Practica No.1

I n s t i t u t o P o l i t é c n i c o N a c i o n a l

E s c u e l a N a c i o n a l D e C i e n c i a s B i o l ó g i c a s

Q u í m i c o Fa r m a c é u t i c o I n d u s t r i a l

Castro Loa Fernando Adrian

López Rangel Lourdes

Villa Pérez Diana Gabriela

Laborator io de Contro l Microb io lóg ico de Medicamentos

C o n t r o l m i c r o b i o l ó g i c o d e l a g u a

9FM1 - QFI

Equipo No.2

F u n d a m e n t o s T e ó r i c o s

F u n d a m e n t o s T e ó r i c o s

C o n t r o l M i c r o b i o l ó g i c o

EL AGUA

Desde tiempos ancestrales, el agua se ha considerado como el medio de vida necesario para que un organismo pueda sustentar sus necesidades metabólicas.

Lo anterior, se debe a que el agua tiene la capacidad de solvatar un gran numero de iones que

fungen como nutrientes para los microorganismos.

Principales contaminantes del agua

AGENTES PATÓGENOS

Bacterias

Virus Protozoarios

Gusanos parásitos

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C o n t r o l M i c r o b i o l ó g i c o

Principales contaminantes del agua

DESECHOS QUE REQUIEREN OXÍGENO

Desechos orgánicos que pueden ser descompuestos por las bacterias

aeróbicas, que a su vez usan oxígeno para biodegradarlos.

Poblaciones grandes de bacterias soportadas por estos desechos pueden

agotar el gas oxígeno disuelto en el agua.

SUSTANCIAS QUÍMICAS INORGÁNICAS

SOLUBLES EN EL AGUA

Ácidos, sales y compuestos de metales tóxicos, como

mercurio y plomo.

Niveles altos pueden hacer al agua impropia para beber, dañar a los peces y otra vida acuática, deprimir los

rendimientos agrícolas y acelerar la corrosión del equipo que usa agua.

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C o n t r o l M i c r o b i o l ó g i c o

Principales contaminantes del agua

NUTRIENTES VEGETALES INORGÁNICOS

Nitratos y fosfatos solubles en agua que pueden ocasionar el crecimiento excesivo de algas y otras

plantas acuáticas

SUSTANCIAS QUÍMICAS ORGÁNICAS

SEDIMENTO O MATERIA SUSPENDIDA

Partículas insolubles del suelo y otros materiales sólidos inorgánicos y orgánicos que llegan a

quedar en suspensión en el agua

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C o n t r o l M i c r o b i o l ó g i c o

EL AGUA EN LA INDUSTRIA FARMACEUTICA

Para la obtención de agua que se usa en el ámbito farmacéutico se necesita someterla a procesos de purificación y posteriormente deberá ser analizada en Control de Calidad para asegurar que el

agua cumple con criterios físicos, químicos y microbiológicos que marca la FEUM.

El agua es el compuesto de mayor uso en el ámbito farmacéutico, ya que se usa como disolvente universal y hasta como vehículo en diversas formas farmacéuticas.

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C o n t r o l M i c r o b i o l ó g i c o

PROCESOS DE PURIFICACIÓN Y OBTENCIÓN DE AGUA

Agua Agua potable 1. Cloración 2. Floculación 3. Filtración gruesa

Agua purificada

1. Descloración 2. Ablandamiento 3. Desionización 4. Osmosis Inversa 5. Electrodesionización 6. Filtración fina 7. Luv

Agua purificada

Estéril

1. Microfiltración 2. Esterilización 3. Envasado

Agua Inyectable

Agua estéril para inyectables

1. Microfiltración 2. Destilación

Agua bacteriostática

Esterilización

Agua estéril para irrigación

Agua estéril para inhalación

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C o n t r o l M i c r o b i o l ó g i c o

TIPOS DE AGUA Y SUS USOS

La FEUM clasifica el agua para uso farmacéutico en diferentes tipos, de acuerdo a su “preparación”

y acondicionamiento, su uso y los límites microbianos establecidos para cada caso.

Agua purificada

Se utiliza como aditivo, ingrediente o vehículo en varias formas farmacéuticas y cosméticas, además se utiliza para operaciones de limpieza de equipos como medio de disolución de sanitizantes o detergentes.

Agua purificada estéril

Se utiliza como aditivo, ingrediente o vehículo en formas farmacéuticas. Es usualmente envasada para su uso en preparados farmacéuticos no parenterales.

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C o n t r o l M i c r o b i o l ó g i c o

Agua para la preparación de inyectables

Agua bacteriostática estéril para la preparación de inyectables

Lo peculiar en este tipo de agua, es que además de tener el grado de pureza que debe de tener el agua inyectable, contiene uno o más agentes antimicrobianos.

