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CATILENE BARBOZA DA SILVA INVESTIGAÇÃO DA VARIAÇÃO DO PERFIL CROMATOGRÁFICO DE UM PRODUTO INTERMEDIÁRIO DO PRINCÍPIO ATIVO VALSARTAN LORENA 2013
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CATILENE BARBOZA DA SILVA
INVESTIGAÇÃO DA VARIAÇÃO DO PERFIL CROMATOGRÁFICO DE UM PRODUTO
INTERMEDIÁRIO DO PRINCÍPIO ATIVO VALSARTAN
LORENA
2013
CATILENE BARBOZA DA SILVA
INVESTIGAÇÃO DA VARIAÇÃO DO PERFIL CROMATOGRÁFICO DE UM PRODUTO
INTERMEDIÁRIO DO PRINCÍPIO ATIVO VALSARTAN
Trabalho de Graduação apresentado à Escola
de Engenharia de Lorena da Universidade de
São Paulo para avaliação na Disciplina
Trabalho de Conclusão de Curso II.
Orientadora: Profa. Dra. Isabel Cristina Coelho
Calegão
LORENA
2013
DEDICATÓRIA
À minha família pelo incentivo e apoio incondicional ao longo de toda a faculdade.
À Equipe de Garantia da Qualidade da Novartis Resende por tornar possível a
elaboração deste trabalho.
AGRADECIMENTOS
Ao Controle de Qualidade da Empresa Novartis por ceder o laboratório para realização
dos testes.
À Professora Isabel Cristina Coelho Calegão por me ajudar a vencer este desafio.
À Escola de Engenharia de Lorena pela oportunidade de realização do curso de
Graduação em Engenharia Industrial Química.
EPÍGRAFE
“Que os vossos esforços desafiem as impossibilidades, lembrai-vos de que as grandes
coisas do homem foram conquistadas do que parecia impossível.”
Charles Chaplin
RESUMO
SILVA, C. B. Investigação da variação do perfil cromatográfico de um produto
intermediário do princípio ativo Valsartan. Trabalho de Conclusão de Curso de Graduação
em Engenharia Industrial Química – Escola de Engenharia de Lorena, Universidade de São
Paulo, Lorena, 2013.
O presente trabalho buscou solucionar um problema encontrado no Controle de
Qualidade da Empresa Novartis em Resende: Ao longo do processo produtivo do princípio
ativo Valsartan, 17 lotes de um produto intermediário apresentaram, durante teste de teor por
cromatografia gasosa, uma alteração em seu perfil cromatográfico. Os resultados obtidos não
se encontram fora da especificação, porém caracterizam um resultado não esperado na rotina.
Dessa maneira, a proposta foi investigar o desvio ocorrido, levantar a possível causa raiz e
fatores que contribuíram para tal resultado e em cima disso, definir ações para evitar
recorrências.
Palavras-chave: Cromatografia gasosa, Perfil cromatográfico, Bromotolil benzonitrila.
ABSTRACT
SILVA, C. B. Investigation about chromatographic profile variation of an
intermediate product of drug substance Valsartan. Work to complete the course in
Graduation in Industrial Chemical Engineering – School of Engineering from Lorena,
University of São Paulo, Lorena, 2013.
This work helped to solve a problem found in Quality Control of Novartis Enterprise in
Resende. During the manufacturing of the drug substance Valsartan, 17 batches of an
intermediate product showed a chromatography profile variation in test of content by gas
chromatography. The results obtained were not out of specification, but they were out of
expected in routine. Thus, the proposal was investigate the deviation occured, identify the
probable root cause and factors that contributed to this results, and define actions to avoid
recurrence.
Keywords: Gas chromatography , Chromatographic profile, Bromotolil benzonitrila.
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1: Fluxograma resumido do processo de produção do princípio ativo Valsartan..........13
Figura 2: Reação de formação do Bromotolil benzonitrila........................................................13
Figura 3: Cromatograma típico de uma amostra de Bromotolil benzonitrila............................14
Figura 4: Molécula de Valsartan, princípio ativo do Diovan.....................................................18
Figura 5: Molécula do produto intermediário obtido ao final da etapa 6: Bromotolil
benzonitrila................................................................................................................................18
Figura 6: Diagrama de Ishikawa................................................................................................23
Figura 7: Cromatograma do solvente utilizado na preparação da amostra e solução de
SST.............................................................................................................................................31
Figura 8: Cromatograma da reinjeção do lote X01....................................................................32
Figura 9: Cromatograma da reinjeção do lote X02....................................................................32
Figura 10: Cromatograma da reinjeção do lote X03..................................................................32
Figura 11: Cromatograma da rediluição do lote X01................................................................33
Figura 12: Cromatograma da rediluição do lote X02................................................................34
Figura 13: Cromatograma da rediluição do lote X03................................................................34
Figura 14: Cromatograma da reanálise do lote X01..................................................................35
Figura 15: Cromatograma da reanálise do lote X02..................................................................35
Figura 16: Cromatograma da reanálise do lote X03..................................................................35
Figura 17: Cromatograma do lote X01 com coluna nova..........................................................36
Figura 18: Cromatograma do lote X01 re-amostragem.............................................................37
Figura 19: Fluxograma do processo de produção de Bromotolil benzonitrila...........................39
Figura 20: Diagrama de Ishikawa para o desvio de subprodutos no Bromotolil
benzonitrila................................................................................................................................40
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Tempo de retenção dos picos apresentados no cromatograma do Bromotolil
benzonitrila................................................................................................................................15
Tabela 2 - Especificação de teor e subprodutos por cromatografia gasosa para o Bromotolil
benzonitrila................................................................................................................................15
Tabela 3 - Concentração total de subproduto desconhecido......................................................16
Tabela 4 – Teste de Adequabilidade do Sistema.......................................................................29
LISTA DE DEFINIÇÕES E ABREVIATURAS
Subproduto: Um subproduto é um produto secundário ou acidental resultante de um
processo de fabricação, uma reação química ou uma via bioquímica, e não é o produto ou
serviço primário sendo produzido.
