Bioquímica Clínica On Line

1 de agosto de 2010

ÁGUA REAGENTE NO LABORATÓRIO CLÍNICO

Filed under: Fase Analítica — Admin @ 18:07

 

PROGRAMA NACIONAL DE CONTROLE DE QUALIDADE

1 . INTRODUÇÃO

 

Esta norma define a água reagente e seu nível de pureza necessária para ser utilizada nos Laboratórios Clínicos.

Os tipos, as especificações, os métodos de obtenção e o controle da qualidade citados a seguir, permitem aos profissionais do Laboratório Clínico selecionar  a água reagente com a qualidade necessária para sua utilização na rotina diária, na preparação de reagentes, na dissolução de liofilizados e nas diluições de amostras.

 

2 . TIPOS DE ÁGUA REAGENTE

 

De acordo com as especificações publicadas pela ACS – American Chemical Society, ASTM-American Society for Testing and Materials, USP-United States Pharmacopeia, NCCLS-National Committee for Clinical Laboratory Standards e CAP-College of American Pathologists, existem os seguintes tipos de água reagente:

            1 – Água reagente tipo I

            2 – Água reagente  tipo II

            3 – Água reagente  tipo III

            4 – Água reagente especial.

 

3 – ESPECIFICAÇÕES DA ÁGUA REAGENTE

 

A água reagente, de acordo com o seu tipo, deve possuir determinadas especificações que são mostradas na Tabela 1.

 

Tabela 1:

 

 

TIPO I

TIPO II

TIPO III

Bactéria – UFC/ml (a)

10

10.000

N.E.

PH

N.E.

N.E.

5,8/8,0

Resistência específica, megohm/cm a 25 °C (b)

10,0

>2,0

>0,1

Condutividade, micromho/cm (a)

0,1

<0,5

<10,0

Máximo de silicatos(Si)O2 – mg/l

0,05

0,1

1,0

Metais pesados – mg/l

0,01

0,01

0,01

Substâncias orgânicas – KMnO4 – minutos

60

60

60

CO2 – mg/l

3

3

3

 

N.E. = Não especificado          (a) – Máximo    (b) – Mínimo     UFC= Unidade formadora de colônias

 

4 – UTILIZAÇÃO DA ÁGUA REAGENTE

 

            4.1 – ÁGUA REAGENTE TIPO I

 

Esta água é a ideal para a utilização geral em Laboratórios Clínicos. Quando obtida por processos adequados e estocada corretamente, não produz nenhuma interferência na preparação dos reagentes ou execução das metodologias mais sofisticadas no Laboratório Clínico.

Sua resistência específica deve ser 10 megohm/cm.

 

            4.2 – ÁGUA REAGENTE TIPO II

 

Esta água pode ser usada quando a presença de bactérias é tolerada, como nos testes de rotina que não necessitam água reagente do tipo I ou água reagente especial.

É a água reagente que sempre temos em nossos laboratórios e pode ser usada para dissolver os nossos soros controles, preparar os reagentes e diluir as amostras.

Sua resistência específica deve ser > 2,0 megohm/cm.

 

            4.3 – ÁGUA REAGENTE TIPO III

           

Pode ser usada para rinsar frascos de vidro ou lavagens preliminares de outros recipientes que necessitem no final, tratamento com água tipo I ou II. Também pode ser utilizada como água original, para a obtenção de água de alto grau de pureza.

Sua resistência específica deve ser > 0,1 megohm/cm.

 

            4.4 – ÁGUA REAGENTE ESPECIAL

           

Deve ser preparada e utilizada quando há necessidade de que sejam removidos determinados contaminantes, de acordo com a utilização proposta. Ex.: água para preparar soluções injetáveis, exames microssomais, HPLC, etc.

Este tipo de água é obtido com a utilização de dois ou mais processos de purificação, que permitam a eliminação de todo e qualquer contaminante da água. Ela não deve conter íons, substâncias orgânicas, silicatos, bactérias ou substâncias em suspensão.