Agua estéril para inhalación

Es agua para inyectables, sin embargo se utiliza en formas farmacéuticas para inhalación, tal cual son los inhaladores.

Se utiliza como aditivo para la fabricación de inyectables y también para limpieza de equipos de fabricación de los mismos. Este tipo de agua es el grado más puro en que se puede usar el agua, ya que no debe de estar contaminada y no debe de existir algún pirógeno u otro tipo de endotoxina bacteriana.

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C o n t r o l M i c r o b i o l ó g i c o

EspecificaciónAgua

purificada

Agua

purificada

estéril

Agua para la

fabricación

de

inyectables

Agua para la

preparación

de

inyectables

Agua estéril

bacteriostática

para la

preparación de

inyectables

Agua estéril

para

inhalación

Agua para

irrigación

Carga microbiana <100UFC/mL - <10 UFC/mL - - - -

Contenido de

BacteriostáticosNO NO NO NO SI

SOLO SI

NECESARIONO

Endotoxinas No aplica No aplica <0.25 UE/mL <0.25 UE/mL <0.5 UE/mL <0.5 UE/mL <0.25 UE/mL

Esterilidad NO SI NO SI SI SI SI

PRUEBAS DE CONTROL DE CALIDAD Y CONTROL MICROBIOLÓGICO DEL AGUA

DE USO FARMACÉUTICO

ESPECIFICACIONES MICROBIOLÓGICAS PARA EL AGUA DE USO FARMACÉUTICO

• Aspecto: Líquido transparente incoloro • pH: ≈ 5.0 y 7.0 • Cloro total: ≤ 0.3 ppm • Metales pesados: ≤ 0.1 ppm • Sustancias oxidables o prueba de carbono total: ≤ 0.05 μg/L • Determinación de OMA’s y NMPC’s: 2 NMPC/100mL y/o 2 UFC/100 mL

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F u n d a m e n t o s T e ó r i c o s

C o n t r o l M i c r o b i o l ó g i c o

CARACTERISTICAS FISICOQUÍMICAS DE LOS TIPOS DE AGUA

TIPO DE AGUA pH AMONIACO (<50 mL/ >50

mL-mg/L)

METALES PESADOS

(ppm)

NITRATOS (ppm)

CONDUCTIVIDAD (25°C, µS/cm)

CARBÓN ORGÁNICO

TOTAL (ppm)

CLORUROS (mg/mL)

Agua purificada nivel 1

5.0-7.0

- <0.1 < 0.2 5.1 < 0.5 -

Agua purificada nivel 2

- - - < 0.2 1.3 < 0.5 -

Agua para la fabricación de

inyectables - - - - 1.3 < 0.5 -

Agua bacteriostática estéril para uso

inyectable

4.5-7.0

0.6/0.3 - - - - -

Agua estéril para irrigación

- 0.6/0.3 - - - - <0.5

Agua estéril para uso inyectable

5.0-7.0

0.6/0.3 - - - - <0.5

Agua estéril para inhalación

4.5-7.0

0.6/0.3 - - - - <0.5

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C o n t r o l M i c r o b i o l ó g i c o

NOM-127-SSA1-1994

“Salud ambiental, agua para uso y consumo humano - limites permisibles de calidad y tratamientos

a que debe someterse el agua para su potabilización”

Límites permisibles de calidad del agua

De características bacteriológicas • Organismos coliformes totales: 2 NMPC/100mL y/o

2 UFC/100 mL

De características físicas y organolépticas

• Color: 20 unidades de color verdadero en escala platino-cobalto

• Olor y sabor: agradable

• Turbiedad: 5 unidades de turbiedad nefelométricas (UTN)

De características químicas (mg/L)

• Aluminio: 0.20 • Cloro residual libre: 0.20 - 1.50

De características radiactivas (Bq/L)

• Radiactividad alfa global: 0.1

• Radiactividad beta global: 1.0

• Fierro: 0.30 • Mercurio: 0.001

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F u n d a m e n t o s T e ó r i c o s

C o n t r o l M i c r o b i o l ó g i c o

NIVELES DE ALERTA Y DE ACCIÓN

La USP 24, en el capítulo de Información General, apartado 1231, indica que:

1. Los Niveles de Alerta, son niveles o rangos que, cuando se exceden , indican que un proceso puede tener un alejamiento de su condición normal de operación. Los Niveles de alerta constituyen una alarma y no requieren una acción correctiva

2. Los Niveles de Acción, son niveles o rangos que, cuando se exceden, indican que un proceso se ha alejado de su condición normal de operación y significa que debe tomarse una acción correctiva para volver el proceso a su rango de operación normal.