POP: Procedimento Operacional Padrão: Procedimento escrito e autorizado que
fornece instruções para a realização de operações não necessariamente específicas a um dado
produto ou material, mas de natureza geral (por exemplo, operação, manutenção e limpeza de
equipamentos; validação; limpeza de instalações e controle ambiental; amostragem e
inspeção). Certos procedimentos podem ser usados para suplementar a documentação mestre
de produção de lote de um produto específico.
SST: System Suitability Test ou Teste de Adequabilidade do Sistema.
Injeção de uma solução padrão para verificar as condições do sistema como
reprodutibilidade, desvio relativo padrão, etc. Se as condições do sistema estiverem de acordo,
a amostra poderá ser analisada.
USP: United States Pharmacopeia. Fármacopéia dos Estados Unidos.
Conjunto de informações técnicas e propriedades de medicamentos.
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................. 13
2 OBJETIVO..........................................................................................................................17
3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ...........................................................................................18
3.1 Diovan............................................................................................................................18
3.2 Bromotolil benzonitrila..................................................................................................18
3.3 Controle de Qualidade...................................................................................................19
3.4 Cromatografia Gasosa....................................................................................................20
3.5 Fontes de Contaminação em Cromatografia Gasosa.....................................................21
3.5.1 Gás de arraste.....................................................................................................21
3.5.2 Septo...................................................................................................................21
3.5.3 Coluna................................................................................................................21
3.6 Teste de Adequabilidade do Sistema.............................................................................22
3.7 Brainstorming ................................................................................................................22
3.8 Diagrama de Ishikawa ...................................................................................................22
3.9 Reação de Bromação .....................................................................................................23
4 METODOLOGIA .............................................................................................................25
5 RESULTADOS E DISCUSSÕES.....................................................................................26
5.1 Controle de Qualidade.................................................................................................26
5.1.1 Amostra..............................................................................................................26
5.1.2 Condições de estocagem....................................................................................26
5.1.3 Equipamento utilizado.......................................................................................27
5.1.4 Parâmetros de análise.........................................................................................27
5.1.5 Audit Trail..........................................................................................................28
5.1.6 Parâmetros de integração...................................................................................28
5.1.7 Teste de Adequabilidade do Sistema, SST........................................................28
5.1.8 Preparação da Amostra e da Solução de SST...................................................29
5.1.9 Anomalias em outros testes................................................................................29
5.1.10 Recorrência do desvio........................................................................................30
5.1.11 Analista..............................................................................................................30
5.1.12 Teste em branco.................................................................................................30
5.1.13 Reinjeção da amostra........................................................................................31
5.1.14 Rediluição da solução original...........................................................................33
5.1.15 Reanálise............................................................................................................34
5.1.16 Coluna................................................................................................................36
5.1.17 Reamostragem do lote X01................................................................................36
5.1.18 Resultados da investigação analítica...................................................................37
5.2 Produção.....................................................................................................................37
5.2.1 Quantidade de Matéria-Prima............................................................................40
5.2.2 Qualidade da Matéria-Prima..............................................................................41
5.2.3 Falha no Procedimento de Lavagem/ Lavagem ineficiente/ Problema no
Equipamento......................................................................................................41
5.2.4 Contaminação Cruzada......................................................................................42
5.2.5 Alteração no Processo........................................................................................42
6 CONCLUSÃO .....................................................................................................................43
7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................................45
8 ANEXOS................................................................................................................................47
ANEXO A - Cromatograma do lote X01..................................................................................47
ANEXO B - Cromatograma do lote X02...................................................................................48
ANEXO C - Cromatograma do lote X03...................................................................................49
ANEXO D - Cromatograma do lote X04..................................................................................50
ANEXO E - Cromatograma do lote X05...................................................................................51
ANEXO F - Cromatograma do lote X06...................................................................................52
ANEXO G - Cromatograma do lote X07..................................................................................53
ANEXO H - Cromatograma do lote X08..................................................................................54
ANEXO I - Cromatograma do lote X09....................................................................................55
ANEXO J - Cromatograma do lote X10....................................................................................56
ANEXO K - Cromatograma do lote X11..................................................................................57
ANEXO L - Cromatograma do lote X12...................................................................................58
ANEXO M - Cromatograma do lote X13..................................................................................59
ANEXO N - Cromatograma do lote X14..................................................................................60
ANEXO O - Cromatograma do lote X15..................................................................................61
ANEXO P - Cromatograma do lote X16...................................................................................62
ANEXO Q - Cromatograma do lote X17..................................................................................63
13
1 INTRODUÇÃO
O Valsartan, cuja molécula é apresentada na Figura 4 do item 3.1, princípio ativo do
fármaco Diovan, é produzido pela Empresa Novartis em um processo constituído de 12 etapas
consecutivas. Ao fim de cada etapa tem-se um produto intermediário que, será matéria-prima
para a próxima etapa, e assim sucessivamente até concluir o processo produtivo com a décima
segunda etapa.
O site da Novartis situado na cidade de Resende, Rio de Janeiro, é responsável pela
produção das etapas 6,7 e 8 do processo, conforme fluxograma apresentado na Figura 1.
Figura 1: Fluxograma resumido do processo de produção do princípio ativo valsartan.
O produto intermediário obtido ao final da etapa 6 é o Bromotolil benzonitrila. Sua
molécula pode ser visualizada na Figura 5 no item 3.2.
É preparada uma solução, em ciclohexano, de tolilbenzonitrila, catalisador azo iso
butironitrila e ácido bromídrico 48%.
Forma-se bromotolil benzonitrila e ao mesmo tempo o subproduto succinimida, de
acordo com a reação mostra na Figura 2.
Figura 2: Reação de formação do Bromotolil benzonitrila.
14
Ao final da produção de cada lote de uma etapa, uma amostra é enviada ao Controle de
Qualidade para ser analisada de acordo com procedimentos e método analítico em vigor,
para garantir que as exigências de qualidade para aquele produto sejam atendidas antes de
passar para a próxima etapa de produção.
De acordo com o método analítico, os testes realizados para uma amostra de
Bromotolil benzonitrila são: identificação por infravermelho, teor de água por Karl
Fischer, teor e subprodutos (succinimida, tolilbenzonitrila, 2-(4-
Dibromometilfenil)benzonitrila) por cromatografia gasosa.
