Com o crescimento e a expansão contínuos da indústria farmacêutica, garantir a segurança e a qualidade dos medicamentos torna-se fundamental. Um aspecto crucial desse processo é a seleção e a aplicação de filtros adequados nas diversas etapas de fabricação farmacêutica.
Existem muitos tipos de filtros disponíveis no mercado; os mais comuns na indústria farmacêutica são os filtros de profundidade, os filtros de cartucho e os filtros de membrana. A seguir, apresentaremos uma visão geral detalhada dos diferentes sistemas de filtração e tipos de filtros comumente utilizados na indústria farmacêutica.
Para capturar e reter contaminantes e outros detritos, permitindo ao mesmo tempo a passagem dos fluidos desejados, utilizam-se sistemas de filtração para auxiliar na purificação de meios filtrantes.
A indústria farmacêutica utiliza uma variedade de tecnologias de filtração convencionais, incluindo filtração superficial, filtração profunda e ultrafiltração, cada uma com uma finalidade específica. Cada sistema de filtração oferece benefícios únicos durante sua operação.
Os sistemas de filtração de superfície referem-se à retenção de partículas na superfície do material filtrante. O processo de filtração é contínuo e, com o tempo, essas partículas se acumulam, formando uma camada de material sólido na superfície, conhecida como “torta de filtração”.
Normalmente, a taxa de filtração inicial de um filtro de superfície é de cerca de 55%. No entanto, uma vez formada a torta de filtração, a taxa de filtração aumenta para 100%.
Após uso prolongado, os contaminantes se acumulam no processo de filtração de superfície e a vazão diminui, exigindo manutenção e tratamento imediatos.
Em um sistema de filtração em profundidade, existem várias camadas filtrantes diferentes que filtram o fluido camada por camada para remover partículas, substâncias solúveis e substâncias coloidais do fluido.
Na camada filtrante inicial, as partículas maiores são removidas primeiro e, à medida que o sistema avança pelas camadas filtrantes, partículas cada vez menores são filtradas uma a uma.
Os sistemas de filtração em profundidade utilizam principalmente o refluxo para a limpeza, invertendo o fluxo do meio filtrante, o que pode obstruir os poros do filtro. Os sistemas de filtração em profundidade são mais caros do que os sistemas de filtração superficial, mas também têm uma vida útil mais longa.
Outro dos sistemas de filtração mais utilizados na indústria farmacêutica é o sistema de ultrafiltração.
Esses métodos são normalmente empregados quando os poros do filtro são menores que 0,01 mícron. Nesses sistemas, o permeado se refere à substância que passa pela membrana filtrante. O material retido se refere ao material que é removido e filtrado.
Além de remover partículas microscópicas do fluxo de material, a ultrafiltração também elimina certos vírus e bactérias potencialmente nocivos, protozoários e outros microrganismos que possam estar presentes.
Existem filtros disponíveis para uma variedade de aplicações industriais. Ao escolher um tipo de filtro, também é necessário considerar múltiplos fatores de diferentes dimensões.
Há diversos tipos de filtros amplamente utilizados na indústria farmacêutica. Naturalmente, diferentes tipos de filtros têm diferentes vantagens e desvantagens, o que nos lembra que devemos entender o tipo de filtro e seu princípio de funcionamento antes de fazer uma seleção.
A filtração magnética não é um método de filtração amplamente utilizado, embora apresente muitas vantagens e possa ser aplicada em diversas indústrias, incluindo a farmacêutica.
Ela funciona utilizando a força magnética para extrair ferro e metais pesados da água. A filtração magnética oferece uma solução de baixo custo com meios filtrantes recicláveis.
Além disso, o filtro magnético não interfere no fluxo de água e pode operar de forma rápida e contínua. O filtro magnético também não requer energia, o que obviamente reduz custos e promove o desenvolvimento sustentável.
Os filtros magnéticos são apenas uma etapa no processo de filtração na maioria das aplicações farmacêuticas.
Afinal, nem todos os contaminantes podem ser removidos, e substâncias metálicas estão entre os componentes que outros filtros não conseguem eliminar. Nesses casos, a filtração magnética é uma boa opção.
