Existem três etapas essenciais na produção de produtos farmacêuticos, Investigação e desenvolvimento, Produção da substância ativa a granel e Formulação do produto final. Segue-se uma descrição sintética destas etapas.

Investigação e Desenvolvimento

Por ser altamente regulamentada, a investigação e desenvolvimento (I&D) é a etapa mais longa do processo de produção de produtos farmacêuticos. Numa fase inicial são identificados milhares de compostos, mas apenas um é selecionado como novo medicamento. Em seguida seguem-se várias etapas de ensaios pré-clínicos (os compostos são testados em animais para determinar a atividade biológica e segurança) e clínicos (ensaios em humanos) que duram em média um total de 12 a 13 anos.

Só depois de aprovado para comercialização pelas entidades reguladoras responsáveis, como o Infarmed e a Agência Europeia do Medicamento, é que se inicia a produção a granel do medicamento.

Produção da substância ativa a granel

As substâncias farmacêuticas a granel são produzidas através de síntese química, extração de produtos, fermentação, ou uma combinação destes processos. Anti-histamínicos, agentes cardiovasculares, estimulantes do sistema nervoso central, e hormonas são produzidos por síntese química. Enzimas e auxiliares digestivos, medicamentos para alívio de alergias, agentes hematológicos, insulina, medicamentos anticancerígenos, e vacinas são extraídos de substâncias que ocorrem naturalmente. A maioria dos esteroides, antibióticos, e alguns aditivos alimentares, como as vitaminas, são produzidos por fermentação. Antibióticos, agentes antineoplásicos, depressores do sistema nervoso central, e vitaminas são tipicamente produzidos por mais de um destes três processos.

A síntese química compreende as seguintes fases:

• Reação: Tipicamente utilizam-se reatores/fermentadores do tipo kettle. Poderá ser necessário um sistema de condensação para controlar as perdas por evaporação. Os reatores estão frequentemente ligados a dispositivos de controlo da poluição para remover orgânicos voláteis ou outros compostos nos efluentes gasosos.
• Separação: Os principais processos de separação utlizados são a extração decantação, centrifugação e a filtração.
• Cristalização: A cristalização é uma técnica de separação amplamente utilizada e frequentemente utilizada sozinha ou em combinação com um ou mais processos de separação.
• Purificação: A purificação normalmente utiliza os métodos de separação enumerados acima. Muitas vezes são necessárias várias etapas para atingir o nível de pureza desejado. A recristalização e a lavagem com solventes adicionais, seguida de filtração são técnicas tipicamente utilizada na purificação.
• Secagem: A secagem é feita por evaporação de solventes de sólidos. Os solventes são depois condensados para reutilização ou eliminação. Utilizam-se vários tipos diferentes de secadores, incluindo secadores de tabuleiros, secadores rotativos, spray dryers, entre outros.

Na extração de produtos, as substâncias ativas são extraídas de fontes naturais onde estão presentes frequentemente em muito baixas concentrações. Este facto torna este processo inerentemente caro, uma vez que o volume de produto acabado é frequentemente uma ordem de magnitude inferior ao das matérias-primas. Tipicamente utilizam-se métodos de precipitação, purificação e extração de solventes para recuperar as substâncias ativas. A solubilidade pode ser alterada por ajuste do pH, por formação de sais, ou através da adição de um anti-solvente para isolar os componentes desejados na precipitação.

Na fermentação, os microrganismos são tipicamente introduzidos num líquido para produzir os produtos farmacêuticos como subprodutos do seu metabolismo normal. O processo envolve três etapas principais: preparação do meio de cultura, fermentação, e recuperação do produto.

O processo inicia-se com a preparação da “cultura-mãe” onde o inóculo (um meio contendo microrganismos) é produzido em pequenos lotes dentro de tanques mais pequenos. Os inóculos são então introduzidos nos tanques de fermentação. O processo de fermentação é tipicamente controlado a uma determinada temperatura e pH sob um conjunto de condições aeróbias ou anaeróbias que são favoráveis ao rápido crescimento dos microrganismos. A fermentação pode durar horas a semanas. No fim, o produto é recuperado por extração com solventes, precipitação direta, troca iónica ou por recurso a membranas. Adicionalmente, se o produto estiver contido dentro do microrganismo utilizado na fermentação, poderá ser necessário aquecimento ou ultrassom para quebrar a parede celular do microrganismo.

Formulação do produto final

A fase final do fabrico de produtos farmacêuticos é a conversão dos produtos a granel em formas finais e utilizáveis. As formas mais comuns de produtos farmacêuticos incluem comprimidos, cápsulas, líquidos, cremes e pomadas, aerossóis, adesivos e injetáveis.

Para preparar um comprimido, o ingrediente ativo é combinado com um diluente (como o açúcar ou o amido), um aglutinante (xarope de milho ou amido, por exemplo), e por vezes um lubrificante (tal como estearato de magnésio ou polietilenoglicol). Um doseador assegura a concentração adequada do ingrediente ativo, o aglutinante permite unir as partículas em pastilhas e o lubrificante pode facilitar funcionamento do equipamento durante o fabrico das pastilhas e também ajudar a retardar a desintegração de ingredientes ativos.

Os comprimidos são produzidos através da compressão dos pós, podendo ser utilizados processos de granulação húmida ou de granulação seca. Na granulação húmida, o ingrediente ativo é pulverizado e misturado com o enchimento, humedecido e associado com o ligante em solução, misturado com lubrificantes, e finalmente comprimido na forna de comprimidos. A granulação seca é utilizada quando os ingredientes das pastilhas são sensíveis à humidade ou ao calor. Os revestimentos, se utilizados, são aplicados em comprimidos num tambor rotativo, no qual se verte a solução de revestimento. Uma vez revestidos, os comprimidos são secos num tambor rotativo, e podem, em alguns casos, ser enviados para um outro tambor para polimento.

As cápsulas são primeiro construídas utilizando um molde para formar o invólucro exterior da cápsula, normalmente feito de gelatina. A viscosidade da gelatina, que vai determinar a espessura das paredes da cápsula, é controlada pela temperatura durante o processo de moldagem. Os ingredientes da cápsula são depois vertidos (cápsulas duras) ou injetados (cápsulas moles) no molde.

No caso das formulações líquidas, os ingredientes ativos são pesados e dissolvidos numa base líquida. As soluções resultantes são então misturadas em recipientes ou tanques revestidos com vidro ou aço inoxidável. Para prevenir o aparecimento de bolor e o crescimento de bactérias, adicionam-se conservantes à solução. Se o líquido for utilizado por via oral ou por injeção, é necessária a sua esterilização.

As pomadas são feitas através da mistura de ingredientes ativos com um derivado de petróleo ou uma base de cera. A mistura é arrefecida, enrolada, vertida em tubos, e embalada. Já os cremes são emulsões semi-sólidas de óleo em água ou água em óleo. Cada fase é aquecida separadamente e depois misturadas entre si para formar o produto final.

Medidas e Tecnologias para a Indústria Farmacêutica

Medidas Transversais

A descrição detalhada de medidas gerais aplicadas ao setor da indústria farmacêutica apresentadas em seguida, pode ser consultada na secção Medidas Transversais.

• Implementação de sistemas de monitorização e controlo de energia
• Iluminação eficiente
• Utilização de motores de alta-eficiência
• Eliminação de fugas de ar comprimido
• Afinação dos queimadores dos geradores de vapor
• Isolamento térmico das válvulas das redes de vapor

Outras medidas que não se encontram descritas neste portal, mas que podem ser consultadas, incluem:

• Redução da energia reativa