O perfil cromatográfico esperado numa análise de teor e subprodutos por
cromatografia gasosa de uma amostra de Bromotolil benzonitrila, substância intermediária na
produção do princípio ativo Valsartan, é apresentado na Figura 3.
Figura 3: Cromatograma típico de uma amostra de Bromotolil benzonitrila.
O perfil cromatográfico de uma amostra de Bromotolilbenzonitrila, tipicamente se
apresenta com o pico do produto principal (Bromotolilbenzonitrila) e quatro picos referentes
aos subprodutos. Este perfil é exatamente igual ao da substância de referência do produto.
A identificação dos picos apresentados com o seu respectivo tempo de retenção, podem
ser observados na Tabela 1.
15
Tabela 1 - Tempo de retenção dos picos apresentados no cromatograma do bromotolil benzonitrila.
Substância Tempo de Retenção
Succinimida 3,6 minutos
Tolibenzonitrila 8,0 minutos
Subproduto desconhecido 9,4 minutos
Bromotolil benzonitrila 10,7 minutos
2-(4-Dibromometilfenil)benzonitrila 13 minutos
O desvio que este trabalho investiga está relacionado ao aparecimento do pico de um
subproduto desconhecido, não esperado, no tempo de retenção de aproximadamente 9,8
minutos para 17 lotes consecutivos de Bromotolil benzonitrila.
Os Anexos 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 e 17 mostram os
cromatogramas dos lotes X01, X02, X03, X04, X05, X06, X07, X08, X09, X10, X11, X12,
X13, X14, X15, X16 e X17, respectivamente, que foram impactados pelo desvio.
De acordo com a Tabela 2, o total de outras substâncias correlatas, que engloba a soma
de todos os subprodutos não identificados oficialmente pelo método, não deve ultrapassar a
concentração de 2% para que o lote seja aprovado.
Tabela 2 - Especificação de teor e subprodutos por cromatografia gasosa para o bromotolil benzonitrila.
Teste Especificação
Succinimida por CG Não mais que 5%
2-(4-Dibromometilfenil)benzonitrila por CG Não mais que 2%
Tolilbenzonitrila por CG Não mais que 5%
Total de outras substâncias correlatas por CG Não mais que 2%
Teor por CG Não menos que 85%
Os resultados de concentração obtidos após integração das áreas dos picos
desconhecidos, não esperados, em cada caso pode ser verificado na Tabela 3.
16
Tabela 3 - Concentração total de subproduto desconhecido
Lote Concentração de Subprodutos
Desconhecidos
X01 0,3542%
X02 0,1849%
X03 0,4794%
X04 0,3786%
X05 0,1943%
X06 0,3655%
X07 0,1988%
X08 0,1802%
X09 0,0968%
X10 0,0879%
X11 0,0599%
X12 0,0856%
X13 0,3189%
X14 0,0498%
X15 0,1286%
X16 0,0359%
X17 0,0782%
Pode-se observar, na Tabela 3, que todos os resultados estão abaixo de 2%.
No entanto, por se tratar de um resultado não esperado e fora do histórico de tendência
do produto intermediário Bromotolil benzonitrila, os resultados, mesmo dentro da
especificação, devem ser investigados antes da disposição final de tais lotes.
O próximo lote produzido depois do lote X17, apresentou um perfil cromatográfico
esperado, com apenas um subproduto desconhecido.
17
2 OBJETIVO
O objetivo do trabalho é encontrar a causa raiz da alteração do perfil cromatográfico das
amostras dos lotes de Bromotolil benzonitrila afetados pelo aparecimento do pico de
subproduto desconhecido não esperado, executar as ações corretivas e preventivas para evitar
novas reincidências no futuro e assim garantir a qualidade do produto e a satisfação do cliente.
18
3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
3.1 Diovan
O medicamento Diovan pertence a uma classe de medicamentos conhecidos como
antagonistas do receptor da angiotensina II, os quais ajudam no controle da pressão arterial
alta. A angiotensina II é uma substância do organismo que causa constrição dos vasos
sanguíneos, causando assim o aumento da sua pressão arterial. A molécula de Diovan,
apresentada na Figura 4, atua bloqueando o efeito da angiotensina II. Como resultado, as veias
relaxam e a pressão sanguínea diminui.
O princípio ativo do Diovan é o Valsartan.
Figura 4: Molécula de Valsartan, princípio ativo do Diovan.
3.2 Bromotolil benzonitrila
Figura 5: Molécula do produto intermediário obtido ao final da etapa 6: Bromotolil benzonitrila.
19
Fórmula empírica: C14H10NBr
Massa molecular: 272,1
Nome químico: 2-(4-Bromometilfenil)benzonitrila
Outro nome: 4-Bromometil(1,1-bifenil)-2-carbonitrila
Propriedades: Sólido; solúvel em dioxano
3.3 Controle de Qualidade
A consciência da importância do controle de qualidade é histórica, pois, em 1352,
João, o Bom, Rei da França, legislou sobre a necessidade de serem controladas as preparações
farmacêuticas (PRISTA, 1988).
Com o desenvolvimento de novas técnicas analíticas o controle de qualidade evoluiu
significativamente.
Apesar dos grandes avanços, o que se mantém constante é a interdependência de três
fatores: teoria, técnica e problema, triângulo constitutivo da trindade analítica. A busca pela
solução do problema acarreta a melhoria contínua da técnica, sempre fundamentada na teoria
(SENISE, 1983).
Um desvio da qualidade pode ser caracterizado quando um produto foge do padrão, ou
se afasta dos parâmetros de qualidade (ANVISA). Nesses casos uma investigação se faz
necessária para identificar o problema, corrigir e prevenir.
A Agência Nacional de Vigilância Sanitária, Anvisa, no Brasil é responsável pelo
registro de medicamentos, pela autorização de funcionamento dos laboratórios farmacêuticos e
demais empresas da cadeia farmacêutica, e pela regulação de ensaios clínicos e de preços, por
meio da Câmara de Regulação do Mercado de Medicamentos (CMED).
A Resolução – RDC número 17, de 16 de abril de 2010, possui o objetivo de
estabelecer os requisitos mínimos a serem seguidos na fabricação de medicamentos para
padronizar a verificação do cumprimento das Boas Práticas de Fabricação de Medicamentos
(BPF) de uso humano durante as inspeções sanitárias.
