随着洗、灌、封联动机的推广使用,药液澄明度,安瓿洗瓶水的清洁度,压缩空气的纯度,三者均直接影响药品的质量。我院研究成功的“多孔聚乙烯过滤管”经过三年多来的实践,证明可有效地用于药液过滤,安瓿洗瓶水过滤及压缩空气过滤。国内生产厂长期使用说明,可提高针剂药品的成品率。
一、多孔聚乙烯过滤管的特性:
多孔聚乙烯管是一种新型的过滤材料,利用聚乙烯粉料通过特殊的烧结工艺而制成的刚性多孔体。它具有不少优异性能,而这些性能是其他柔性过滤材料(如滤布、滤纸、微孔膜)等所不及的,也是其他刚性过滤介质(如陶瓷多孔管,金属多孔管)所没有的。
其主要有以下特性:
(1) 材质是蜂窝型结构,纵横都具有连续空隙。这种结构比表面积大,捕捉固体能力强,因此过滤精度高而稳定;
(2) 由于蜂窝型结构流体可三维流动,对于同样固体捕捉量,压力损失的上升速度比较小,因此阻力比较稳定;
(3) 材料属刚性体,在内压力的作用下,不会产生明显变形,可采用“气体反吹法”卸除表面上的滤渣,因此过滤操作大为简化;
(4) 可采用“气体反吹法”再生,也可用化学法再生,使用寿命较长;
(5) 耐化学性能较理想,对于各种酸、碱、盐溶液非常稳定,能耐醇、醛与脂肪烃等溶剂的作用。在70℃以下,基本上不与任何溶剂起作用;
(6) 无味无嗅,对生理上也无害,非常 适宜于医药工业,食品工业及人体有关的工业、卫生、生活等部门;
(7) 机械强度较高,尤其抗冲击强度较高,可装在各种设备上使用;
(8) 比重轻,仅0.4~0.6克/厘米3安装,使用与检修非常方便;
(9) 可制成各种形状,毛细管孔径可以控制一定的大小,过滤面积可制成各种规格。
主要缺点是耐温不高,最高操作温为80℃-100℃,如采用PTFE烧结管可耐温270℃。
二、 多孔聚乙烯过滤管的孔径规格:
目前国内多孔聚乙烯管的孔径有以下规格
0.3、0.45、1、5、10um等
三、 多孔聚乙烯过滤管,在针剂药液过滤中的应用:
1977.10上海十三制药厂开始用于50%葡萄糖注射液的药液过滤,以后逐步推广,到目前为止已在16个品种上投产使用,代替砂棒过滤。以后湖南洞庭制药厂,天平和平制药厂,天津人民制药厂等针剂厂也相继应用。目前全国不少针剂药厂都已应用。
(1)过滤后药液质量情况:
凡是应用厂灯检质量表明,过滤药液澄明度好,无易见微粒发现,更不会象陶瓷砂棒与玻璃砂棒易脱砂。
上海十三药厂1979年对厂的1%盐酸普鲁卡因与0.5%盐酸普鲁卡因的过滤质量用进口的库尔特计数仪进行测定,得到的结果如下:
按照BP73版标准规定:
1.9~4.38μ应小于1000颗
4.89~7.38μ应小于100颗
所测的结果完全达到这种结果。达到目前微孔滤膜水平,所以十三药厂多孔聚乙烯过滤后直接流入安瓿,天津人民药厂利用多孔聚乙烯管制成终端过滤器,装在针头与针管之间,使药液在微孔膜之后灌入安瓿之前,进行最后一次过滤。以除去微孔膜精滤后到罐入之前所出现的异物。象KI产品,在微孔膜之后在终端过滤器上还出现一层黄色杂质。
(2)产量情况:根据各种使用情况,多孔聚乙烯管的滤速比砂棒快。
按十三药厂数据:
压差:3.5~4米
淡药水:每根(φ48*22*300)70~100立升/小时
浓药水:每根(φ48*22*300)34~40立升/小时
药液名称 |
过滤压差虹吸
高度(米) |
药液温度(℃) |
平均孔径(微米) |
PE管外形尺寸(毫米) |
处理量毫升/小时 |
微 粒 颗 数 |
1.5-1.94
u |
1.94-2.44μ |
3.88-4.89μ |
4.89-6.16μ |
6.16-7.76μ |
1%盐酸普鲁卡因 |
3 |
40 |
25~30 |
φ48*330 |
1070002152.9(立升/小时) |
3460 |
50 |
55 |
25 |
0 |
0.5%盐酸普鲁卡因 |
39 |
φ48*530 |
1190002394.4立升/小
时 |
588 |
125 |
90 |
12 |
5 |
(3)主要优点:
a.过滤后药液澄明度好,无易见微粒。
b.稳定性好,对强酸、强碱及常温下清洁液均稳定。
c.滤速比较快。
d.再生方便,只需4公斤/公分2干净压缩空气反吹即可。
e.比重轻,装拆方便,不会破碎,可连续使用多年。
(4)使用中应说明的几个问题:
a.因为多孔管是厚壁管,属深层过滤,不象微孔膜那样靠薄层筛滤起作用,膜的质量不稳定就直接影响最后质量,深层过滤靠吸附为主要原理,因为厚度较厚,又内部比表面积大,因此过滤质量比较稳定。
b.过滤精度可按下式计算:
根据上式,只要流速,孔径率,平均孔径选择恰当,可以使一次过滤后达到所需要的精度。
(对盐酸普鲁卡因1%与0.5% A=14.39) B=7.36(u:滤速 米3/米2小时)
