción y empaque altamente repetitivas.

Protección de máquinas y control de energía peligrosa

Las piezas de máquinas móviles sin protección en los equipos de fabricación y envasado de productos farmacéuticos crean riesgos mecánicos. Los “puntos de aplastamiento y pellizco” expuestos en equipos abiertos pueden lesionar gravemente a los trabajadores. Los peligros mecánicos se ven exacerbados por la gran cantidad y los diferentes diseños de los equipos, las condiciones de hacinamiento en el lugar de trabajo y las frecuentes interacciones entre los trabajadores y los equipos. Las protecciones interbloqueadas, los interruptores de control, los dispositivos de parada de emergencia y la capacitación del operador son medios importantes para reducir los riesgos mecánicos. El cabello suelto, la ropa de manga larga, las joyas u otros objetos pueden quedar atrapados en el equipo. Las actividades de inspección y reparación de rutina identifican y controlan los peligros mecánicos durante las operaciones de producción y empaque. La energía eléctrica, neumática y térmica peligrosa debe liberarse o controlarse antes de trabajar en equipos y servicios activos. Los trabajadores están protegidos de las fuentes de energía peligrosa mediante la implementación de procedimientos de bloqueo/etiquetado.

Exposiciones de ruido

Los equipos y servicios de fabricación pueden generar altos niveles de sonido (p. ej., aire comprimido, fuentes de vacío y sistemas de ventilación). Debido al diseño cerrado de los módulos del lugar de trabajo farmacéutico, los trabajadores suelen estar ubicados cerca de las máquinas durante las operaciones de fabricación y envasado. Los trabajadores observan e interactúan con los equipos de producción y envasado, lo que aumenta su exposición al ruido. Los métodos de ingeniería reducen los niveles de sonido modificando, encerrando y amortiguando las fuentes de ruido. La rotación de empleados y el uso de dispositivos de protección auditiva (p. ej., orejeras y tapones para los oídos) reducen la exposición de los trabajadores a altos niveles de ruido. Los programas integrales de conservación de la audición identifican las fuentes de ruido, reducen los niveles de sonido en el lugar de trabajo y capacitan a los trabajadores sobre los peligros de la exposición al ruido y el uso adecuado de los dispositivos de protección auditiva. El monitoreo del ruido y la vigilancia médica (es decir, audiometría) evalúan la exposición de los trabajadores al ruido y la pérdida auditiva resultante. Esto ayuda a identificar problemas de ruido y evaluar la idoneidad de las medidas correctivas.

Exposición a vapores de solventes y compuestos potentes

Pueden surgir preocupaciones especiales cuando los trabajadores están expuestos a vapores de solventes tóxicos y drogas potentes como polvos en el aire. La exposición de los trabajadores a vapores de solventes y compuestos potentes puede ocurrir durante varias operaciones de fabricación, que deben identificarse, evaluarse y controlarse para garantizar que los trabajadores estén protegidos. Los controles de ingeniería son los medios preferidos para controlar estas exposiciones, debido a su efectividad y confiabilidad inherentes (Cole 1990; Naumann et al. 1996). Los equipos de proceso cerrados y los sistemas de manejo de materiales evitan la exposición de los trabajadores, mientras que LEV y PPE complementan estas medidas. Se necesita una mayor contención de instalaciones y procesos para controlar solventes altamente tóxicos (p. ej., benceno, hidrocarburos clorados, cetonas) y compuestos potentes. Se necesitan respiradores de presión positiva (p. ej., purificación de aire forzado y suministro de aire) y PPE cuando se manipulan y procesan solventes altamente tóxicos y compuestos potentes. Las operaciones en las que se generan altos niveles de vapores de solventes (p. ej., compuestos, granulado y recubrimiento de tabletas) y polvos (p. ej., secado, molienda y mezcla) plantean preocupaciones especiales. Los vestuarios y las duchas, las prácticas de descontaminación y las buenas prácticas sanitarias (p. ej., lavarse y ducharse) son necesarias para prevenir o minimizar los efectos de la exposición de los trabajadores dentro y fuera del lugar de trabajo.

Gestión de la seguridad de procesos

Los programas de seguridad de procesos se implementan en la industria farmacéutica debido a la química compleja, los materiales peligrosos y las operaciones en la fabricación de productos químicos a granel (Crowl y Louvar 1990). Los materiales y procesos altamente peligrosos pueden emplearse en reacciones de síntesis orgánica de varios pasos para producir el fármaco deseado. Se debe evaluar la termodinámica y cinética de estas reacciones químicas, ya que pueden involucrar materiales altamente tóxicos y reactivos, lacrimógenos y compuestos inflamables o explosivos.