 

5 – PROCESSOS DE PURIFICAÇÃO DE ÁGUA

 

A água de torneira contém quantidades distintas de microorganismos, de materiais orgânicos e inorgânicos dissolvidos ou suspensos em proporções diversas, dependendo da localização geográfica, do tratamento urbano de fornecimento de água à população e, também, da época do ano.

A água de torneira não é adequada para o emprego como reagentge no Laboratório Clínico. Ela deve ser purificada com os processos adequados para tornar-se água reagente. Esta purificação consiste na eliminação de todas as substâncias dissolvidas e suspensas na água.

Uma comparação de processos de purificação da água é mostrada na Tabela 2, com base na publicação da NCCLS “Preparation and Testing of Reagent Water in the Clinical Laboratory” – Third Edition, vol.17, nr. 18 -1997 .

 

Não há um processo específico, recomendado para a produção de água reagente. Um processo simples ou uma combinação de processos podem ser usados satisfatoriamente, desde que o produto final atenda às especificações requeridas pelas normas internacionais.

 

O laboratório deve estudar e escolher o método que melhor atenda às suas necessidades, levando em consideração suas reais possibilidades de obter uma água reagente com o grau de pureza específico para seu serviço.

Esses processos são denominados:

 

            5.1 – DESTILAÇÃO:

 

É o processo de purificação da água pela mudança dos seus estados físicos. A água em estado líquido é levada ao estado gasoso (vapor) e condensada novamente ao estado líquido.

Em cada uma destas mudanças de estado há uma possibilidade de se purificar a água.

Este processo não elimina gases e alguns vestígios de sais inorgânicos, assim como, há o perigo de contaminação na campânula do destilador, por transbordamento.

 

            5.2 – DEIONIZAÇÃO:

 

É um processo de troca de íons para obter água reagente de alta resistividade. Consta da utilização de colunas contendo resinas de trocas iônicas que retêm as impurezas existentes na água.

Não elimina substâncias não ionizadas, como silicatos , algumas substâncias orgânicas e algumas impurezas em suspensão.

A resistividade da água purificada por destilação é menor que a água obtida por deionização, devido principalmente pela presença de CO2, H2S, NH3 e outros gases ionizados presentes na água original.

A melhor coluna de deionização é a chamada de leito misto, que absorve os aniontes e cationtes. A coluna, depois de saturada, pode ser regenerada e reaproveitada.

 

            5.3 – OSMOSE REVERSA (OR):

 

É o processo no qual a água é forçada sob pressão através de uma membrana semi-permeável que retém uma porcentagem das substâncias orgânicas e inorgânicas dissolvidas, ions e impurezas em suspensão.

A Osmose Reversa pode efetivamente remover mais de 97% dos ions monovalentes e ainda grande parte de ions bivalentes. Entretanto, substâncias voláteis e algumas substâncias orgânicas de baixo peso molecular passam através da membrana.

 

            5.4 – ADSORÇÃO E ABSORÇÃO PELO CARVÃO:

 

É um processo utilizado como uma fase de pré-tratamento e que em combinação com outro processo de purificação da água, possibilita a obetenção de água reagente.

Pode ser usado o carvão ativado ou outro adsorvente que seja capaz de remover contaminantes orgânicos.

Este processo tem as seguintes limitações:

a) O carvão é mecanicamente degradado e produz pó que deve ser retido à frente;

b) Solta resíduos minerais na água obtida;

c) Realiza somente pequena adsorsão de contaminantes, em função do tempo de contato.

Na prática o carvão ativado é usado para remover o Cloro da água que vai ser utilizada para a deionização, ou outro processo de purificação.

 

            5.5 – FILTRAÇÃO E ULTRAFILTRAÇÃO:

 

A filtração é um processo mecânico de retenção de partículas, incluindo microorganismos, naturalmente dependendo do tamanho dos poros do filtro utilizado.

