APLICAÇÃO DA TÉCNICA DE FMEA NA FABRICAÇÃO DE COPRIMIDOS DE HIDROCLOROTIAZIDA EM UMA INDÚSTRIA FARMACÊUTICA

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1 Curitiba PR, 23 a 2 de outubro de 2002 APLICAÇÃO DA TÉCNICA DE FMEA NA FABRICAÇÃO DE COPRIMIDOS DE HIDROCLOROTIAZIDA EM UMA INDÚSTRIA FARMACÊUTICA Cecília de Fátima Queiroz Rokembach PPGEP/UFRGS - Praça Argentina, sala LOPP CEP Porto Alegre - RS cecilia@ppgep.ufrgs.br Ceres Andréia Vieira de Oliveira PPGEP/UFRGS - Praça Argentina, sala LOPP CEP Porto Alegre - RS ceres@ppgep.ufrgs.br José Luis Duarte Ribeiro PPGEP/UFRGS - Praça Argentina, sala LOPP CEP Porto Alegre - RS ribeiro@ufrgs.br Resumo This paper presents an application of FMEA (Failure Mode and Effects Analysis) on the process of Hidroclorotiazida tablets manufacturing. A pharmaceutical company located on Rio Grande do Sul produces the tablets. Nowadays, the pharmaceutical industry is experiencing the pressure of governmental regulation to assure high quality products. The use o FMEA allowed the identification of causes for process failures in the tablet manufacturing line. It also provided extensive documentation regarding all process phases. Palavras-chave: FMEA, Hidroclorotiazida, produção de, Indústria Farmacêutica. Introdução O raciocínio lógico de partir de um efeito e procurar suas possíveis causas faz parte do cotidiano do pensamento das pessoas, mas essas formas de raciocínio vieram a consolidar-se como técnica a partir da década de 60. Essa técnica é conhecida como Análise dos Modos e Efeitos de Falha (Failure Mode and Effect Analysis, FMEA). Segundo Williams (200), falhas em um sistema operacional ocorrem quando uma função pretendida não é completada com sucesso. A técnica de FMEA tem como objetivos identificar e bloquear as causas das falhas. Esta idéia vem ao encontro da necessidade atual de melhoria contínua de produtos e de processos nas indústrias. Revelando os pontos fracos do sistema através de um melhor entendimento das etapas do processo existente na empresa, esta técnica propicia meios para alimentar atividades de melhorias contínuas. Essa ferramenta pode ser aplicada no projeto e no processo. Conforme Fogliatto e Echeveste (200), o FMEA de projeto trata-se de um enfoque sistemático, que formaliza e documenta o raciocínio da equipe ao longo das etapas do projeto enquanto que, FMEA de processo é um resumo dos pensamentos da equipe responsável pelo desenvolvimento e operação do processo e inclui a análise de todos os itens que podem dar errado no processo, baseado na experiência acumulada pela equipe. Segundo Cunha (200), muitas organizações, por escolha ou por exigências legais, adotam responsabilização pelo produto e a indústria farmacêutica é uma delas, devido a sua significativa responsabilidade com a saúde da população. Para encontrar apropriados níveis de segurança, confiabilidade e qualidade, indústrias farmacêuticas devem identificar e corrigir problemas potenciais com técnicas apropriadas (Mitchell, 200). A técnica de FMEA pode ser usada para identificar falhas no sistema que ocorrem freqüentemente neste tipo de indústria. Essas falhas, segundo Mitchell (200), são basicamente de três tipos: (i) ENEGEP 2002 ABEPRO