La gestión de seguridad de procesos implica realizar pruebas de peligro físico de materiales y reacciones, realizar estudios de análisis de peligros para revisar la química del proceso y las prácticas de ingeniería, examinar el mantenimiento preventivo y la integridad mecánica de los equipos y servicios del proceso, implementar la capacitación de los trabajadores y desarrollar instrucciones de operación y procedimientos de respuesta a emergencias. . Las características especiales de ingeniería para la seguridad del proceso incluyen la selección de recipientes con clasificación de presión adecuada, la instalación de sistemas de aislamiento y supresión y la provisión de ventilación de alivio de presión con tanques de captura. Las prácticas de gestión de seguridad de procesos son similares en las industrias farmacéutica y química cuando se fabrican productos farmacéuticos a granel como productos químicos orgánicos especiales (Crowl y Louvar 1990; Kroschwitz 1992).

Cuestiones ambientales

Cada uno de los diferentes procesos de fabricación de productos farmacéuticos tiene sus propios problemas ambientales, como se analiza a continuación.

Fermentación

La fermentación genera grandes volúmenes de residuos sólidos que contienen micelios y tortas de filtración usadas (EPA 1995; Theodore y McGuinn 1992). Las tortas de filtrado contienen micelios, medios filtrantes y pequeñas cantidades de nutrientes, productos intermedios y residuales. Estos desechos sólidos generalmente no son peligrosos, pero pueden contener solventes y pequeñas cantidades de químicos residuales dependiendo de la química específica del proceso de fermentación. Pueden desarrollarse problemas ambientales si los lotes de fermentación se infectan con un fago viral que ataca a los microorganismos en el proceso de fermentación. Aunque las infecciones por fagos son raras, crean un problema ambiental importante al generar grandes cantidades de caldo de desecho.

El caldo de fermentación usado contiene azúcares, almidones, proteínas, nitrógeno, fosfatos y otros nutrientes con alta demanda bioquímica de oxígeno (DBO), demanda química de oxígeno (DQO) y sólidos suspendidos totales (TSS) con valores de pH que van de 4 a 8. Los caldos de fermentación pueden ser tratados por sistemas microbiológicos de aguas residuales, después de que el efluente se iguale para promover la operación estable del sistema de tratamiento. El vapor y pequeñas cantidades de productos químicos industriales (p. ej., fenoles, detergentes y desinfectantes) mantienen la esterilidad del equipo y los productos durante la fermentación. Los fermentadores expulsan grandes volúmenes de aire húmedo que contienen dióxido de carbono y olores que pueden tratarse antes de que se emitan a la atmósfera.

Síntesis orgánica

Los desechos de la síntesis química son complejos debido a la variedad de materiales peligrosos, reacciones y operaciones unitarias (Kroschwitz 1992; Theodore y McGuinn 1992). Los procesos de síntesis orgánica pueden generar ácidos, bases, licores acuosos o solventes, cianuros y desechos metálicos en forma líquida o en suspensión. Los desechos sólidos pueden incluir tortas de filtración que contienen sales inorgánicas, subproductos orgánicos y complejos metálicos. Los solventes de desecho en la síntesis orgánica generalmente se recuperan por destilación y extracción. Esto permite que los solventes sean reutilizados por otros procesos y reduce el volumen de desechos peligrosos líquidos a eliminar. Residuos de la destilación (todavía fondos) deben tratarse antes de desecharse. Los sistemas de tratamiento típicos incluyen extracción con vapor para eliminar los solventes, seguido de un tratamiento microbiológico de otras sustancias orgánicas. Las emisiones de sustancias orgánicas volátiles y peligrosas durante las operaciones de síntesis orgánica deben controlarse mediante dispositivos de control de la contaminación del aire (p. ej., condensadores, depuradores, impactores venturi).

El agua residual de las operaciones de síntesis puede contener licores acuosos, agua de lavado, descargas de bombas, lavadores y sistemas de enfriamiento, y fugas y derrames fugitivos (EPA 1995). Estas aguas residuales pueden contener muchas sustancias orgánicas e inorgánicas con diferentes composiciones químicas, toxicidades y biodegradabilidades. Trazas de materias primas, solventes y subproductos pueden estar presentes en licores madre acuosos de cristalizaciones y capas de lavado de extracciones y limpieza de equipos. Estas aguas residuales tienen un alto contenido de DBO, DQO y TSS, con acidez o alcalinidad variable y valores de pH que van de 1 a 11.

Extracción biológica y natural

Las materias primas y los solventes usados, el agua de lavado y los derrames son las principales fuentes de desechos sólidos y líquidos (Theodore y McGuinn 1992). Los productos químicos orgánicos e inorgánicos pueden estar presentes como residuos en estos flujos de desechos. Por lo general, las aguas residuales tienen DBO, DQO y TSS bajos, con valores de pH relativamente neutros que oscilan entre 6 y 8.

