A validação de limpeza dos equipamentos integrantes do processo produtivo de medicamentos e produtos biotecnológicos é requisito imprescindível para assegurar que tais produtos tenham a eficácia e a segurança esperadas. Trata-se de um processo utilizado para assegurar que os procedimentos de limpeza de equipamentos, efetivamente, removam os resíduos existentes até um nível de aceitação predeterminado, garantindo que, após a limpeza dos equipamentos, o próximo produto fabricado não contenha substância alguma do produto anterior, isto é, que não haja contaminação cruzada ¹. Tal problema se torna ainda mais complexo se ao menos um
dos produtos for considerado altamente sensibilizante, como os antibióticos, os produtos oncológicos e hormonais etc. Estes produtos devem ser fabricados em áreas exclusivas e isolados de outras classes de medicamentos ³. Além disso, dependendo da demanda, líquidos ou sólidos serão fabricados em unidades multipropósito e, nestes casos, o processo de limpeza se torna crucial.

Cada indústria desenvolve seus próprios critérios e metodologias para o procedimento de limpeza e sua validação, porém pouco se publica a respeito ². No caso de produtos farmacêuticos e biotecnológicos é possível estabelecer os parâmetros fundamentais para a eficiência desta operação, afinal, todos os processos apresentam métodos, técnicas e riscos semelhantes. O primeiro passo para a validação do processo de limpeza está em admitir que somente por meio de um protocolo de validação eficiente se alcança uma otimização no tempo de produção, evitando, assim, surpresas indesejáveis. Algumas condições cruciais são discutidas para a otimização do tempo de limpeza e sanitização de equipamentos, dentre os quais destacam-se:
- O impacto que a limpeza e a sanitização causam sobre a estrutura do equipamento e se resíduos derivados desta limpeza estarão presentes no produto final;
- A racionalidade nos testes para detectar a presença de resíduos após a limpeza;
- A validação dos testes e métodos analíticos para a detecção da presença de resíduos.

Desenvolvimento do processo de limpeza

Os procedimentos de limpeza, para serem validados, devem considerar a segurança, o ambiente e o custo, sendo, ao final, um processo robusto e escalonável. Também corresponderão às expectativas colocadas nas regulamentações vigentes como as descritas pela RDC nº 210, de 4 de agosto de 2003, em que a Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA) aprova vários procedimentos para a higienização e a limpeza na área farmacêutica.

“A produção de medicamentos exige um alto nível de sanitização e higiene que deve ser  observado em todos os procedimentos de fabricação. As atividades de sanitização e higiene devem abranger pessoal, instalações, equipamentos e aparelhos, materiais de produção e recipientes, produtos para limpeza e desinfecção e qualquer outro aspecto que possa constituir fonte de contaminação para o produto. As fontes potenciais de contaminação devem ser eliminadas por meio de um amplo programa de sanitização e higiene” (ANVISA, RDC no 210, 04/08/2003).

Para a validação de um processo de limpeza adequado é necessário conhecer:
- A toxicidade, a potência e a capacidade de eliminação de resíduos e de produtos de degradação que surgiram antes ou durante o processo de limpeza;
- O impacto sobre a estabilidade final do produto pela presença de resíduos, agentes de limpeza e produtos de degradação;
- A toxicidade do próprio agente de limpeza e os resíduos presentes após o processo de limpeza;
- A racionalização do processo de limpeza em que se estabelecem parâmetros como tempo,  temperatura, concentração ótima do agente de limpeza e a própria seqüência do processo de limpeza;
- A compatibilidade do agente de limpeza com os diferentes materiais com que são fabricados os equipamentos.

As informações necessárias para a validação do método de limpeza são obtidas a partir de experimentos no equipamento. Entretanto, é possível justificar, cientificamente, o uso de um procedimento de limpeza sem testá-lo em um equipamento desde que se aplique a mesma técnica de limpeza para produtos que contenham similaridades e desde que seja possível comparar os resíduos presentes e, por fim, se efetue testes laboratoriais que justifiquem as similaridades ou diferenças durante a limpeza. Ao se introduzir um novo produto em uma planta industrial operante, é necessário que a validação da limpeza se baseie em dados coletados no pior cenário para a planta existente, incluindo-se os estudos com o novo produto.