20
A Novartis além de respeitar as normas da Anvisa, também é regida por normas
internacionais como as do FDA – Food and Drug Administration (Agência de regulamentação
americana).
A alteração de qualquer parâmetro registrado de um determinado produto caracteriza
um desvio que deve ser solucionado e tratado com ações corretivas e preventivas.
3.4 Cromatografia Gasosa
Na cromatografia gasosa, uma amostra é vaporizada e seus componentes são separados
em consequência de sua partição entre uma fase móvel gasosa e uma fase estacionária contida
dentro da coluna.
A fase móvel em cromatografia gasosa é denominada gás de arraste. Utiliza-se sempre
um gás inerte, ou seja, a fase móvel não interage com as moléculas do analito. Sua única
função é transportar o analito através da coluna (SKOOG; HOLLER; WEST, 2005).
A amostra vaporizada é injetada na cabeça da coluna cromatográfica. Seringas
calibradas são empregadas para a injeção de amostras líquidas por meio de diafragmas ou
septos de silicone em uma porta de admissão da amostra aquecida localizada na cabeça da
coluna.
A amostra percorre toda a coluna e conforme interação com a mesma, ocorre a
separação dos componentes que chegam ao detector.
Os principais métodos de detenção são classificados de acordo com as propriedades
físicas que configuram o mecanismo de detecção. Os detectores são classificados como:
universal, seletivo e específico. Os detectores de ionização de chama e condutividade térmica
respondem na presença de todos os compostos orgânicos e são portanto considerados
detectores universais. Outros detectores respondem somente na presença de um heteroátomo
em particular (por exemplo, fotométrico de chama e termoiônico são considerados detectores
específicos). O de captura de elétrons é considerado seletivo, pois detecta qualquer substância
que apresente grupo atômico capaz de captar elétrons.
Muitas alterações e melhorias nos instrumentos para a cromatografia gasosa
apareceram no mercado desde o seu lançamento comercial.
21
Hoje, existem diversos fabricantes de instrumentos que oferecem uma grande
variedade de modelos de equipamentos cromatográficos de vários preços.
3.5 Fontes de Contaminação em Cromatografia Gasosa
O principal objetivo da investigação laboratorial é descartar ou não a hipótese de
contaminação, seja do sistema cromatográfico ou da amostra.
Uma das grandes vantagens da cromatografia gasosa é a capacidade de baixos limites
de detecção. Assim sendo, é necessária muita cautela com todo o sistema a fim de minimizar
ruídos, e assim ter o máximo de coerência na hora de integração dos picos gerando maior
confiança e precisão na determinação de picos menores (DE ZEEUW, 2005).
Qualquer contaminação no sistema polui o detector e interfere no resultado.
Diversas são as fontes de contaminação em cromatografia gasosa, seguem as
principais:
3.5.1 Gás de arraste
A própria tubulação da linha de gás pode ser um fonte de contaminação se não estiver
adequadamente limpa. As trocas de cilindros podem proporcionar entrada de contaminantes e
umidade na linha. Por isso recomenda-se que o cilindro de gás seja instalado o mais próximo
possível do cromatógrafo.
3.5.2 Septo
O septo pode ser uma das maiores fontes de ruído em um sistema cromatográfico.
Sua degradação produz um efeito parecido com sangramento de fase estacionária.
3.5.3 Coluna
O sangramento da coluna ocorre devido à perda da fase estacionária.
22
Além disso contaminações externas podem ficar retidas na coluna e eluir
gradativamente ao longo da utilização do sistema.
3.6 Teste de Adequabilidade do Sistema
Para garantir a confiabilidade e sustentar quase todas as hipóteses levantadas durante
investigação laboratorial é fundamental revisar o conceito de System Suitability Test ou Teste
de Adequação do Sistema.
A farmacopeia americana, United States Phamacopeia, USP, uma das famacopéias
mais utilizadas no mundo, é o conjunto de informações técnicas como nomenclatura,
propriedades e método analítico, para determinados medicamentos, excipientes e suplementos
alimentares.
A USP no Capítulo Geral de Cromatografia afirma:
"Testes de adequabilidade do sistema são uma parte integrante dos métodos de
cromatografia a gás e líquida . Eles são usados para verificar se a resolução e reprodutibilidade
do sistema cromatográfico são adequados para a análise a ser feita.
Os ensaios baseiam-se no conceito de que o equipamento, operações analíticas e a
amostra a ser analisada constituem um sistema integral que pode ser avaliado como tal."
3.7 Brainstorming
Uma sessão, ou reunião, de Brainstorming (tempestade de ideias) objetiva inspirar os
participantes a colaborar com sugestões e ideias para tentar solucionar um problema.
A reunião se inicia com a definição clara do problema e dos objetivos que se quer chegar.
Nenhuma sugestão pode ser descartada ou julgada no primeiro momento. A técnica é permitir
a fluência total de ideias.
Apenas no final da reunião é que os dados são compilados e as ideias classificadas como ruins
serão descartadas.
3.8 Diagrama de Ishikawa
23
Também é conhecido como "Diagrama de Causa e Efeito" ou "Espinha-de-peixe".
É uma ferramenta gráfica utilizada para o Gerenciamento da Qualidade.
Originalmente proposto pelo engenheiro químico Kaoru Ishikawa em 1943 e
aperfeiçoado nos anos seguintes (RAMOS; ALMEIDA; ARAÚJO, 2013)
Este diagrama também é conhecido como 6M, pois, em sua estrutura, todos os tipos de
problemas podem ser classificados como sendo de seis tipos diferentes: Método, Matéria-
prima, Mão-de-obra, Máquinas, Medição e Meio ambiente, conforme mostrado na Figura 6.
Figura 6: Diagrama de Ishikawa.
Este sistema permite estruturar as causas potenciais de determinado problema ou
oportunidade de melhoria.
3.9 Reação de Bromação
O Bromotolil benzonitrila é sintetizado a partir de uma reação radicalar do Tolil
benzonitrila pelo N-bromo succinimida, conforme pode ser observado na Figura 34.
