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Publicação
Control of the physicochemical and microbiological stability of parenteral nutrition produced or manipulated in hospitals
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Orientador(es)
Resumo(s)
Parenteral nutrition (PN) allows the intravenous administration of the necessary nutrients to patients that do not have a functioning gastrointestinal tract, being essential for their survival. In some cases, it is advantageous that PN is produced in hospital pharmacies, however, the stability of the admixtures has to be considered. PN is a quite complex pharmaceutical preparation, highly prone to interactions between its components and physicochemical instability. Furthermore, it is often associated to infections in patients who are receiving it. It is therefore necessary to find ways of ensuring patient safety, and quality assurance and control play a key role.
The aim of this work is to identify the factors which affect the stability/quality of PN and determine the ideal procedures for the compounding, quality control and storage of PN admixtures in hospitals, in order to ensure the safety and efficacy of therapy for patients and a better management of pharmaceutical services’ resources.
The maximum stability period found for ternary admixtures (with lipids) was 30 days, and for the binary ones 2 months for physicochemical stability and 6 months for microbiological stability. The limiting factors are lipid peroxidation and vitamin degradation. However, the first is avoided by protection from light and vitamins can be added only before administration. Physicochemical quality control is an aspect to be improved in hospitals, which should, in addition to the analysis of macroscopic aspect, perform pH and gravimetric assays, diameter analysis of lipid droplets and determine the concentration of critical components.
Contamination rates obtained in sterility controls performed right after preparation were generally low (under 2%) and sterility studies performed over time in general did not detect contaminations. Nevertheless, in studies where PN admixtures were artificially contaminated, most microorganisms multiplied, with relevance for Candida albicans, which is an opportunistic yeast. On the contrary, Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus epidermidis, which can easily reach PN bags, did not grow well. Microbial growth was higher in ternary admixtures. These results show that one of the most important aspects of PN preparation is aseptic compounding following validated procedures and performed by adequately qualified and trained operators. PN should be prepared in a laminar flow chamber located in an EN/ISO 14644-1 Grade B clean room with positive pressure in relation to outer rooms, which is not done in all Portuguese hospitals yet. Furthermore, the test for sterility of the finished preparations should be performed.
In conclusion, there are several factors that influence PN stability, namely its composition and the preparation/storage conditions. The obtained results reinforce the importance of an adequate preparation process and of the quality control of admixtures and suggest that, if more studies are performed, it could be possible to extend the shelf life assigned to admixtures, even if some components have to be added only before administration. It is also important to recall that PN is a pharmaceutical preparation and should therefore be controlled as such and have its stability evaluated. It would be beneficial if hospitals performed their own stability studies adapted to the characteristics of their bags and their individual needs, in order to assign to their PN admixtures a shelf life that would ensure patient safety, but that would also allow a better management of pharmaceutical resources/costs and a decrease in the waste of bags.
A nutrição parentérica (PN) permite a administração por via intravenosa dos nutrientes necessários aos pacientes que não têm o trato gastrointestinal funcional, sendo essencial para a sua sobrevivência. Em alguns casos é vantajoso que seja produzida nos serviços farmacêuticos hospitalares, no entanto, é necessário ter em atenção a estabilidade das preparações. A PN trata-se de uma preparação farmacêutica bastante complexa, com uma grande propensão a interações entre os seus componentes e instabilidade físico-química. Para além disso, está muitas vezes associada a infeções nos pacientes que a recebem. É por isso necessário encontrar formas de garantir a segurança do doente, tendo a garantia e o controlo de qualidade um papel fundamental. O objetivo deste trabalho é identificar os fatores que afetam a estabilidade/qualidade da PN e determinar quais os procedimentos ideais para a produção, controlo de qualidade e conservação da PN nos hospitais, de forma a garantir a segurança e a eficácia da terapêutica para o doente e a rentabilização dos recursos dos serviços farmacêuticos. O período máximo de estabilidade encontrado para as misturas ternárias (com lípidos) foi de 30 dias, e para as binárias 2 meses para a estabilidade físico-química e 6 meses para a microbiológica. Os fatores limitantes da estabilidade parecem ser a peroxidação lipídica e a degradação das vitaminas. No entanto, a primeira é evitada protegendo a mistura da luz e as vitaminas podem ser adicionadas apenas antes da administração. O controlo de qualidade físico-química é um aspeto a melhorar nos hospitais, devendo, para além da análise do aspeto macroscópico, proceder-se a testes de pH, gravimetria, análise do tamanho das gotículas lipídicas e determinação da concentração dos componentes críticos. As taxas de contaminação obtidas nos controlos de esterilidade logo após a preparação foram no geral baixas (inferiores a 2%) e os estudos de esterilidade ao longo do tempo no geral não encontraram contaminações. No entanto, nos estudos em que se procedeu à contaminação artificial das misturas, a maioria dos microrganismos proliferou, com destaque para a Candida albicans, que é uma levedura oportunista. Pelo contrário, a Pseudomonas aeruginosa e o Staphylococcus epidermidis, que podem facilmente chegar às bolsas de PN, não cresceram bem. A proliferação microbiana demonstrou ser mais elevada nas misturas ternárias. Estes resultados mostram que um dos aspetos mais importantes da produção de PN é a preparação em condições de assepsia segundo procedimentos validados e realizada por operadores devidamente qualificados e treinados. A PN deve ser preparada numa câmara de fluxo de ar laminar localizada numa sala limpa de Grau B (EN/ISO 14644-1) com pressão positiva em relação às salas exteriores, o que ainda não acontece em todos os hospitais portugueses. Para além disso, deve ser realizado o teste de esterilidade das preparações terminadas. Em suma, são diversos os fatores que influenciam a estabilidade da PN, nomeadamente a sua composição e as condições de preparação/conservação. Os resultados encontrados reforçam a importância de um correto processo de preparação e do controlo de qualidade das misturas e apontam para que, mediante a realização de mais estudos, seja possível aumentar os prazos de utilização estipulados, ainda que, alguns dos componentes das misturas tenham de ser adicionados pouco tempo antes da administração. Importa também referir que, sendo uma preparação farmacêutica, a PN deve ser controlada como tal e, portanto, a sua estabilidade deve ser avaliada. Seria vantajoso que cada hospital realizasse estudos de estabilidade adaptados às características das suas bolsas e às suas necessidades individuais, de forma a poder atribuir um prazo de utilização às bolsas preparadas que garanta a segurança dos doentes, mas também que permita uma melhor rentabilização dos recursos/custos dos serviços farmacêuticos e a diminuição do desperdício.