Os estudos empregados, por exemplo, os testes laboratoriais, utilizados para avaliar a eficiência da limpeza, devem ser justificados, incluindo-se os prós e contras observados. As limitações e usos dos testes também devem ser informados. É necessário que se utilize somente testes laboratoriais bem caracterizados, com reprodutibilidade comprovada, no momento em que estes testes forem para a comparação em diferentes situações e escalas.

Dentre os testes empregados os mais utilizados são:
- Solubilidade em solventes relevantes;
- Clean in Place (CIP) - Simulação de limpeza no local;
- Testes de imersão para avaliar o desempenho no contato com aço inoxidável. O teste é efetuado com agitação controlada ou pela análise do peso dos tabletes de sanitizante antes e após a imersão.

Modelo de qualidade Good Manufacturing Practicer (GMP) - Food and Drug Administration (FDA)

O modelo para garantia da qualidade Good Manufacturing Practices (GMP), da Food and Drug Administration (FDA), é composto por seis itens principais - qualidade, facilidades e equipamentos, materiais, produção, controles laboratoriais e rótulos e embalagens -, entre os quais somente os controles laboratoriais e a produção não são regulamentados por normas específicas quanto à limpeza. Em 2004, a FDA publicou um guia para inspeção da validação em processos de limpeza, descrevendo todas as expectativas da agência para a limpeza de equipamentos, estabelecimento dos limites aceitáveis e utilização de métodos analíticos validados. Para tanto, o guia aponta os materiais, os equipamentos e o sistema de qualidade, relacionando a eles os pontos críticos do processo de limpeza. O guia aborda ainda as questões mais relevantes quanto à limpeza de materiais e equipamentos e a relação com o controle de qualidade.

Questões envolvendo materiais e equipamentos no processo de limpeza

- Equipamentos - Em geral, questões em que o bom senso e as normas de boa prática na elaboração de produtos farmacêuticos levam à condução correta do processo de limpeza. Dentre os principais pontos abordados vale ressaltar que deve-se manter o lixo em containers adequados e despojados.Os equipamentos não podem ter descamação de tinta, ferrugem ou vazamentos e as especificações quanto à qualidade do ar circulante na área também serão mantidas, incluindo as contagens de partículas e microrganismos viáveis e não viáveis;
- Materiais - Obter informações sobre o tipo de material utilizado na confecção do equipamento e como limpá-lo;
- Design - Obter informações sobre o desenho do equipamento e sobre as dificuldades de limpeza em pontos críticos do equipamento;
- Construção - Obter informações sobre a qualidade das soldas e se o equipamento está passivado contra corrosão;
- Manutenção - Obter garantia de que as atividades de rotina não contaminam o equipamento e o produto, lubrificantes e outras substâncias empregadas não causem impacto sobre a qualidade do produto;

- Movimentação entre setores - Deve-se garantir que ferramentas, equipamentos e uniformes do pessoal responsável pela manutenção sejam higienizados antes e após se movimentarem entre setores;
- Tempo.

Questões de Sistema de Qualidade relacionadas ao processo de limpeza do equipamento

- Documentação - Manter os Procedimentos Operacionais Padrão (POP) para a limpeza dos equipamentos;
- Validação - Deve-se validar o processo de limpeza e todos os métodos analíticos que o suportam;
- Controle das alterações – Qualquer alteração será acompanhada por uma avaliação dos impactos sobre as práticas da limpeza de equipamentos. Em alguns casos, necessita-se estabelecer um procedimento de revalidação;
- Pessoal - Trata-se do principal elemento nos processos de limpeza, higienização e sanitização na área farmacêutica. Deve-se garantir que o pessoal envolvido esteja bem treinado, seguindo adequadamente os protocolos e documentando suas atividades.