A ultrafiltração é o processo mecânico ou eletro-mecânico destinado a remover pequenas impurezas dissolvidas ou suspensas na água.

A filtração retém partículas, dependendo do diâmetro dos poros do filtro, e a ultrafiltração retém baseado no seu tamanho, forma e carga elétrica.

Estes processos são também usados em combinações com outros processos de purificação da água.

Os ultrafiltros utilizando filtros moleculares, têm demonstrado ser útil para reduzir os contaminantes orgânicos da água original, baseados no princípio de membranas retentoras de substâncias de acordo com seus pesos moleculares.

 

            5.6 – NANOFILTRAÇÃO:

 

É um processo que utiliza uma membrana obtida por tecnologia emergente, destinada à purificação da água. É um processo que utiliza em combinação as características dos ultrafiltros e da osmose reversa.

São utilizados cartuchos que realizam concomitantemente esses dois processos de purificação. Neste processo há passagens de grandes quantidades de ions bivalentes como Cálcio, Magnésio e Sulfato. Tem ainda uma baixa resistência para o Cloro existente na água.

 

            5.7 – OXIDAÇÃO QUÍMICA:

 

É um processo ainda não utilizado largamente em Laboratório Clínico. É o sistema de purificação da água pelo Ozônio, mas está ganhando popularidade, pois o Ozônio é 5 a 10 vezes mais efetivo como bactericida que o Cloro. A ação bactericida do Ozônio pode ser aumentada pela ação da luz ultravioleta, sendo também mais fácil de remover que o Cloro.

Sendo um processo oxidante, o Ozônio degrada as membranas de osmose reversa e os plásticos originários de polímeros, incluindo resinas de troca iônica dos deionizadores. Entretanto, tem mostrado ser efetivo para a oxidação de bactérias, vírus ou seus metabólitos.

 

            5.8 – OXIDAÇÃO E ESTERILIZAÇÃO POR ULTRA-VIOLETA:

 

A oxidação por luz ultravioleta resulta da absorção da luz a 185 nm, produzindo radicais de hidroxil, que por sua vez oxida os materiais orgânicos ionizáveis. Deve ser usada por recirculação da água sob o foco da luz ultravioleta. Este processo isolado não garante a remoção das substâncias orgânicas da água.

A esterilização por ultravioleta é realizada por absorção da luz de 254 nm que destroi o DNA e RNA dos microorganismos, causando a morte de sua célula.

A eficiência de ambos os processos depende da quantidade de luz que penetra na água e também do tempo de exposição.

 

 

 

Tabela 2:- Comparação da capacidade dos processos de purificação da água

 

 

C      O      N      T      A      M      I      N      A      N      T      E      S

Métodos

Sólidos

Gases

Substâncias

orgânicas

Partículas

Bactérias

Pirogênio/

Endotoxinas

Destilação

E

B/R

B

E

E

E

Deionização

E

E

R

R

R

R

Osmose reversa

B

R

B

E

E

E

Absorção pelo carvão

R

R

E/B

R

R

R

Filtração

(O,22 mm)

R

R

R

E

E

R

Ultrafiltração

R

R

R

E

E

E

Oxidação por U.V.

R

R

B

R

B/R

R

 Esterilização

por  U.V.

R

R

R

R

B

R

Nanofiltração

B/R

R

B

E

E

E

Oxidação química

R

R

R

R

E/B

E/B

 

Legenda:

E = Excelente (capacidade de remoção completa ou próxima do total)

B = Boa (capacidade de remoção de larga porcentagem)

R = Ruim (capacidade de remoção pequena ou incapaz de remover)

 

 

6 – RECIPIENTES PARA DEPOSITAR ÁGUA REAGENTE

 

Metálicos: Devem ser fabricados de aço, titânio ou pintura metálica. Entretanto deve ser tomado cuidado para que não haja transferência de traços de metal para a água.