O filtro de saco é um filtro de purificação de água de baixo custo em comparação com outros tipos de filtros. À medida que a água flui através do filtro, os sacos filtrantes capturam e retêm as impurezas contaminantes, de forma semelhante à filtração por membrana, como a osmose reversa.
O tamanho dos poros dos filtros de saco varia consideravelmente, e cabe à empresa farmacêutica determinar o tamanho de filtro apropriado.
Esses sistemas normalmente não conseguem filtrar os contaminantes menores, portanto, esse tipo de filtro é mais adequado como uma primeira etapa em um processo de filtração mais complexo.
Os filtros tendem a acumular contaminantes ao longo do tempo e requerem limpeza periódica para funcionar de forma adequada e eficiente. Os filtros autolimpantes são ideais para aplicações de fabricação farmacêutica padrão de alta eficiência.
Como um filtro autolimpante não é estritamente uma tecnologia de filtração, mas sim um dispositivo funcional adicional, eles existem em diversos formatos, desde filtros de saco até filtros de nanofiltração. Existem dois tipos principais de filtros autolimpantes: retrolavagem direta e retrolavagem.
Um sistema de retrolavagem direta consiste na pulverização de água diretamente sobre o filtro, removendo os contaminantes. A retrolavagem, por outro lado, remove as impurezas do filtro invertendo o fluxo normal do sistema, utilizando a mesma técnica que impulsionou a água contaminada através dele inicialmente.
Um dos tipos mais comuns de filtros na indústria farmacêutica é a osmose reversa, que remove impurezas passando água através de uma membrana microporosa. O processo utiliza principalmente membranas mais finas para remover mais contaminantes e geralmente consiste em várias etapas.
A osmose reversa, uma das tecnologias de filtração mais eficazes, pode remover até 99,5% dos contaminantes da água, além de alguns minerais essenciais. Embora isso possa não ser o ideal para água potável, é perfeito para a indústria farmacêutica.
Apesar de a osmose reversa ser altamente eficaz, ela pode ser cara, pois esse equipamento sofisticado envolve altos custos iniciais e sua manutenção pode ser complexa. No entanto, os laboratórios que podem arcar com os custos se beneficiarão muito dessas tecnologias.
A nanofiltração é usada principalmente para remover diversos contaminantes da água (moléculas orgânicas, vírus, matéria orgânica, sais, etc.), e o tamanho dos poros da membrana de nanofiltração é de aproximadamente 0,001 mícron.
A nanofiltração também pode ser usada para amaciar água dura, permitindo a remoção de íons divalentes da água propensa à dureza.
Como a nanofiltração não requer muita pressão ou movimento, ela é energeticamente eficiente em comparação com muitas outras tecnologias. Ela está ajudando as empresas farmacêuticas a se tornarem mais sustentáveis e econômicas. Ultrafiltração
Sistemas que precisam filtrar partículas de 0,01 mícron ou maiores utilizam ultrafiltração. A ultrafiltração remove germes da água ou de outros materiais e é frequentemente usada antes da nanofiltração ou da osmose reversa.
O processo de ultrafiltração também remove certos vírus e partículas maiores. No entanto, a ultrafiltração não remove materiais dissolvidos presentes no meio filtrante.
A principal vantagem da ultrafiltração é sua capacidade de concentrar, isolar e purificar macromoléculas continuamente, aplicando pressão à solução.
Outra forma de escolher sistemas de filtração é por meio da filtração por membrana. Existem três tipos principais de membranas de filtração: osmose reversa, ultrafiltração e nanofiltração.
Na indústria farmacêutica, as membranas são utilizadas para esterilização e desionização da água. A escolha da membrana para diferentes sistemas deve ser baseada em suas características específicas.
Diversos sistemas e tecnologias de filtração são utilizados em diferentes áreas da produção farmacêutica. Cada aplicação requer um conjunto único de filtros e métodos para produzir os resultados desejados (produto final).
A indústria farmacêutica possui padrões muito elevados e, atualmente, a combinação de múltiplas tecnologias ou equipamentos de filtração para alcançar resultados ótimos é cada vez mais crucial.
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