c.过滤速度比较快:过滤速度
由于多孔聚乙烯可以制成管式,面积可以做成大,保证所需的生产能力。
由以上三点看出,多孔聚乙烯管精度稳定,精度可以控制高滤速可以快,面积可以制得大,因此它可以代替目前生产各种过滤介质,不仅一般陶瓷、玻璃、滤纸,也可以代替微孔膜,微孔膜是属于筛滤,按理精度应相当高,问题是薄层筛滤,如果孔径控制不好精度就不保证,多孔管是属深层过滤,控制流速慢就可以控制精度而总流量可以通过总过滤面积来弥补,由于是管数,面积大,总体积不大;所以可以达到微孔膜的水平,再加上它不会破碎,可以消毒,操作方便;因此我们认为针剂厂代替微孔膜是大有希望。
d.荧光问题:
多孔PE管内有微量催化剂Tic13溶解于酒精。
Tic14+2H2O®TiO2+4HCL
可以通过酒精浸泡与抽滤,热水反复抽滤来解决。
四、 多孔聚乙烯过滤管在洗瓶水过滤的应用:
安瓿洗涤水的澄清度直接影响药品质量。国内绝大多数厂采用绸布(或涤纶布)过滤。由于绸布孔径大,纤维脱落,以及使用过程中的受压破裂,水质一直得不到保证。因此安瓿洗瓶水的过滤问题是针剂药液生产中的难解决问题。天津人民药厂,天津和平制药厂分别从1978.10与1979年4月,利用多孔PE管过滤用于生产后,成功地解决了这个问题,目前在国内全面推广。
(1) 过滤水的质量:
天津人民药厂利用φ48*300*7的PE-6型多孔PE管6支(总过滤面积:0.27米2)孔径:12.5微米,平均孔隙率39%。灯下检查,未见微细小点。
天津和平制药厂利用φ31*4的薄壁厚,同原来五层绢布过滤洗瓶水的水质对比如下:
A:目视情况:
五层绢布过滤洗饼水,水中可以见到明显的毛点异物,且有白头现象。
多孔PE管过滤洗瓶水,无明显异物,且澄清无白头现象。
B:显微镜测试:
五层绢布,微粒大小在75微米。
多孔PE管过滤水,一般在10微米以下(如果制成厚壁管过滤精度可显著提高)
(2) 过滤水的流量:
天津人民药厂φ48*300*7 6根 PE-6型 外总过滤面积0.27米2 压差DP=3.8-4.2kg/cm2
流量 每小时220立升/小时(0.185米3/米2小时)
上海十三药厂:φ65*φ35*600 6根 PE-3型 外总过滤面积:0.735米2 压差DP=4kg/cm2
流量:每天约6米3/天,每小时约750立升/小时(相当滤速:1.0204米3/米2小时或0.283毫升/秒)
PE管(6.2mm厚)过滤水中玻璃粉测试
介质规格 |
介质孔隙率(%) |
过滤流速米3/米2小时 |
过滤精度Ds(微米) |
平均孔径(微米) |
型号 |
10.38 |
PE-7 |
34.18 |
0.694 |
1.28 |
16.31 |
PE-6 |
42.52 |
0.608 |
1.535 |
15.59 |
40.08 |
0.612 |
1.6 |
17.31 |
42.13 |
0.893 |
1.92 |
35.26 |
PE-3 |
50.87 |
1.674 |
5.12 |
35.05 |
53.18 |
1.97 |
36.03 |
51.18 |
4.11 |
12.8 |
36.11 |
52.70 |
5.36 |
15.36 |
35.61 |
55.7 |
6.16 |
20.48 |
(3) 再生方法:
天津人民药厂每周处理一次,用净化高压气体反吹(压力≥4kg/cm2),再以1%HCL或3%H2O浸泡半小时,用水反冲洗备用。十三药厂每12天后用清洁液浸0.5小时。
对于上面讲的药液过滤与洗瓶水过滤,我们打算进行系统的性能结构研究,并将设备的规格系列化。
五、 多孔聚乙烯过滤管在空气过滤上的应用。
天津人民药厂已用于进入安瓿的压缩空气过滤油水灰尘,提高了空气质量与药液质量,φ28*120外包一层棉花(约10克)每周更换清洗一次。武汉制药厂的针剂车间的压缩空气原来使用四根砂棒,由于脱砂,影响空气质量,1979年2月改用多孔PE管,使用情况理想。
浙江省巨州化工厂合成氨分厂,1977.10利用多孔PE管分离氨气中油与水。过滤器:18.8米2(φ外32*1000*5 190根) 处理量:250米3/小时,压差0.1kg/cm2(线速13米/时,0.29米3/米2分) 过滤效果:每8小时可滤除油水1立升(20%是油,80%是水),已连续使用2年半,只需解下浸在热碱水中浸二次。我院也用3米2的空气过滤器,在阿霉素发酵液过滤中应用。天津人民药厂,使用多孔PE管用于针剂药液,针剂洗瓶水与空气过滤后,1979年针剂成品率从1978年的92.75%提高到96.86%。
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