Fabricación farmacéutica de formas de dosificación.

La fabricación farmacéutica de productos en forma de dosificación genera desechos sólidos y líquidos durante la limpieza y esterilización, y por fugas y derrames y productos rechazados (Theodore y McGuinn 1992). Las operaciones de secado, molienda y mezcla generan emisiones atmosféricas y de polvo fugitivo. Estas emisiones se pueden controlar y reciclar para la fabricación de productos en forma de dosificación; sin embargo, las prácticas de control de calidad pueden evitar esto si hay otros residuos presentes. Cuando se utilizan solventes durante la granulación húmeda, la composición y el recubrimiento de tabletas, los COV y los contaminantes peligrosos del aire pueden liberarse a la atmósfera o en el lugar de trabajo como proceso o como emisiones fugitivas. Las aguas residuales pueden contener sales inorgánicas, azúcares, jarabes y trazas de sustancias medicamentosas. Estas aguas residuales suelen tener DBO, DQO y SST bajos, con valores de pH neutros. Algunos medicamentos antiparasitarios o antiinfecciosos para humanos y animales pueden ser tóxicos para los organismos acuáticos, lo que requiere un tratamiento especial de los desechos líquidos.

Prevención de la contaminación ambiental

Minimización de residuos y prevención de la contaminación

Las buenas prácticas administrativas y de ingeniería minimizan el impacto ambiental de la producción de productos químicos a granel y las operaciones de fabricación de productos farmacéuticos. La prevención de la contaminación emplea la modificación de procesos y equipos, el reciclaje y la recuperación de materiales y el mantenimiento de buenas prácticas operativas y de limpieza (Theodore y McGuinn 1992). Estas actividades mejoran la gestión de los temas ambientales, así como la salud y seguridad de los trabajadores.

Modificaciones de proceso

Los procesos pueden modificarse para reformular productos utilizando materiales menos peligrosos o persistentes o cambiando las operaciones de fabricación para reducir las emisiones al aire, los efluentes líquidos y los desechos sólidos. Es aconsejable reducir la cantidad y la toxicidad de los desechos, ya que mejora la eficiencia de los procesos de fabricación y reduce los costos y los impactos de la eliminación de desechos. Las regulaciones gubernamentales de aprobación de medicamentos pueden limitar la capacidad de los fabricantes de productos farmacéuticos para cambiar los materiales peligrosos, los procesos de fabricación, los equipos y las instalaciones (Spilker 1994). Los fabricantes de medicamentos deben anticipar los impactos ambientales, de salud y seguridad de seleccionar materiales peligrosos y diseñar el proceso de fabricación en una etapa temprana. Se vuelve cada vez más difícil realizar cambios durante las etapas posteriores del desarrollo de fármacos y la aprobación regulatoria, sin una pérdida considerable de tiempo y dinero.

Es muy deseable desarrollar procesos de fabricación con disolventes menos peligrosos. El acetato de etilo, los alcoholes y la acetona son preferibles a los solventes altamente tóxicos como el benceno, el cloroformo y el tricloroetileno. Siempre que sea posible, se deben evitar algunos materiales debido a sus propiedades físicas, ecotoxicidad o persistencia en el medio ambiente (p. ej., metales pesados, cloruro de metileno) (Crowl y Louvar 1990). La sustitución de disolventes por lavados acuosos durante las filtraciones en la producción de productos químicos a granel reduce los desechos líquidos y las emisiones de vapor. Además, la sustitución de soluciones acuosas por soluciones a base de solventes durante el recubrimiento de tabletas reduce las preocupaciones ambientales, de salud y de seguridad. La prevención de la contaminación se promueve mediante la mejora y automatización de los equipos de proceso, así como mediante la realización de calibraciones, servicios y mantenimientos preventivos de rutina. La optimización de las reacciones de síntesis orgánica aumenta el rendimiento de los productos y, a menudo, reduce la generación de desechos. Los sistemas de control de temperatura, presión y materiales incorrectos o ineficientes provocan reacciones químicas ineficientes, creando desechos gaseosos, líquidos y sólidos adicionales.

Los siguientes son ejemplos de modificaciones de procesos en la producción farmacéutica a granel (Theodore y McGuinn 1992):

  • Minimizar las cantidades de materiales peligrosos utilizados y seleccionar materiales cuyos residuos puedan ser controlados, recuperados y reciclados, siempre que sea posible.
  • Desarrollar e instalar sistemas para reciclar materias primas (p. ej., solventes), productos intermedios, desechos y materiales de utilidad (p. ej., agua de refrigeración, líquidos de transferencia de calor, lubricantes, condensado de vapor).
  • Examinar reactivos, solventes y catalizadores para optimizar la eficiencia de las reacciones químicas.
  • Modificar el diseño y las características de los equipos de procesamiento para minimizar la contaminación y los desechos.
  • Mejore los procesos para maximizar los rendimientos del producto y las propiedades deseadas, eliminando el procesamiento adicional (p. ej., recristalización, secado y molienda).
  • Considere el uso de equipos multipropósito (p. ej., reactores, filtros y secadores) para reducir la contaminación y los desechos durante las transferencias, la limpieza y los pasos adicionales del proceso.
  • Utilizar instrumentos apropiados, sistemas de control automatizados y programas informáticos para maximizar la eficiencia de los procesos y reducir la contaminación y los desechos.