Desde el punto de vista microbiológico es importante establecer niveles de alarma y niveles de acción que permitan determinar cuándo el sistema se aleja de los

parámetros establecidos en un proceso…

Los Niveles de Alerta y de Acción se establecen dentro de las tolerancias del proceso y de las especificaciones del producto

11

P a r t e E x p e r i m e n t a l

M E T O D O L O G I A

C o n t r o l M i c r o b i o l ó g i c o

Metodología

1° Parte: Toma de muestra

Esterilizar Se puede utilizar botella de

refresco de 200mL con tapón de plástico

El frasco esterilizado se deja enfriar y se tapa sin tocar el borde, se coloca

capuchón

Lavar boca de la llave con trapo limpio. Quien tome la muestra deberá lavarse

las manos.

Se deja abrir la llave al máximo y dejar correr la llave

por 1 o 2 min.

Se toma el frasco, se quita el capuchón, se llena, se cierra la

llave y se tapa con cuidado

Se coloca etiqueta con nombre, lugar y fecha.

12

M E T O D O L O G I A

C o n t r o l M i c r o b i o l ó g i c o

Metodología

2° Parte: Determinación del número de microorganismos mesofílicos aerobios (OMA's)

13

M E T O D O L O G I A

C o n t r o l M i c r o b i o l ó g i c o

Metodología

3° Parte: Estimación del número más probable de microorganismos coliformes (NMPC’s)

14

M E T O D O L O G I A

C o n t r o l M i c r o b i o l ó g i c o

Metodología

4° Parte: Determinación de Cloro por el método HANNA (Colorímetro portátil).

Principio de operación

Los compuestos específicos reaccionan con otros formando un color cuta intensidad es proporcional a la concentración de la sustancia (Lambert-Beer). Uso de DPD (N,N Dietil Parafenilen Diamina)

Mide pH y contenidos de Cloro (Cl2, libre y total) en aguas potables y residuales.

ESPECIFICACIONES Rango pH 5.9 a 8.5 Cl2 libre 0.00 a 2.50 mg/L Cl2 total 0.00 a 3.50 mg/L Resolución 0.1 pH/0.01 mg/L Cl2

Precisión ±0.1 pH ±0.03 mg/L ±3% de lectura Cl2

Desviación ±0.2 pH EMC Típica ±0.02 mg/L Cl2

Fuente de luz Diodo emisor de luz (DEL) a 555nm. Método Adaptación del método DPD 330.5 para análisis de cloro recomendado por la EPA . La reacción con reactivos origina un tinte rosa en la muestra. Para pH, método rojo Fenol. La reacción con reactivos origina un tinte rojo en la muestra.

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Color característico

R e s u l t a d o s

R e s u l t a d o s

C o n t r o l M i c r o b i o l ó g i c o

Tabla de resultados

OMAs Coliformes Cloro

1 Benito Juarez Potable - X - - 0 0 0.27

2 Iztapalapa Potable - X - - 65 5 0.19

4 Azcapotazalco Potable - X - - 70 5 0.16

5Gustavo A.

MaderoPotable - X - - 23 ˂2 0.31

6Cuautitlan

IzcalliPotable - - - X (Mixcoac) 37 23 0.14

3 - Purificada 0

No hay

crecimiento

de E.coli pero

hay otras

colonias

-

7 - Purificada 19 No se realizó - Cumple con especificaciones

UFC/mL

No aplica

NMPC/100mL

No cumple con NMPC

No cumple con NMPC

No cumple con NMPC

No cumple con NMPC

Resultadosppm

Cumple con especificaciones

Tipo de aguaMuestreo realizado de:

No aplica Cumple con especificaciones

Entrada

municipal

Eq.Delegación

o Municipio Cisterna Cocina Baño

Esp. Cloro

0 NMPC/mL

POTABLE ≤500 UFC/mL

PURIFICADA ≤100UFC/mL

Criterio

≤0.3ppm

Especificación microbiológica

16

<2 <10

Cloro

<10

R e s u l t a d o s

C o n t r o l M i c r o b i o l ó g i c o

Resultados de agua purificada para Pseudomonas sp. 17

Pseudomonas aeruginosa es uno de los microorganismos patógenos aislados más comunes en el ámbito clínico. Es uno de los microorganismos capaces de destruir gran cantidad de tejidos celulares debido a que poseen la “maquinaria” enzimática para degradar varias estructuras celulares. Es un control crítico sobre proceso, ya que los productos farmacéuticos deben estar libres en su totalidad de algún tipo de Pseudomonas sp.