Não metálicos: Estão disponíveis em diferentes materiais como polipropileno, polietileno, fluoropolímeros (Teflon®), e mais comumente, o PVC®.

O NCCLS não recomenda depositar água reagente tipo I ou II, em frascos de PVC. Traços de contaminantes orgânicos e metálicos são extraídos pela água do PVC. É recomendado utilizar frascos de fluoropolímeros, para eliminar todos os problemas existentes com outros produtos não metálicos.

De vidros: Recipientes de vidro são inaceitáveis para estocar água reagente. Apesar da alta qualidade dos vidros de borosilicatos, eles transferem traços de chumbo, boro, sódio, arsênico e sílica, para a água reagente depositada.

 

Observação: Como vimos anteriormente, nenhuma água reagente deve permanecer muito tempo estocada, pois todos os recipientes tendem a transferir algo para a mesma, razão porque, em princípio, ela deve ser utilizada recente, pois além de evitar a contaminação por outras substâncias, ainda diminue a incidência da contaminação bacteriana.

 

 

7 – CONTROLE DE QUALIDADE DA ÁGUA REAGENTE

           

São necessários os seguintes testes e periodicidade, para determinar a qualidade da água reagente:

Determinação da resistividade ou condutância, diariamente.

Teste de esterilidade, com contagem de colônias, semanalmente.

Determinação do pH a 25° C, quando necessário.

Determinação da contaminação por substâncias orgânicas, quando necessário.

Determinação da sílica solúvel, como SiO2, quando necessário.

 

Todos os valores aceitáveis destas determinações estão contidos na Tabela 1, na página 1.

Existem vários processos para realizar o controle da qualidade da água reagente, alguns caros e difíceis, outros mais baratos e mais fáceis de serem realizados em laboratórios de pequeno porte.

A seguir transcrevemos algumas metodologias, cabendo entretando ao Laboratório Clínico escolher a que melhor lhe convir para controlar a qualidade da sua água reagente.

 

            7.1 –  DETERMINAÇÃO DA RESISTIVIDADE DA ÁGUA REAGENTE

 

É utilizado um aparelho denominado condutivímetro ou resistivímetro, que serve para medir através da resistividade, a quantidade de íons dissolvidos na água, cujo resultado é expresso em megohm.Esta determinação deve ser realizada a a 25° C.

A quantidade mínima de megohm, em água reagente  tipo I, é de 10 megohm/cm.

A quantidade mínima de megohm, em água reagente tipo II, é de 2 megohm/cm.

A quantidade mínima de megohm, em água reagente tipo III, é de 0,1 megohm/cm.

Existem vários modelos de Condutivímetro: com escalas de zero a 100 megohm/cm e outros somente com luzes verdes e vermelhas, indicativas de boa e má qualidade da água reagente. Existe ainda um mais simples, somente com uma luz vermelha, indicativa quando acende, que a água está com menos de 10 megohm/cm (pouca resistência). portanto não indicada para ser usada nos Laboratórios Clínicos.

 

            7.2 – DETERMINAÇÃO DO pH DA ÁGUA REAGENTE

 

Serve para verificar a alcalinidade da água reagente, quando esta sofre deterioração, após estocagem por contaminação bacteriana ou substâncias orgânicas.

O processo consiste em adicionar uma gota de solução alcoólica de Fenolftaleina a 1 % em 10 ml de água a examinar, e o aparecimento de coloração avermelhada indica perda de qualidade da água. Também pode ser utilizado um potenciômetro para verificar essa  alcalinidade.

 

            7.3 – DETERMINAÇÃO DA SÍLICA SOLÚVEL, COMO Si02

 

O processo consiste em utilizar os reagentes empregados para a dosagem do Fósforo inorgânico:

Preparar uma reação do branco do Fósforo e fazer a leitura espectrofotométrica do mesmo contra a água. Esta absorbância do branco do Fósforo, lida em 650 nm ou filtro vermelho, não poderá ultrapassar 0,010, e também não pode ocorrer formação de cor azul visível, o que corresponderia a uma concentração de silicatos superior a 0,10 mg/l. Com esses parâmetros a água reagente estará imprópria para ser utilizada em Laboratório Clínico. Isto quando acontece, o deionizador deve ser regenerado ou a resina deve ser trocada ou, se a água está sendo obtida por outro processo, o mesmo deverá sofrer uma avaliação, para descobrir a razão desta impureza.