 

Recuperación y reciclaje de recursos

La recuperación de recursos utiliza productos de desecho y recupera materiales durante el procesamiento al separar las impurezas de desecho de los materiales deseados. Los desechos sólidos de la fermentación (p. ej., micelio) se pueden agregar a los alimentos para animales como suplemento nutricional o como fertilizantes y acondicionadores del suelo. Las sales inorgánicas pueden recuperarse de los licores químicos producidos durante las operaciones de síntesis orgánica. Los solventes usados ​​a menudo se reciclan por separación y destilación. Los dispositivos de control de emisiones al aire (p. ej., condensadores, equipos de compresión y refrigeración) reducen en gran medida las emisiones de compuestos orgánicos volátiles a la atmósfera (EPA 1993). Estos dispositivos capturan los vapores de solventes por condensación, lo que permite la reutilización de solventes como materia prima o para la limpieza de recipientes y equipos. Los depuradores neutralizan o absorben gases y vapores ácidos, cáusticos y solubles, descargando sus efluentes a los sistemas de tratamiento de residuos.

Los disolventes reciclados pueden reutilizarse como medios para realizar reacciones y extracciones, y operaciones de limpieza. No se deben mezclar diferentes tipos de disolventes, ya que esto reduce su capacidad de reciclaje. Algunos solventes deben separarse durante el procesamiento (por ejemplo, solventes clorados y no clorados, alifáticos y aromáticos, acuosos e inflamables). Los sólidos disueltos y suspendidos se extraen o separan de los solventes antes de recuperar los solventes. Los análisis de laboratorio identifican la composición y las propiedades de los disolventes residuales y las materias primas recicladas. Se están desarrollando muchas tecnologías nuevas de prevención y control de desechos para desechos sólidos, líquidos y gaseosos.

Prácticas generales de mantenimiento y funcionamiento

Los procedimientos operativos escritos, las instrucciones de manejo de materiales y las prácticas de manejo de desechos reducen la generación y mejoran el tratamiento de desechos (Theodore y McGuinn 1992). Las buenas prácticas operativas y de limpieza identifican responsabilidades específicas para generar, manejar y tratar los desechos. La capacitación y supervisión del personal operativo aumenta su capacidad para mejorar y mantener operaciones eficientes de fabricación y gestión de desechos. Los trabajadores deben recibir capacitación sobre los peligros de las prácticas de manejo de desechos y los medios adecuados para responder a derrames, fugas y emisiones fugitivas de emergencia. La capacitación de los trabajadores debe abordar el manejo de materiales, la limpieza o neutralización de desechos y el uso de respiradores y EPP. Los dispositivos de detección de derrames y fugas previenen la contaminación al monitorear rutinariamente los equipos de producción y los servicios públicos, identificando y controlando las emisiones fugitivas y las fugas. Estas actividades pueden integrarse con éxito con prácticas de mantenimiento preventivo para limpiar, calibrar, reemplazar y reparar equipos que generan contaminación.

Las instrucciones escritas que describen los procedimientos operativos normales, así como los procedimientos de arranque, parada y emergencia, previenen la contaminación y reducen los riesgos para la salud y la seguridad de los trabajadores. El manejo cuidadoso de los inventarios de materiales disminuye la compra excesiva de materias primas y la generación de desechos. Los sistemas informáticos pueden ayudar a la gestión eficaz de las operaciones de la planta, las prácticas de mantenimiento y los inventarios de materiales. Se pueden instalar sistemas automáticos de pesaje, monitoreo y alarma para mejorar la gestión de materiales y equipos (p. ej., tanques de almacenamiento, equipos de proceso y sistemas de tratamiento de desechos). Los sistemas de control e instrumentos modernos a menudo aumentan la productividad de las operaciones, reduciendo la contaminación y los riesgos para la salud y la seguridad. Los programas integrales de prevención de la contaminación examinan todos los desechos generados en una instalación y examinan las opciones para eliminarlos, reducirlos o tratarlos. Las auditorías ambientales examinan las fortalezas y debilidades de los programas de prevención de la contaminación y gestión de residuos, buscando optimizar su desempeño.

 

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