A ligação carbono-bromo do N-bromo succinimida, sofre homólise rapidamente
quando aquecida.
24
Uma vez que o bromo contém um elétron desemparelhado, ele se torna um radical.
Quando este radical colide com a molécula de Tolil benzonitrila ele reage levando ao
emparelhamento do seu elétron desemparelhado.
25
4 METODOLOGIA
A investigação foi conduzida no laboratório instrumental do Controle de Qualidade da
Empresa Novartis em Resende.
Foi realizada uma pesquisa a fim de confirmar, ou não, os valores de subprodutos
desconhecidos encontrados nos lotes de bromotolil benzonitrila mencionados na Introdução
deste trabalho e encontrar a causa raiz relacionada a este Desvio da Qualidade.
Para isso, foi utilizado o método analítico de teor por cromatografia gasosa, em vigor
na Novartis, para o intermediário bromotolil benzonitrila.
As análises foram realizadas em um cromatógrafo da marca Agilent, modelo 6890N,
Detector de Condutividade Térmica (TCD).
Inicialmente os vials contendo as preparações originais das amostras foram testados e
novas análises foram realizadas, a fim de excluir ou não, a hipótese de erro analítico.
Os dados analíticos foram obtidos através de um software que fornece os
cromatogramas e possui ferramentas de integração e cálculos necessárias para a obtenção do
resultado final.
Como os resultados da investigação analítica confirmaram o resultado, fora do esperado,
inicialmente obtido, uma investigação no processo produtivo foi conduzida.
Através das ferramentas da Qualidade, Brainstorming e Diagrama de Ishikawa, foi
possível levantar as possíveis causas do problema atreladas às etapas produtivas e investigar
cada uma delas até encontrar a causa raiz para este desvio.
26
5 RESUSTADOS E DISCUSSÕES
Ao constatar que um total de dezessete amostras de lotes consecutivos de bromotolil
benzonitrila apresentaram um resultado não esperado para o teste de Teor e Subprodutos por
Cromatografia Gasosa, foi aberto um Relatório de Investigação Laboratorial, para registrar o
desvio e iniciar as investigações.
5.1 Controle de Qualidade
A investigação foi, inicialmente, conduzida no laboratório instrumental do Controle de
Qualidade da Empresa Novartis em Resende, pois a primeira hipótese levantada foi a suspeita
de erro analítico.
Para confirmar, ou não, esta hipótese, os seguintes itens foram checados:
5.1.1 Amostras
Todos os 17 frascos das amostras envolvidos no desvio foram conferidos quanto às
identificações das etiquetas e confirmou-se que realmente eram amostras de bromotolil
benzonitrila.
Abriu-se os frascos e verificou-se que a aparência das amostras estava normal e
nenhuma outra anomalia foi observada.
5.1.2 Condições de estocagem
As amostras chegam ao laboratório do Controle de Qualidade e ficam em um armário
específico aguardando a análise.
De acordo com estudo de estabilidade do produto, ele é válido por 5 anos se
conservado em temperatura ambiente.
O armário foi checado e apresentou as mesmas condições em que estavam as amostras
analisadas antes e após os 17 lotes deste desvio, que apresentaram resultados esperados.
27
A temperatura média do laboratório é de aproximadamente 22ºC e no período em que
as 17 amostras foram analisadas não foi registrado nenhum problema com o ar condicionado.
Portanto pode-se garantir que não houve degradação das amostras enquanto aguardavam o
momento da análise.
Também verificou-se que dentro do armário só haviam amostras de bromotolil
benzonitrila e todos os frascos estavam devidamente fechados, o que exclui a possibilidade de
contaminação na armazenagem.
5.1.3 Equipamento utilizado
Para as análises de teor e subprodutos de bromotolil benzonitrila, o laboratório possui
um cromatógrafo dedicado.
Trata-se um cromatógrafo à gás da marca Agilent, modelo 6890N, Detector de
Condutividade Térmica (TCD).
O equipamento é contemplado no plano de manutenção preventiva da Novartis e está
dentro do prazo qualificação pela equipe da Agilent.
O injetor e o carrossel onde os vials contendo as soluções de amostras e padrões
aguardam para serem analisados também foram verificados e nenhum problema foi observado.
Os vials se apresentavam íntegros e bem identificados. E nenhum problema foi identificado
com o injetor ou com os septos.
O gás de arraste era o mesmo utilizado em outras análises executadas com sucesso.
Portanto, não pode ser considerado como causa raiz para este incidente.
5.1.4 Parâmetros de análise
Todos os parâmetros de análise configurados no equipamento respeitavam as
exigências do método:
- hélio como gás de arraste
- taxa de fluxo de 15 mL/minuto
- temperatura do detector de 300ºC
28
- rampa de temperatura na coluna: 0,5 minutos à 80°C, sobe 30ºC por minuto até 180º
e 16º por minuto até 280ºC, e então permanece por 15 minutos.
- volume de injeção de 1 µL.
5.1.5 Audit Trail
Através da verificação do audit trail do cromatógrafo foi possível confirmar que os
parâmetros de análise estabelecidos permaneceram inalterados e sem variações durante as
corridas de todas as amostras.
Essa informação elimina a hipótese de instabilidade no sistema.
5.1.6 Parâmetros de integração
Os cromatogramas são gerados a partir de um software através do qual é possível
ajustar os parâmetros de integração dos picos, que interferem diretamente no cálculo final,
afim de, se obter o resultado mais adequado.
Alguns exemplos de parâmetros de integração são: fator de cauda, área, altura mínima
e máxima que deve ser integrada, etc.
Qualquer alteração nesses parâmetros interfere automaticamente no resultado final
calculado em percentagem.
Portanto, verificou-se os parâmetros utilizados para integrar todas as sequências de
análises dos lotes envolvidos neste desvio e constatou-se que a integração foi efetuada da
melhor maneira possível.
Essas observações descartam a hipótese de integração errônea e confirmam que não se
trata de um ruído integrado indevidamente.
5.1.7 Teste de adequabilidade do sistema, SST
O teste de adequabilidade do sistema foi checado e aprovado de acordo com a Tabela
4.