A nutrição parentérica (PN) permite a administração por via intravenosa dos nutrientes necessários aos pacientes que não têm o trato gastrointestinal funcional, sendo essencial para a sua sobrevivência. Em alguns casos é vantajoso que seja produzida nos serviços farmacêuticos hospitalares, no entanto, é necessário ter em atenção a estabilidade das preparações. A PN trata-se de uma preparação farmacêutica bastante complexa, com uma grande propensão a interações entre os seus componentes e instabilidade físico-química. Para além disso, está muitas vezes associada a infeções nos pacientes que a recebem. É por isso necessário encontrar formas de garantir a segurança do doente, tendo a garantia e o controlo de qualidade um papel fundamental. O objetivo deste trabalho é identificar os fatores que afetam a estabilidade/qualidade da PN e determinar quais os procedimentos ideais para a produção, controlo de qualidade e conservação da PN nos hospitais, de forma a garantir a segurança e a eficácia da terapêutica para o doente e a rentabilização dos recursos dos serviços farmacêuticos. O período máximo de estabilidade encontrado para as misturas ternárias (com lípidos) foi de 30 dias, e para as binárias 2 meses para a estabilidade físico-química e 6 meses para a microbiológica. Os fatores limitantes da estabilidade parecem ser a peroxidação lipídica e a degradação das vitaminas. No entanto, a primeira é evitada protegendo a mistura da luz e as vitaminas podem ser adicionadas apenas antes da administração. O controlo de qualidade físico-química é um aspeto a melhorar nos hospitais, devendo, para além da análise do aspeto macroscópico, proceder-se a testes de pH, gravimetria, análise do tamanho das gotículas lipídicas e determinação da concentração dos componentes críticos. As taxas de contaminação obtidas nos controlos de esterilidade logo após a preparação foram no geral baixas (inferiores a 2%) e os estudos de esterilidade ao longo do tempo no geral não encontraram contaminações. No entanto, nos estudos em que se procedeu à contaminação artificial das misturas, a maioria dos microrganismos proliferou, com destaque para a Candida albicans, que é uma levedura oportunista. Pelo contrário, a Pseudomonas aeruginosa e o Staphylococcus epidermidis, que podem facilmente chegar às bolsas de PN, não cresceram bem. A proliferação microbiana demonstrou ser mais elevada nas misturas ternárias. Estes resultados mostram que um dos aspetos mais importantes da produção de PN é a preparação em condições de assepsia segundo procedimentos validados e realizada por operadores devidamente qualificados e treinados. A PN deve ser preparada numa câmara de fluxo de ar laminar localizada numa sala limpa de Grau B (EN/ISO 14644-1) com pressão positiva em relação às salas exteriores, o que ainda não acontece em todos os hospitais portugueses. Para além disso, deve ser realizado o teste de esterilidade das preparações terminadas. Em suma, são diversos os fatores que influenciam a estabilidade da PN, nomeadamente a sua composição e as condições de preparação/conservação. Os resultados encontrados reforçam a importância de um correto processo de preparação e do controlo de qualidade das misturas e apontam para que, mediante a realização de mais estudos, seja possível aumentar os prazos de utilização estipulados, ainda que, alguns dos componentes das misturas tenham de ser adicionados pouco tempo antes da administração. Importa também referir que, sendo uma preparação farmacêutica, a PN deve ser controlada como tal e, portanto, a sua estabilidade deve ser avaliada. Seria vantajoso que cada hospital realizasse estudos de estabilidade adaptados às características das suas bolsas e às suas necessidades individuais, de forma a poder atribuir um prazo de utilização às bolsas preparadas que garanta a segurança dos doentes, mas também que permita uma melhor rentabilização dos recursos/custos dos serviços farmacêuticos e a diminuição do desperdício.
Descrição
Trabalho Final de Mestrado Integrado, Ciências Farmacêuticas, Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia, 2017
Palavras-chave
Parenteral nutrition Stability Quality control Nosocomial infections Mestrado Integrado - 2017