2 Curitiba PR, 23 a 2 de outubro de 2002 falhas em equipamentos específicos; (ii) erros humanos; e (iii) influências externas, tais como temperatura e umidade. O presente estudo terá como enfoque a FMEA aplicada ao processo de fabricação de de hidroclorotiazida de uma indústria farmacêutica do Estado do Rio Grande do Sul. Pretende-se com isto reconhecer as falhas potenciais que podem surgir neste processo e identificar ações que possam eliminar ou reduzir a chance de ocorrência dessas falhas. 2. Descrição da Empresa A empresa que forneceu os dados para este estudo é uma Indústria Farmacêutica do Rio Grande do Sul, na qual são fabricados líquidos em geral (solução nasal, gotas, xarope,...), sólidos () e semi-sólidos (pomadas e cremes). Esta indústria conta atualmente com 20 funcionários que trabalham nos turnos manhã e tarde. 3. Identificação das Características de Qualidade/Parâmetros Críticos do Processo A Hidroclorotiazida é uma substância prescrita no controle da hipertensão e insuficiências cardíacas crônicas (Korolkovas e Burckhalter, 8). O produto em estudo é o comprimido de 20 mg de Hidroclorotiazida. Conforme a Farmacopéia Brasileira (compêndio monográfico), dentre outras, a monografia deste produto fornece como características de qualidade críticas do comprimido a desintegração, a dureza, a friabilidade e o peso médio. Essas características sofrem influência dos seguintes parâmetros: força de compressão, tipos de adjuvantes empregados e sua quantidade, umidade residual das partículas do grânulo e tamanho dos mesmos. 4. Testes das Características Críticas de Qualidade do Produto Para a compreensão da aplicação do FMEA é importante apresentar as características de qualidade críticas do comprimido de hidroclorotiazida e seus respectivos testes de avaliação, que estão demonstrados no Quadro. A Tabela fornece as especificações e o tipo de variável que representa cada característica de qualidade Tabela Tipo de variáveis e especificações para as características de qualidade Características de Qualidade Tipo de Variável Especificações Peso médio Nominal ± % ( > 20 mg) * Dureza Maior-é-melhor mín. 3 Kgf Friabilidade Menor-é-melhor máx.,% Tempo de Desintegração Menor-é-melhor máx. 30 min. * O valor alvo do peso dos para os lotes é de 23,6 mg.. Aplicação do FMEA.. Etapas e Fluxograma do Processo de fabricação de de Hidroclorotiazida O processo de produção de pode ser realizado através da compressão direta de pós ou pela compressão de grânulos. A granulação, que dá origem aos grânulos, consiste na aglutinação de partículas de pó através de pressão sobre estas ou através do emprego de líquidos s. Ela pode ser do tipo a seco ou via úmida. Na indústria em questão o processo de granulação estudado é realizado via úmida. ENEGEP 2002 ABEPRO 2

3 Curitiba PR, 23 a 2 de outubro de 2002 QUADRO Testes de avaliação para as características de qualidade e seus objetivos TESTES OBJETIVOS Desintegração Determinar se um comprimido se desintegra dentro do limite de tempo para especificado na monografia de cada forma medicamentosa. Dureza Dureza é a resistência do comprimido ao esmagamento ou à ruptura sob pressão radial. O teste consiste em submeter o comprimido à ação de um aparelho que meça a força aplicada diametralmente, necessária para esmagá-lo. Friabilidade Friabilidade é a falta de resistência dos à abrasão, quando submetidos à ação mecânica de aparelhagem específica. O teste consiste em pesar com exatidão um mínimo de vinte, introduzí-los no aparelho e submetê-los à ação do mesmo, retirando os após efetuadas cem rotações em um período de cinco minutos. Remove-se, então, qualquer resíduo de poeira dos e estes são novamente pesados. A friabilidade representa a diferença percentual entre o peso inicial e o final, em função da porcentagem de pó perdido. Determinação do peso A dose individual depende do tamanho do comprimido. Mediante a determinação dos do peso individual obtém-se a informação sobre a homogeneidade por unidade. O processo de de Hidroclorotiazida, nesta indústria, passa por oito