A limpeza do equipamento baseia-se nestes pontos críticos considerados durante o estabelecimento, a implementação e a manutenção do protocolo. É necessário documentar os métodos empregados (contendo informações sobre como, quando, onde e quem executou o método) e quais foram os agentes sanitizantes utilizados. Por fim, este protocolo deve conter procedimentos capazes de:
- Garantir a remoção completa dos resíduos de matéria-prima e excipientes, organismos viáveis e
pirogênicos. Para tanto, parâmetros serão estabelecidos para avaliar os filtros High Efficiency Particulate Air (HEPA), aquecimento, ventilação e ar-condicionado. Os principais parâmetros avaliados são a contagem de viáveis e inviáveis, balanço de ar, pressão diferencial, fluxo e velocidade do ar. Salas, paredes e pisos devem ser lavados ou terem a poeira removida;
- Garantir a remoção de todos os componentes, agentes sanitizantes, pirogênicos e microrganismos viáveis. Os principais parâmetros avaliados serão a limpeza das áreas mais difíceis dos equipamentos, desmontagem do equipamento e consistência da sanitização (manual, CIP, Steam-in-Place - SIP – e limitações no prazo de validade do equipamento sanitizado). Odores e sons também são passíveis de investigação para atestar a qualidade da sanitização;
- Garantir a validade da água por meio de testes analíticos e microbiológicos;
- Treinamento completo e corrente do pessoal envolvido nas atividades relacionadas quanto à sanitização e à sua documentação.

Protocolo de validação de limpeza

Um protocolo de validação de limpeza deve ser desenvolvido, aprovado e executado de acordo com os POP  estabelecidos para as atividades. Este protocolo contém objetivo, metodologias de amostragem e testes e sessão com os critérios de aceitação:
- Objetivos - Esta sessão define as intenções e os prospectos do processo de validação, incluindo informações como os nomes dos equipamentos e identificações de números, nomes e tipos de produtos que serão removidos do equipamento pela limpeza, bem como os componentes individuais dos produtos e equipamentos sob investigação;
- Metodologias de amostragem e testes - Esta sessão inclui uma descrição detalhada de todas as etapas técnicas e regulamentações para a amostragem, bem como os procedimentos específicos utilizados nas análises de todas as amostras. Especifica também quais são os laboratórios envolvidos nas análises e as precauções adotadas e observadas durante o exercício da validação;
- Inspeção visual - As partes do equipamento que entram em contato com o produto ativo são  examinadas, individualmente, para que se identifique qualquer inadequação no processo de limpeza. Trata-se de uma avaliação qualitativa e também subjetiva, pois depende do inspetor e do item amostrado;
- Análise e amostragem da água de lavagem - Permite obter informações sobre uma maior área do equipamento e permite analisar indiretamente os locais que são de difícil acesso ou que não serão desmontados no equipamento. Estas análises podem ser quantitativas por meio de testes de pH, condutividade, contagem de partículas, contagem microbiológica, determinação dos carbonos e orgânicos totais, análises espectrofotométricas, atividade biológica ou testes de pirogenicidade;
- Análise e amostragem da superfície - Consiste na remoção e na análise quantitativa do material aderente, desde que seja determinada com precisão qual é a área de amostra requerida;
- Método de seleção - Sempre que possível, cada peça do equipamento deve ser desmontada em componentes individuais após a limpeza e cada parte deve ser testada. Entretanto, não será pratico e tampouco aconselhável a desmontagem de equipamentos grandes ou que sejam do tipo CIP;
- Solventes - Substâncias aquosas e solventes utilizados na limpeza serão suficientes para remover os resíduos e, ao mesmo tempo, estarão em quantidade mínima para assim reduzir o risco de reações ou danos ao equipamento. Também podem causar um erro de diluição do resíduo e promover uma perda da sensibilidade analítica. As amostras serão coletadas em frascos limpos e estéreis e conterão informações completas, como nome da amostra, data, código de referência, nome do produto e parte do equipamento em que a amostra foi coletada. Uma amostra destes materiais sempre estará incluída nos testes de amostras para servir como teste em branco para alguma determinação química ou microbiológica.

