Tecnologia Analítica de Processos

Segundo a Food and Drug Administration (FDA), a Tecnologia Analítica de Processos (PAT, do inglês, Process Analytical Technology) é um sistema para planejar, analisar e controlar um processo de produção através de medidas de qualidade e atributos críticos de matérias-primas e processos, com o objetivo de assegurar a qualidade do produto final. (FDA, 2004) Com essa abordagem não é possível apenas monitorar e controlar informações qualitativas e quantitativas a respeito dos processos, como também podem ser úteis para aperfeiçoar o aproveitamento de matéria-prima, tempo e energia, bem como na diminuição de resíduos, o que condiz com os princípios de sustentabilidade e cuidados com o meio ambiente.

Em geral, nas indústrias o produto é avaliado apenas no final do processo, e aí diante dos resultados um lote pode ser aprovado ou reprovado. No caso de uma não-conformidade é difícil detectar o ponto no processo no qual o erro se iniciou. Por este motivo, metodologias que monitoram o processo como um todo, podem auxiliar na prevenção de erros, e consequentemente diminuir riscos, gastos e desperdícios. A indústria farmacêutica, ao contrário da grande maioria, possue controle em processo, que consiste em verificações realizadas durante a produção para o monitoramento e, se necessário, ajustedo processo para garantir que as especificações do produto se mantenham.

Atualmente a indústria farmacêutica está passando por um processo de transição em que a diversificação de produtos, redução de custos e a necessidade de se aumentar a eficiência de produção são principais

preocupações. Neste contexto o PAT pode ser parte da solução, pois garante a qualidade durante o processo de produção, através de metodologias mais rápidas que os atuais controle de qualidade. (GUAY, et al., 2014) O PAT objetiva analisar de forma ampla riscos químicos, físicos e microbiológicos de forma integrada, de modo a melhorar a compreensão e controlar o processo de fabricação, o que é coerente com o sistema atual de qualidade de medicamentos, no qual a qualidade não pode ser testado apenas nos produtos, mas sim embutido em todo o processo. (FDA, 2004)

Na literatura constam diversos trabalhos de PAT aplicados à indústria farmacêutica. Wu, White e Khan, em 2011, desenvolveram uma abordagem de PAT para a caracterização do processo de co-precipitação dinâmica e espaço de design desenvolvimento farmacêutico. Para tanto, utilizaram um processo de co-precipitação dinâmico por introdução gradual de água para o sistema ternário de naproxeno-Eudragit L100-álcool, monitorizada em tempo real in situ através de Lasentec FBRM e PVM. Foi possível distinguir 3 fases do processo: incubação, transição e estado estacionário. Foram avaliados os efeitos das variáveis de processo de alto risco (temperatura, a taxa de agitação, e taxa de adição de água) e as variáveis críticas de processos foram identificados através de ANOVA para ambos transição e de estado estacionário, bem como as claras tendências sobre os efeitos de cada variável crítica durante a transição eo estado. As correlações dos modelos encontrados fora da ordem de 0,88–0,98. Foi demonstrada a utilidade da abordagem PAT e viabilidade da técnica na obtenção de entendimento profundo do processo usando monitoramento em tempo real, análise de risco e modelagem estatística multivariada. (WU, WHITE e KHAN, 2011)

Rosas e colaboradores em 2012, propuseram uma implementação de PAT para determinação de atributos críticos de qualidade (teor de princípio ativo, PH e teor de umidade), através de um método não-invasivo, utilizando espectroscopia NIR, em um conjunto de formulações farmacêutica granulados, com o objetivo de reduzir o tempo de análises e obter informações a cerca das variáveis do processo de produção. Foi utilizado um conjunto de amostras preparadas em laboratório seguindo a formulação comercial, cujo princípio ativo era Nimensulida. A determinação dos parâmetros foi feita através de PLS

(do inglês, Partial Least Squares). Os espectros foram pré-tratados com derivadas Savizky-Golay de primeira e segunda ordem e janelas variando de 11 a 21 pontos, SNV e PCA. Os melhores modelos foram escolhidos mediante a análise do erro médio quadrático, o RMSE (do inglês, Root Mean Square Error). Foram obtidos RMSEPAPI= 1,0 mg/g; RMSEPpH= 0,1; RMSEPumidade=

0,1%. Os resultados demonstraram eficiência dos modelos de regressão PLS e os dados de NIR na determinação em tempo real dos atributos críticos de qualidade, comprovando ser uma ferramenta poderosa como PAT. (ROSAS, et al., 2012)

Blanco e Alcalá em 2006, desenvolveram uma metodologia de PAT, utilizando a espectroscopia NIR para a determinação de parâmetros físicos (dureza de comprimidos) e químicos (princípio ativo e uniformidade de conteúdo) em comprimidos farmacêuticos individuais intactos. A quantização de tais parâmetros foi feito através de um modelo de regressão PLS1, no qual a calibração foi feito com amostras preparadas em laboratório, através da mistura do princípio ativo e excipientes, e compressão da mistura em comprimidos. O método proposto foi validado de acordo com a Conferência Internacional sobre Harmonização dos Requisitos Técnicos para o Registro de Produtos Farmacêuticos para Uso Humano e da Agência Europeia para a Avaliação dos Medicamentos, diretrizes e considerados aptos para o fim a que se destina. Os resultados mostraram que a pressão de compactação tem uma influência marcante sobre o espectro para um comprimido e constitui a principal fonte de variabilidade entre as amostras, tornando possível a estimativa através de modelo PLS, no qual as correlações para todos os parâmetros eram acima de 0,96. O método proposto NIR permite que o teor de princípio ativo em comprimidos individuais de produção a ser determinada sem o pré-tratamento da amostra. Comprovando a aplicabilidade desta abordagem na implementação de PAT no monitoramento de parâmetros de qualidade na indústria farmacêutica. (BLANCO e ALCALÁ, 2006)