etapas, descritas a seguir e ilustradas pelas figuras e 2. a Etapa: MISTURA Na máquina malaxadora (que tem como função misturar os ingredientes) coloca-se Hidroclorotizada (P.A) e excipientes (lactose, maltodextrina, goma arábica e parte do amido), misturando esses ingredientes. À parte, dissolve-se sacarose em água quente e gelatina em água. Ainda, à parte, dissolve-se o amido restante em água fria e verte-se na solução de gelatina, o que resulta em goma de amido. Coloca-se, então, na goma de amido a solução de sacarose obtida anteriormente. Mistura-se até obter uma massa homogênea. Junta-se o pó da malaxadora com a massa obtida e mistura-se. 2 a Etapa: GRANULAÇÃO Coloca-se a mistura obtida na a etapa para granular a úmido em malha 0,mm. Distribui-se a massa úmida em bandejas. 3 a Etapa: SECAGEM Colocam-se as bandejas na estufa e seca-se o granulado à temperatura de 0 o C por 8 hs. 4 a Etapa: CALIBRAÇÃO Retiram-se as bandejas da estufa. Classifica-se a massa seca passando por granulador com malha 2,0 mm e verifica-se o peso do granulado. a Etapa: LUBRIFICAÇÃO Coloca-se o granulado no misturador em V, que está disposto na Figura 4. Adiciona-se talco e amidoglicolato sódico e mistura-se. Adiciona-se à mistura que está no misturador em V o estearato de magnésio e mistura novamente. Verifica-se, então, o peso do granulado. 6 a Etapa: COMPRESSÃO Coloca-se o granulado da a etapa na máquina de compressão. Comprimi-se amostras em punção mm, peso médio 20 mg. Após realiza-se os testes físicos prévios, necessários (friabilidade, dureza, desintegração, peso médio aproximado de 20 mg), envia-se amostras ao Controle de Qualidade setor Físico-Químico para realizar o doseamento químico. Comprimi-se o granulado de acordo com as especificações determinadas pelo Controle de Qualidade. 7 a Etapa: ACONDICIONAMENTO/ EMBALAGEM ENEGEP 2002 ABEPRO 3

4 Curitiba PR, 23 a 2 de outubro de 2002 Nesta etapa são realizados os seguintes passos: a) liberação de rótulos: anexar rótulo de validade à ficha de fabricação. Contar e inutilizar rótulos carimbados e não utilizados; b) montagem/rotulagem das caixas: montar e rotular as caixas do lote; c) envelopamento: envelopar em máquina envelopadora, acondicionando 0 envelopes de 0 em cada caixa. Realizar durante toda a fase de envelopamento os testes necessários (teste de vazamento, friabilidade, desintegração, dureza e peso médio). Verificar peso das sobras do envelopamento. 8 a Etapa: CÁLCULO DO RENDIMENTO Esta etapa não foi alvo deste estudo e, portanto, não será detalhada. MISTURA GRANULAÇÃO SECAGEM CALIBRAÇÃO LUBRIFICAÇÃO não COMPRESSÃO CQ ACONCIDIONAMENTO/ EMBALAGEM sim CÁLCULO DE RENDIMENTO Figura - Fluxograma do processo do comprimido de hidroclorotiazida Fármaco Malaxadora Granulação Estufa Compressão Misturador em V Malha Embalagem Figura 2 - Preparação do comprimido por via úmida. ENEGEP 2002 ABEPRO 4

5 Curitiba PR, 23 a 2 de outubro de Apresentação dos Resultados A Tabela 2 apresenta o estudo realizado com a utilização da técnica de FMEA. Observa-se, nesta tabela, que os efeitos potenciais das conseqüências de uma falha nos de hidroclorotiazida em geral tem uma severidade muito alta. Isso acontece porque praticamente todos os efeitos conduzem a violação de regulamentos internos e governamentais. esfarelados ou quebrados, por exemplo, perdem massa correspondente a substância ativa que os compõem e, conseqüentemente, não contém a dose esperada para obtenção dos resultados desejados na melhoria da saúde dos pacientes. Apesar da severidade dos efeitos serem similares, as causas que mais apresentam risco para a confiabilidade do comprimido antes das