Métodos de amostragem

Coleta de amostra da água de lavagem ou por esfregaço de superfície são as técnicas de amostragem mais comuns. O primeiro caso envolve a coleta de uma amostra da água de lavagem que tenha recirculado por todas as superfícies do equipamento. Por outro aspecto, a técnica de esfregaço envolve a utilização de um swab de algodão ou gaze embebido em água de alta pureza (WFI ou similar), passado sobre a superfície do equipamento, várias vezes, indo  o sentido da área  sanitizada para a não-sanitizada (evitando maior risco de recontaminação). Um exemplo da maneira correta de coletar a amostra é passar por uma área de 10 cm na horizontal, 10 cm na vertical e 10 cm na diagonal, sempre trocando o lado do swab ou gaze.

Detecção de resíduos

Envolve a utilização de métodos específicos para cada reagente uti lizado na sanitização. Os métodos mais empregados envolvem a Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE), eletrodos íon-seletivos, chama fotométrica, espectroscopia UV, cromatografia em camada delgada, análises enzimáticas ou análises volumétricas. Eventualmente podem se incorporar técnicas não específicas como TOC, pH e condutividade.

Avaliação analítica

Realiza-se após a aprovação pela inspeção visual (ausência de manchas e resíduos). Especificidade, sensibilidade e repetibilidade do método devem estar de acordo com os critérios de aceitação. Para o método do esfregaço é necessário determinar:
- O coeficiente de variação do procedimento;
- A eficiência do procedimento na coleta de resíduos por meio da superfície das diferentes partes do equipamento;
- A interferência que os materiais de que são compostos o swab ou gaze de coleta terão sobre os resultados da análise dos resíduos.

Para o método de coleta da solução de lavagem é necessário determinar:
- O coeficiente de variação do procedimento de extração da água de lavagem;
- A eficiência da solução de lavagem na coleta de resíduos por meio da superfície das diferentes partes do equipamento;
- A interferência que os componentes da solução de lavagem terão sobre os resultados da análise dos resíduos;
- A correção da eficiência da recuperação necessária nos cálculos para determinar os níveis de resíduos aceitáveis;
- % Recuperação = (100 x concentração da amostra)/padrão.

Esta porcentagem de recuperação é necessária porque será aplicada na avaliação da concentração final de resíduos:
- % Resíduos = quantidade calculada x % Recuperação.

É difícil estabelecer limites de aceitação fixos para a porcentagem de recuperação devido à diferença de solubilidade que os resíduos apresentam de acordo com o solvente utilizado e com a própria natureza da superfície do equipamento. Alguns produtos, como os de origem protéica, apresentam baixa solubilidade, de forma que aceitam-se porcentagens de recuperação entre 10 e 20%. Entretanto, para resíduos solúveis é esperada uma maior porcentagem de recuperação (entre 60 e 90%).

Avaliação microbiológica

Todos os equipamentos que mantiveram contato direto com a matéria-prima, os intermediários ou o produto final serão incluídos na avaliação microbiológica, pois se tornam potenciais ambientes para contaminação microbiológica. As amostras para testes microbiológicos serão coletadas durante todo o procedimento de sanitização para auxiliar na seleção e confirmação da eficiência dos desinfetantes e detergentes empregados. No caso de produtos não-estéreis, a contaminação  microbiológica deve estar em níveis abaixo de 200 UFC/100 m2. É fundamental determinar o tipo de microrganismo presente e é necessário demonstrar a ausência de microrganismos considerados indicadores como Escherichia coli, Salmonella spp. e Pseudomonas aeruginosa em todos os locais monitorados. No caso de processos de produção de estéreis, o nível de contaminação microbiológica da água de lavagem deve ser de 10 UFC/ 100 mL.

Determinação da pior condição de limpeza

É a etapa crucial para a definição dos limites de contaminação e eficiência do procedimento de limpeza. Um estudo da determinação do pior caso de limpeza é baseado a partir de uma tabela que contenha informações da solubilidade do produto ativo, toxicidade do produto ativo, o menor tamanho de lote que será processado utilizando o equipamento, a máxima dose diária do produto aplicado na limpeza, o número de dosagens realizadas, o maior volume ou massa do produto utilizado na limpeza, a área de contato com o produto e a quantidade total de contaminantes residuais. Posteriormente, deve-se construir uma tabela com todas as informações da pior condição de limpeza para todos os produtos utilizados na limpeza, higienização ou sanitização do equipamento.