29
Tabela 4 – Teste de Adequabilidade do sistema
Parâmetro Exigência
Desvio relativo padrão para o pico 2-
(4-Dibromometilfenil) benzonitrila ≤ 10 %
Fator de cauda para o pico 2-(4-
Dibromometilfenil) benzonitrila Entre 0,6 e 1,5
Relação sinal ruído para o pico 2-(4-
Dibromometilfenil) benzonitrila ˃ 10
Essa verificação descarta a hipótese de que o sistema cromatógráfico não estaria
adequado à realização do teste e confirma que o pico inesperado não se trata de uma oscilação
da linha de base.
5.1.8 Preparação da amostra e da solução padrão do SST
Todos os equipamentos do laboratório são capazes de gerar dados impressos que
devem ser anexados à documentação de análise de cada lote.
Sendo assim, todos os registros de massa das preparações das soluções das amostras e
padrões foram rastreadas, e não houve nenhuma constatação que pudesse levar à ocorrência
deste desvio.
Essas evidências descartam problemas de pesagem, porém, só uma reanálise pode
evidenciar se houve ou não problemas de preparação da amostra.
As datas de validade dos padrões e reagentes utilizados nas preparações também foram
rastreados e todos estavam de acordo.
Essas informações não são suficientes para descartar a hipótese de que o subproduto
desconhecido possa ser proveniente de algum solvente utilizado no preparo das amostras. Essa
hipótese será testada no item 4.1.12.
5.1.9 Anomalias em outros testes
30
Todos os testes realizados para uma amostra de bromotolil benzonitrila são mostrados
na Tabela 2 do item 1 Introdução.
Checou-se toda a documentação analítica de cada lote e não foi observado nenhuma
anomalia em outros testes realizados. Todos atenderam às especificações. No entanto, isso não
é suficiente para descartar a hipótese de problema com o produto.
5.1.10 Recorrência do desvio
Verificou-se a lista mestra de desvios do site Resende da Novartis e o caso apresentado
neste trabalho nunca aconteceu antes.
5.1.11 Analista
O analista que realizou o teste era devidamente treinado para executar tal análise e já
tinha bastante experiência. O mesmo foi entrevistado e afirmou que não foi possível identificar
qualquer ocorrência durante a análise que pudesse gerar tal desvio.
Portanto, a hipótese de erro analítico devido à falta de experiência do analista pode ser
descartada.
5.1.12 Teste em branco
Os vials contendo as preparações das amostras injetadas inicialmente foram
preservados para ajudar na investigação.
Antes de executar uma reinjeção da amostra, injetou-se um vial contendo apenas o
solvente utilizado na preparação da amostra, o dioxano. Esse teste funciona como se fosse um
branco para verificar se o pico desconhecido poderia ser proveniente do solvente utilizado.
Inicialmente essa hipótese poderia ser descartada, pois, utiliza-se o mesmo solvente para a
preparação da solução de SST que não apresentou o pico desconhecido. Além disso, através
dos registros nos documentos de análise constatou-se que foi utilizado o mesmo lote de
dioxano para preparar a solução de SST e as amostras. Porém, não pode se garantir que após a
preparação da solução de SST o frasco de solvente tenha sofrido algum tipo de contaminação.
31
O resultado do teste em branco pode ser observado na Figura 7.
Figura 7: Cromatograma do solvente utilizado na preparação da amostra e solução de SST.
De acordo com o resultado apresentado na Figura 23 a hipótese de que o pico
desconhecido pudesse ser proveniente do solvente de preparação das soluções, pode ser
descartada.
5.1.13 Reinjeção da amostra
Reinjetou-se os vials dos 3 primeiros lotes afetados.
Os resultados obtidos foram 0,3683%, 0,19805% e 0,47565 para os lotes X01, X02 e X03,
respectivamente.
Os cromatogramas são observados nas Figuras 8, 9 e 10.
32
Figura 8: Cromatograma da reinjeção do lote X01.
Figura 9: Cromatograma da reinjeção do lote X02.
Figura 10: Cromatograma da reinjeção do lote X03.
33
O pico desconhecido inesperado aparece nos mesmos tempos de retenção e com áreas
muito próximas às áreas obtidas originalmente.
Esses resultados descartam definitivamente problemas com o sistema.
5.1.14 Rediluição da solução original
A preparação da amostra consiste em pesar certa quantidade da mesma e dissolver em
50 mL de dioxano (Solução 1). Após isso, 5 mL da solução é diluída para 100 mL (Solução 2).
Todas as Soluções 1 das amostras envolvidas neste desvio foram guardadas para fins
investigativos. E assim, realizou-se uma re-diluição das Soluções 1 dos lotes X01, X02 e X03.
O pico desconhecido inesperado apareceu e os resultados obtidos foram 0,3682%,
0,19055% e 0,4784% para os lotes X01, X02 e X03, respectivamente.
Os cromatogramas podem ser observados nas Figuras 11, 12 e 13.
Figura 11: Cromatograma da rediluição do lote X01.
34
Figura 12: Cromatograma da rediluição do lote X02.
Figura 13: Cromatograma da rediluição do lote X03.
Esses resultados excluem a possibilidade de erro ou contaminação durante as diluições.
5.1.15 Reanálise
Realizou-se novas pesagens e preparações dos lotes X01, X02 e X03.
O pico desconhecido inesperado apareceu e os resultados obtidos foram 0,3670%,
0,1912% e 0,4659% para os lotes X01, X02 e X03, respectivamente.
Os cromatogramas podem ser observados nas Figuras 14, 15 e 16:
35
Figura 14: Cromatograma da reanálise do lote X01.
Figura 15: Cromatograma da reanálise do lote X02.
Figura 16: Cromatograma da reanálise do lote X03.
36
Estes cromatogramas confirmam os resultados iniciais e excluem a hipótese de erro
durante preparação da solução das amostras.
5.1.16 Coluna
A coluna utilizada foi verificada e estava dentro da validade e em acordo com as
especificações do método de análise: DB-5, capilar de quartzo, 30 m de comprimento, 0,53
mm de diâmetro interno, espessura da camada de 5 µm.
Entretanto para eliminar hipótese de interferência de um possível sangramento, foi
executado uma re-injeção da solução preparada no re-teste com uma coluna nova.