 

            7.4 – DETERMINAÇÃO DA CONTAMINAÇÃO BACTERIANA

 

Esta determinação pode ser realizada pelos métodos tradicionais, com contagem de colônias, pois em princípio a  água reagente tipo I não deve conter bactérias, apesar que as normas internacionais admitem a presença de até 10 UFC/L

 

            7.5 – DETERMINAÇÃO DAS SUBSTÂNCIAS ORGÂNICAS

 

Essa determinação pode ser realizada pela redução do Permanganato de potássio:

Adicionar 0,20 ml de uma solução de KMnO4 0,01 N em 500 ml de água e agitar. Dentro de uma hora deve ainda persistir a coloração violeta, o que comprova a não existência de substâncias orgânicas. A presença destas substâncias orgânicas provocariam a redução do Permanganato, tornando o líquido incolor.

 

8 – REGISTROS

 

Nos procedimentos da qualidade do Laboratório Clínico devem estar especificados, os registros que devem ser realizados com referência ao controle da qualidade da água reagente, assim como a periodicidade dos mesmos.

Conjunto de filtração para obter água reagente, com  qualidade, para o Laboratório Clínico.

 

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1 – CARCAÇA TRANSPARENTE “CUNO”, COM FILTRO DE RETENÇÃO DE 25 MICRA

 

2 – CARCAÇA OPACA, COM FILTRO DE CARVÃO E DE RETENÇÃO DE 5 MICRA

 

3 – CARCAÇA OPACA, COM FILTRO DE CARVÃO E DE RETENÇÃO DE 3 MICRA

 

4 – DESIONIZADOR DE LEITO MISTO

 

5 – SISTEMA DE TRATAMENTO DA MILLIPORE, MILLI “Q” PLUS

 

6- DEPÓSITOS DE ÁGUA TRATADA, PARA USO DIÁRIO

 

Obs.: Se o Laboratório Clínico não trabalha com DNA, Biologia Molecular ou HPLC, não é necessário utilizar o item 5, devendo somente ser realizado diariamente o controle da qualidade da água obtida por deionização.

9- BIBLIOGRAFIAS

9.1- American Society for Testing and Materials – Standard test methods for electrical conductivity and resistivity of water. ASTM designation D1125-82 .Philadelphia, Pensilvania, ASTM, 1989, and in april 1993, pp 69, 70, and 77.

9.2- Comission on Laboratory Inspection and Acreditation Reagent water specification. Chicago, College of American Pathologists, 1985.

9.3- APHA-AWWA-WPCF: Standard Methods for Examination of Water and Waste Water – 17th ed. Washington, D.C., 1989.

9.4- Hamilton, H. Selection of materials in testing and purifying water. Ultrapure Water 2(1):36-38, 1985.

9.5- Hanselka, R.; Materials of constrution for water systems part I and II. Ultrapure Water 4(5 e 6) 46-50 e 50-53. 1987.

9.6- Kaplan, L.A.; Pesce, A.J. – Methods in Clinical Chemistry– Second Edition. St. Louis, Missouri, C.V. Mosby Co., 1989.

9.7 U.S. Pharmacopeia XXIII. Rockville, Maryland: The United States Pharmacopeia Convention, Inc.; 1986.

9.8- ASTM – Standard Specificacion for Reagents Water.ASTM document D 1193-91(1991).

9.9- NCCLS-National Committee for Clinical Laboratory Standards: Preparation and Testing of Reagent Water in the Clinical Laboratory – Third Edition – 1997, vol. 17 nr.18.

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