Critérios de aceitação

Na determinação dos critérios de aceitação final para a validação da limpeza, o cálculo do nível de contaminação aceitável no próximo produto baseado na máxima dose terapêutica administrada a um paciente é de primordial importância. Este critério de aceitação é estabelecido com base no tipo de contaminante, na facilidade de contaminação, no risco ao operador e no risco à qualidade do produto e ao paciente.

- O critério de aceitação mais restrito ocorre no caso de produtos com alta atividade biológica;
- O uso de procedimentos de limpeza automatizados mostra-se mais reprodutivo do que os manuais;
- Ao existir um grande número de materiais potencialmente contaminantes, deve-se considerar quais itens serão removidos pelo processo de limpeza (por exemplo, intermediários químicos, detergentes, excipientes, corantes, aromatizantes, produtos de degradação, microrganismos, endotoxinas, particulados, lubrificantes, solventes residuais, umidade etc.);
- O equipamento demonstrará a ausência dos resíduos líquidos e sólidos e livre de odores;
- A pior condição de limpeza será validada por meio do produto ativo ou final ou de algum agente delimpeza residual, mais insolúvel e difícil de ser higienizado;
- O critério de aceitação microbiológico deve ser estabelecido baseando-se no tipo de produto;
- Um valor considerado seguro para o teor de contaminante em um produto seria de 0,1% (1/100) do ativo (contaminante) sobre investigação presente no equivalente à unidade da menor forma de dosagem do próximo produto processado e presente como resíduo no equipamento após o procedimento de limpeza. Os cálculos dos critérios de aceitação devem ser baseados nos seguintes parâmetros:
. Limite residual de contaminante expresso em mg/cm2 (R);
. 1/1000 da concentração de contaminante por dose unitária (L);
. O número máximo de doses permitidas por dia do produto (D);
. Menor tamanho de lote em mg (B);
. Concentração de contaminante na dose unitária ou no número total de doses produzidas (C);
. Área total da superfície do equipamento em contato com o contaminante expresso em cm2 (T);
. Superfície esfregada pelo swab em cm2 (S);

O cálculo do limite residual de contaminante é estabelecido pela equação 1 a seguir.

Estabelece-se um critério de aceitação mais conservador ao tratarem-se de produtos com uma bioatividade inferior a 10 mg por unidade de dose ou ao tratarem-se de produtos com elevada toxicidade. Entretanto, ao se trabalhar com tal valor criam-se dificuldades para obtenção de alguns parâmetros de validação, como o limite de detecção e a sensibilidade do método. Os detergentes e agentes de limpeza serão tratados utilizando-se um fator de segurança de 1/1000 do valor de LD ou adotando-se concentrações abaixo de 10 ppm, empregando-se outros valores, desde que não se ultrapasse o limite de detecção do método de análise.

Considerações finais

A validação é um ato documentado que atesta que qualquer procedimento, processo, equipamento, material, operação ou sistema realmente conduz aos resultados esperados. Garantir que os procedimentos de limpeza dos equipamentos implantados atendam aos requisitos das Boas Práticas de Fabricação (BPF) e não produzam qualquer evidência de contaminação cruzada é necessário em qualquer processo farmacêutico.

Para tanto, o processo de validação deve ser planejado por uma equipe multidisciplinar, com profissionais das áreas de garantia da qualidade, produção, manutenção e controle de qualidade, e os resultados dos testes de validação devem ser condensados em documento específico chamado  relatório de validação. A aceitação do procedimento de limpeza deve ocorrer após uma criteriosa análise visual, físico-química e microbiológica que coletará, satisfatoriamente, os dados para a determinação do principal parâmetro relacionado à limpeza de equipamentos, chamado de limite (ou concentração) residual de contaminante (R). A efetiva remoção de resíduos contendo atividade biológica ou farmacológica será a principal preocupação em qualquer procedimento de limpeza. Assim, para qualquer alteração do processo de produção, formulação do produto, equipamento ou procedimento de limpeza, deve ser considerada a necessidade de revalidação do método.

Referências Bibliográficas
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Publicado na revista Fármacos & Medicamentos 59 (Julho/Agosto/Setembro 2009)