O cromatograma obtido pode ser visualizado na Figura 17 e como o problema
persistiu, essa hipótese pode ser eliminada.
Figura 17: Cromatograma do lote X01 com coluna nova.
5.1.17 Reamostragem do lote X01
O lote X01 foi reamostrado e analisado novamente.
O pico desconhecido inesperado apareceu e o resultado obtido foi de 0,3569%
O cromatograma é apresentado na Figura 18.
37
Figura 18: Cromatograma do lote X01 reamostragem.
Esse resultado exclui qualquer possibilidade de erro analítico e confirma o resultado
obtido inicialmente.
5.1.18 Resultado da investigação analítica
Com base em todas as hipóteses investigadas no laboratório, pode-se afirmar que não
se trata de um erro ou problema analítico.
Através do resultado da reamostragem do lote X levantou-se a possibilidade de
problema com o produto.
Uma investigação adicional se faz necessária no processo de produção dos lotes
mencionados neste desvio.
5.2 Produção
A síntese do Bromotolil Benzonitrila é a reação química entre o N-bromo succinimida
e o Tolil benzonitrila, como pode ser visto na Figura 2 no item 1. Essa reação é iniciada e
catalisada pela presença de azo Iso butironitrila e Ácido bromídrico 48%, utilizando
ciclohexano como meio reacional.
38
O processo se inicia pelo preparo de uma suspensão de N-bromo succinimida em
ciclohexano, conforme apresentado no fluxograma de processo da Figura 19. Em outro reator
uma é preparada uma solução de Tolilbenzonitrila em ciclohexano. Depois disso é adicionado
o catalisador ácido bromídrico sobre a solução de Tolilbenzonitrila e iniciado o aquecimento.
O iniciador da reação, Azobisisobutironitrila, é adicionado logo ao fim do
aquecimento, seguido pelo início da dosagem em porções da suspensão previamente preparada
de N-bromo succinimida.
As dosagens de N-bromo succinimida liberam energia térmica, em função do caráter
exotérmico da reação entre o este e o Tolilbenzonitrila. O produto de interesse formado na
reação é o Bromotolil Benzonitrila, produto intermediário na produção do princípio ativo
Valsartan.
Juntamente ao Bromotolil benzonitrila é formado em proporções estequiométricas o
subproduto Succinimida.
Depois da reação o meio reacional segue para a etapa de cristalização através do
resfriamento dentro do próprio reator de síntese.
39
Figura 19: Fluxograma do processo de produção de Bromotolil benzonitrila.
A próxima etapa é a filtração da suspensão com ciclohexano e isopropanol para a
retirada de subprodutos indesejáveis formados na reação. Em seguida a torta é lavada com
água aquecida para remover o subproduto succinimida, entre outros, e matérias-primas não
convertidas.
O produto úmido segue para o secador de palhetas e é seco sob vácuo.
40
Todo o ciclohexano retirado do processo segue para o sistema de regeneração de
solventes.
Esta reação possui mecanismo radicalar, ou seja, a bromação é realizada por radicais
livres que são formados neste processo. Estes radicais formados são instáveis e proporcionam
alta reatividade ao meio reacional, gerando reações paralelas que podem levar à formação de
subprodutos.
Após o entendimento do processo, reuniu-se em uma sessão de Brainstorming
representantes das áreas de Produção, Controle de Qualidade e Garantia da Qualidade.
Nesta reunião, levantou-se as principais hipóteses de problemas, dentro do processo,
que poderiam levar ao aparecimento de um subproduto não esperado.
As hipóteses podem ser observadas na Figura 20.
Figura 20: Diagrama de Ishikawa para o desvio de subprodutos no Bromotolil benzonitrila.
5.2.1 Quantidade de Matéria-Prima
41
Todas as etapas do processo são registradas num documento chamado de Tabela de
Reação.
As Tabelas de Reação dos lotes envolvidos no presente desvio foram checadas e não
pode-se constatar nenhum erro com relação à pesagem do N-bromo succinimida, do Tolil
benzonitrila, do azo Iso butironitrila, do Ácido bromídrico 48% e do Ciclohexano.
Todos os registros foram confirmados pelo software de controle da produção e as
quantidades de cada matéria-prima foram confirmadas pelo software de controle de estoque da
Logística.
Portanto, não há evidências de que o aparecimento do subproduto esteja relacionado à
um problema de síntese devido à erro nas quantidades de matérias-primas. Além disso, o
rendimento ficou dentro do esperado, o que elimina um problema na reação de síntese.
5.2.2 Qualidade da Matéria-Prima
Conferiu-se as documentações analíticas de todas as matérias-primas: N-bromo
succinimida, Tolil benzonitrila, azo Iso butironitrila, Ácido bromídrico 48% e Ciclohexano.
As mesmas estavam em status “Aprovado” e liberadas para uso. Todos os testes
executados na rotina estavam dentro das especificações estabelecidas.
Iniciou-se um levantamento dos dados históricos (resultados analíticos) de todas as
matérias-primas, enquanto o restante das possíveis causas eram investigadas.
A conclusão pode ser verificada no item 5.2.5.
5.2.3 Falha no Procedimento de Lavagem/ Lavagem ineficiente/ Problema no
Equipamento
Ao verificar as Tabelas de Reação para os lotes apontados neste trabalho, não pode-se
observar falha no procedimento de filtração ou lavagem do filtrado.
Todos os registros foram confirmados pelo software de controle da produção.
No período de produção desses 17 lotes, não houve ordem de serviço para manutenção
ou correção em nenhum equipamento.
Essas hipóteses podem, então, ser descartadas como causa raiz.
42
5.2.4 Contaminação Cruzada
A linha de produção de Bromotolil benzonitrila é totalmente dedicada e é de operação
contínua, o que elimina essa hipótese.
5.2.5 Alteração no Processo
Iniciou-se um levantamento da época de fabricação destes lotes para saber se houve
alguma alteração no processo que pudesse contribuir para os eventos narrados neste trabalho.
Constatou-se uma mudança que a princípio foi avaliada como sendo sem impacto, mas
poderia ser de grande relevância para os fatos apresentados até o momento.