Pseudomonas, colonia aislada

color verde caracteristico.

A n e x o s

A n e x o s

C o n t r o l M i c r o b i o l ó g i c o

Caldo lactosado

Se recomienda como prueba presuntiva para evidenciar la presencia de bacterias coliformes en agua, productos lácteos, etc. Fundamento: Por la fermentación de la lactosa, se produce ácido y gas, éste último se demuestra al usar las campanas Durham. Ingredientes (g/L): • 3.0g Extracto de carne • 5.0 g Peptona • 5.0 g Lactosa

Caldo bilis verde brillante al 2%

Se ha recomendado para el recuento de bacterias coliformes totales y fecales, por la técnica del número más probable. Fundamento: La bilis y el verde brillante son agentes selectivos inhibitorios del desarrollo de bacterias Gram positivas y Gram negativas a excepción de bacterias coliformes. Ingredientes (g/L): • 20.0g Bilis de buey deshidratada • 10.0 g Lactosa • 10.0 g Peptona • 0.0133g Verde brillante

Tipos de medio de cultivo para evidenciar la presencia de bacterias coliformes

18

A n e x o s

C o n t r o l M i c r o b i o l ó g i c o

Agar Endo

Es un medio de cultivo diferencial y semiselectivo para bacterias coliformes y enterobacterias. Fundamento: La combinación de Sulfito de sodio con Fucsina básica inhibe ligeramente el crecimiento de bacterias Gram positivas. Ingredientes (g/L): • 3.5g de Fosfato dipotásico • 10.0g de Digerido péptico de tejido animal • 15.0g de Agar • 10.0g de Lactosa • 0.5g de Fucsina básica • 2.5g de Sulfito de sodio

Tipos de medio de cultivo para evidenciar la presencia de bacterias coliformes

19

A n e x o s

C o n t r o l M i c r o b i o l ó g i c o

Agar PIA (Pseudomonas Insolation Agar)

Es un medio de cultivo especifico para la separación y aislamiento de Pseudomonas sp., en especial de Pseudomonas aeruginosa. Fundamento: La formulación del agar contiene Irgasan®, un potente agente antimicrobiano de amplio espectro que no tiene efecto sobre Pseudomonas sp. Ingredientes (g/L): • 20.0g de Peptona • 1.4g de Cloruro de Magnesio • 0.025g de Irgasan ® • 13.6g de Agar

Tipos de medio de cultivo para evidenciar la presencia de bacterias coliformes

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A n e x o s

C o n t r o l M i c r o b i o l ó g i c o

Agar Cetrimida

Es un medio de cultivo para la separación y aislamiento de Pseudomonas sp., en especial de Pseudomonas aeruginosa. Fundamento: El cloruro de magnesio y el sulfato de potasio promueven la formación de compuestos coloridos de piocianina, pioverdina y piomelanina de P. aeruginosa. La Cetrimida es un detergente catiónico que actúa como agente inhibidor, libera el nitrógeno y el fósforo de la mayor parte de las células; bacterias inhibidas por éste detergente son E. coli y S. aureus. Ingredientes (g/L): • 20.0g de Peptona • 1.4g de Cloruro de Magnesio • 10.0g de Sulfato de Potasio • 13.6g de Agar • 0.3g de Cetrimida

Tipos de medio de cultivo para evidenciar la presencia de bacterias coliformes

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A n e x o s

C o n t r o l M i c r o b i o l ó g i c o

Agar método estándar Sirve para el recuento de bacterias aeróbicas a partir de agua, aguas residuales y productos lácteos. Fundamento: El extracto de levadura y la peptona de caseína son utilizados para estudiar la presencia de microorganismos termofílicos en productos lácteos. La peptona de gelatina y el extracto de levadura proporcionan la fuente de carbono y nitrógeno. La dextrosa es el carbohidrato fermentable. Ingredientes (g/L): • 5.0g de Peptona • 1.0 g de Dextrosa • 2.5g de Extracto de levadura • 15.0 Agar bacteriológico

Tipos de medio de cultivo para evidenciar la presencia de bacterias coliformes

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B i b l i o g r a f í a y R e f e r e n c i a s

Norma Oficial Mexicana no.127-SSA1-1994

Farmacopea de los Estados Unidos Mexicanos 10ma edición

United States Phamacopeia . 24th ed.

C o n t r o l M i c r o b i o l ó g i c o

Monografía de Agar Endo – PDF

Monografía de Agar PIA – PDF

Monografía de Agar Cetrimida – PDF

Monografía de Agar Método Estándar – PDF