ações corretivas são máquina compressora desregulada (00) e mistura heterogênea (0), pois a probabilidade de ocorrência destas é muito alta. No caso da mistura heterogênea, esta falha ocorre porque há muitas misturas acumulativas de ingredientes no processo de fabricação do comprimido e, para que a mistura seja homogênea, as máquinas devem estar totalmente reguladas e a formulação deve estar bem planejada. Esse problema já havia sido detectado, mas a causa da máquina não estar em perfeitas condições não foi avaliada neste estudo. Sugere-se assim, realizar uma Análise de Árvore de Falhas (Failure Tree Analysis, FTA) para encontrar a causa fundamental da desregulagem das máquinas. Fogliatto e Echeveste (200) enfatizam a importância de completar as ações recomendadas para que as causas potenciais de falhas não ocorram novamente. Porém, percebe-se pela Tabela 2 que as ações recomendadas pelos técnicos da empresa em estudo são apenas iniciativas que devem ser tomadas quando detectadas as falhas para que a matéria-prima seja reaproveitada, e não ações que previnem o aparecimento destas. Assim, a empresa pode não estar aproveitando a oportunidade de melhoria que a técnica de FMEA oferece, pois as ações deveriam ser dirigidas à completa eliminação da causa original. Com a realização de testes para avaliar as especificações das características críticas do processo, que estão descritos no Capítulo 4, e inspeção, chega-se à mesma conclusão: destaca-se, neste caso, entre as falhas a desregulagem da máquina compressora com maior risco para a confiabilidade do produto, como pode ser visto na Figura 3. Máquina compressora desregulada Quantidade in de s Causas de Falha Pressão elevada de compressão Falta de lubrificante Mistura Heterogênea Falta de ou umidade baixa Risco após ações efetuadas Figura 3 Gráfico de pareto para os riscos das falhas após as ações efetuadas 6.4. Sugestões de Melhoria Após os resultados apresentados pela tabela de FMEA, surgem várias possibilidades de melhoria. Inicialmente, pode-se realizar um estudo de FTA para buscar ENEGEP 2002 ABEPRO

6 Curitiba PR, 23 a 2 de outubro de 2002 as combinações de causas que podem originar na máquina desregulada, visto que os dois valores de risco maiores equivalem a máquina compressora desregulada. Posteriormente, é importante conhecer melhor o desempenho do equipamento, para verificar se ele também apresenta o problema de desregulagem quando está operando em outros processos. Por fim, é recomendável realizar um Projeto de Experimentos, com o objetivo de melhorar a fórmula da mistura e, assim, evitar os problemas de quantidades ins de lubrificantes e s. 7. Considerações Finais Os objetivos do trabalho eram reconhecer as falhas potenciais que podem surgir no processo de fabricação de de hidroclorotiazida e identificar ações que possam eliminar ou reduzir a chance de ocorrência dessas falhas através da utilização da FMEA. Após a realização da análise, conclui-se que a técnica foi útil para o reconhecimento das falhas potenciais. A empresa percebeu que os defeitos do produto eram, em geral, devido a desregulagem das máquinas. Contudo, a equipe ainda não conseguiu identificar ações que possam eliminar ou reduzir efetivamente a chance de ocorrência de falhas. O que é utilizado na indústria são os testes de avaliação das características críticas do produto, mas esses testes são apenas de detecção e não de prevenção. Ações Preventivas não podem ser tomadas sem o conhecimento das verdadeiras causas de falha do sistema. Assim, foi sugerida à empresa a utilização da FTA, para buscar combinações de causas que podem originar na máquina