Os lotes de N-Bromo succinimida utilizados na produção dos 17 lotes de Bromotolil
benzonitrila, alvos deste desvio, eram de um novo fornecedor, nunca utilizado anteriormente.
Como os testes da matéria-prima foram aprovados pelo controle de qualidade não
houve suspeitas de que poderia haver impacto no processo.
Em contato com os fornecedores não foi possível descobrir maiores informações para
corroborar este fato. Provavelmente a rota de síntese de cada fornecedor é diferente, o que
favorece a formação de maior quantidade de subprodutos no caso dos lotes deste desvio.
43
6 CONCLUSÃO
Baseado no exposto no item 5, pode-se concluir que a causa raiz para o desvio
apresentado foi a troca de fornecedor de uma das matérias-primas, o N-Bromo
succinimida, utilizado no processo de síntese do Bromotolil benzonitrila.
Um fator contribuinte foi o fato de as análises do controle de qualidade para a matéria-
prima estarem dentro das especificações. Os resultados apresentados para a matéria-prima
não poderiam prever qualquer problema no produto final.
Em contato com o fornecedor, não foi possível descobrir a rota de síntese utilizada para
obtenção do N-Bromo succinimida ou qualquer outra informação para ajudar nesta
investigação.
Como o foco do laboratório de controle de qualidade da Novartis é voltado para o
controle do processo, o mesmo não é capacitado para realizar a caracterização do
subproduto desconhecido.
Uma análise de espectrofotometria de massa poderia sugerir algumas opções para
caracterizar tal subproduto, porém isso demandaria a contratação de um laboratório
especializado. E para ter certeza seria necessária uma investigação no processo produtivo
do fornecedor, que não foi receptivo quanto às necessidades desta investigação.
Uma ação corretiva que poderia ter sido tomada seria um reprocesso com ressuspensão
em ciclohexano, filtração e nova lavagem para eliminar os subprodutos. Porém, baseando-
se no fato de que as concentrações de subprodutos desconhecidos totais (esperados + não
esperados), encontrados nos 17 lotes de Bromotolil benzonitrila estavam dentro da
especificação, conforme Tabela 3, apresentada no item 1, essa ação corretiva não foi
julgada como necessária.
Por se tratar de um produto intermediário num processo onde ainda acontecerão mais 6
etapas, dentre elas, novas purificações para eliminação de subprodutos, o risco para o
paciente foi considerado muito baixo e assim, a investigação foi encerrada e decidiu-se
pela aprovação dos lotes.
Duas ações preventivas foram tomadas:
1) Não comprar mais N-Bromo succinimida do segundo fornecedor, pois o risco de
obter uma concentração de subprodutos fora da especificação é grande.
44
Foi a primeira vez que a matéria-prima deste fornecedor entrou no processo
produtivo do Diovan. Foi realizada apenas uma compra de alguns lotes de N-
Bromo succinimida que já foram todos consumidos nos 17 lotes apresentados neste
desvio. Portanto, não há possibilidade de nova recorrência se não houver nova
compra.
2) Registrar na documentação de todos os lotes produzidos toda alteração realizada no
processo para facilitar futuras investigações.
De acordo com o Projeto de Conclusão de Curso apresentado em TCC I, a previsão de
conclusão deste trabalho seria em agosto de 2013. Porém, devido à preparação para auditoria
global e ocorrência da mesma em julho de 2013, este trabalho sofreu atraso em 2 meses.
45
7 BIBLIOGRAFIA
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<http://portal.anvisa.gov.br/wps/content/Anvisa+Portal/Anvisa/Inicio/Medicamentos>. Acesso
em: 20 de Outubro 2013.
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Novartis, Procedimento Operacional Padrão para Tratamento de Desvios.
ANVISA. RESOLUÇÃO - RDC N° 17, de 16 de Abril de 2010. Dispõe sobre as Boas
Práticas de Fabricação de Medicamentos.
DE ZEEUW, J. Artigo: Detecção de traços: maximizando a relação sinal ruído pela
minimização do background (sinal de fundo nos sistemas de cromatografia a gás (CG) e
cromatografia a gás espectroscopia de massa (CG/MS). Revista Analytica – Abril/Maio/2005
no 16. Pág. 44 à 48.
REY, B. Como fazer um brainstorming eficiente, Revista Você SA, Junho 2013.
Disponível em:
http://exame.abril.com.br/revista-voce-sa/edicoes/181/noticias/como-fazer-um-brainstorming-
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RAMOS E. ALMEIDA S. ARAÚJO A. Controle estatístico da qualidade, Pág. 11 e 12,
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SOLOMONS, T. W. Graham. Fryhle, Craig B. Química Orgânica. 8a Edição. São
Paulo: LTC, 2004. Capítulo 10.
PRISTA, L.N. Segurança e eficácia medicamentosa e controle de qualidade. Rev. Port.
Farm., Lisboa, v. 3, n. 38, p. 1-8, 1988.
46
SKOOG, Douglas A.; HOLLER, F. James; WEST, Donald M. Fundamentos de
química analítica. Tradução da 8a Edição. São Paulo: Thomson, 2005. Capítulo 31.
SENISE, Paschoal. Reflexões sobre alguns aspectos da química analítica. Química
nova. Rio de Janeiro, 06 dez. 1983.
47
8 ANEXOS
ANEXO A - Cromatograma do lote X01.
48
ANEXO B - Cromatograma do lote X02.
49
ANEXO C - Cromatograma do lote X03.
50
ANEXO D - Cromatograma do lote X04.
51
ANEXO E - Cromatograma do lote X05.
52
ANEXO F - Cromatograma do lote X06.
53
ANEXO G - Cromatograma do lote X07.
54
ANEXO H - Cromatograma do lote X08.
55
ANEXO I - Cromatograma do lote X09.
56
ANEXO J - Cromatograma do lote X10.
57
ANEXO K - Cromatograma do lote X11.
58
ANEXO L - Cromatograma do lote X12.
59
ANEXO M -: Cromatograma do lote X13.
60
ANEXO N - Cromatograma do lote X14.
61
ANEXO O - Cromatograma do lote X15.
62
ANEXO P - Cromatograma do lote X16.
63
ANEXO Q - Cromatograma do lote X17.