desregulada, visto que os dois valores de risco maiores equivalem a máquina compressora desregulada. Além disso, é importante conhecer melhor o desempenho do maquinário para verificar se ele também desregula quando está operando em outros processos. Porém, como a maioria dos funcionários da empresa são farmacêuticos, seria importante realizar o FTA com o auxílio de engenheiros. As ferramentas FMEA e FTA podem se complementar e auxiliar na melhoria dos processos de uma indústria. Mesmo que no estudo em questão essa melhoria não foi alcançada, percebe-se que o conhecimento do processo e de suas respectivas falhas potenciais aumentaram substancialmente após a implementação da técnica de FMEA. Referências Bibliográficas Cunha, G. Desenvolvimento de Produto. Material de Suporte. Engenharia de Produção. Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Junho 200. Farmacopéia Brasileira, Parte, 4ª ed. Atheneu: São Paulo, 88. Fogliatto, F. e Echeveste, M. Confiabilidade. Material de Suporte. Engenharia de Produção. Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Novembro 200. Korolkovas, A. & Burckhalter, J. H. (88), Química Farmacêutica. Guanabara: Rio de Janeiro. Mitchell, C. Functional Failures and Effects Analysis of Pharmaceutical Packaging Operations. Pharmaceutical Technology. Cleveland. Setembro Disponível: Williams, M. Conducting a Successful FMEA. Pharmaceutical Technology. Cleveland. Setembro Disponível: ENEGEP 2002 ABEPRO 6

7 Curitiba PR, 23 a 2 de outubro de 2002 TABELA 2 FMEA DO PROCESSO DE FABRICAÇÃO DOS COMPRIMIDOS DE HIDROCLOROTIAZIDA. Item Comprimido de Hidroclorotiazida LAFERGS- Lab.Farmacéutico do Estado do RS FMEA DE Modelo Data Limite 7/2/200 PROCESSO Departamento Engenharia de Qualidade Data Original 28/06/200 Número: 000 Preparado Por Cecília R. e Ceres O. Data Revisão /0/200 Equipe de Estudo Cecília Rokembach, Ceres Oliveira, Operação Propósito Modo de Falha Efeito da Falha S Cls Causa da Falha O Controles Atuais D R Ação Recomenda da Responsável & Data Ação Efetuada S O D R MISTURAR/ GRANULAR (Misturar P.A. e excipientes para formar pequenos grânulos que facilitam a compressão) Friabilidade Alta com teor comprometido quebrados ou esfarelados fora de teor (alto/baixo) 0 Falta de ou umidade baixa Mistura Heterogênea Friabilidade doseamento 4 0 Misturar /2/0 Técnico /2/0 Friabalidade Doseamento adequado Comp. Descabeçados (capping) 0 Falta de ou umidade baixa Friabilidade 0 /2/0 Friabalidade LUBRIFICAÇÃO Adicionar e misturar lubrificantes aos grânulos arranhados Aparência insatisfatória p/arranhões no comprimido Falta de lubrificante Inspeção visual final 2 0 lubrificante /2/0 Inspeção indicou com aparência 2 0 COMPRESSÃO Comprimir para formar os Dureza Alta Demora na dissolução e na Desintegração 0 Pressão elevada de compressão Dureza 0 /2/0 desintegração 0 0 ENEGEP 2002 ABEPRO 7

8 Curitiba PR, 23 a 2 de outubro de 2002 TABELA 2 FMEA DO PROCESSO DE FABRICAÇÃO DOS COMPRIMIDOS DE HIDROCLOROTIAZIDA (Continuação). Operação Propósito Modo de Falha Efeito da Falha S C ls Causa da Falha O Controles Atuais D R Ação Recomendada Responsável & Data Ação Efetuada S O D R COMPRESSÃO Comprimir para formar os Dureza Alta Demora na dissolução e na Desintegração 0 Quantidade in de Aglutinantes Dureza 0 /2/0 desintegração 0 0 com teor comprometido fora de teor (alto/baixo) 0 Máquina compressora desregulada na função peso Pesagem dos 0 Regulagem da máquina Técnico /2/0 Máquina Regulada 7 63 fora de altura rompem a embalagem na máquina envelopadora 0 Máquina compressora desregulada 0 Pesagem dos 00 Regulagem da máquina Técnico /2/0 Máquina Regulada ENEGEP 2002 ABEPRO 8