反渗透法制备注射用水是60年代发展起来的新技术。由于其效果确实,完全能达到注射用水的质量要求,而且又比较经济实惠,所以《美国药典》十九版已收载此法为制备注射用水法定方法之一。反渗透法制备纯化水在国内已有应用研究,此法制水的分离过程不需加热,没有相的变化,能量损失少。整个生产过程在常温下操作,故腐蚀结垢少。此外反渗透装置体积小,操作简单。单位体积产水量高,适应大规模生产。但国内在实际生产上采用本法生产注射用水的还不多,其主要原因是质量控制成本高,同时必须连续监测,以防膜的微小损坏而影响水的质量。纯化水的制备方法有蒸馏法、离子交换法、反渗透法等。我院采用的是一级反渗透→离子交换树脂→多效蒸馏水器综合法制备注射用水,经近一年的批量生产及水质量跟踪考察,发现一级反渗透装置经过运行一定时间后,所制成大容量注射剂有严重的“油壁"现象,不能供临床使用,造成了严重的经济损失。以活性炭85~90℃热脱法能除去蒸馏水中油脂,收到很好的除油效果,但此法“治表不治本",使用的活性炭量大,滤过系统内碳存量大而影响滤过效果,须多次更换滤纸。我们经过反复实验,用三聚磷酸钠、EDTA Na4循环冲洗法处理一级反渗透膜,彻底解决了大容量注射剂出现的“油壁"现象。现报告如下。
1 材料与设备
(1)三聚磷酸钠:浙江温州市东升化工试剂厂(AR),批号20020306
(2)EDTA Na4:广州化学试剂厂(AR),批号20020602
(3)一级反渗透装置:广州市万冠制药厂设备有限公司
(4)CD500/5B型多效蒸馏水器:广州市万冠制药厂设备有限公司
(5)KLM D型快速冷却灭菌器:山东新华医疗器械股份有限公司
2 方法与结果
2.1 方法
(1)配置高pH值三聚磷酸钠清洗液 取三聚磷酸钠、EDTA Na4溶解在25~30℃的纯化水贮水箱内,使成三聚磷酸钠2%(WT),EDTA Na40.8%(WT),用H2SO4调整pH值为10。
(2)低流量低压力输入清洗液 打开一级反渗透循环回流系统,低流量、低压力输入三聚磷酸钠清洗液,打开浓水排放阀,置换元件内的原水。
(3)循环 当原水被置换掉后,关闭浓水排放阀,清洗液循环返回清洗液水箱。循环清洗30~60min,如果颜色仍发生变化,放掉清洗液重新按步骤
(1)配制新的清洗液。
(4)浸泡 停止清洗泵,让元件浸泡在清洗液中,元件浸泡时间随元件污染程度而定。一般1~15h时,轻度污染浸泡1~2h即足够。
(5)高流量水泵循环 打开清洗泵、高流量(膜元件直径6in每支压力容量的流量值3.6~4.5m3/nr)。冲洗膜元件30min。
(6)冲洗 在产品水排放阀打开状态下进行反渗透运行,直到产品水清洁,无泡沫和无清洁剂。(一般约需15~30min)。
2.2 结果 按处理前后分别取当批次的一级反渗透水、蒸馏水、成品分别灌封于250ml输液瓶中,115℃高压灭菌30min,取出观察“油壁"情况;结果见表1、表2、表3。
3 讨论
3.1 反渗透膜是一种允许溶剂分子透过而不允许溶质分子透过的一种半透膜。所以它表现为很高的产水量或通量,成为可溶性盐类和有机物的阻挡层。由于各地水源受有机物污染的程度不同,反渗透系统在处理这类水源时,水中尚存的有机物在膜分离过程中非常容量吸附在膜表面上,随着膜表面污染的增加,使膜失去了“阻挡"的作用,水中油(碳氢化合物或硅基类)和油脂便通过半透膜进入纯化水中,用此纯化水制备的注射用水虽经过蒸发冷却,但仍有部分挥发性有机物进入注射用水中。制剂成品在高压灭菌时,这种挥发性有机物从水中挥发浓缩成凝聚状态,吸附在瓶壁上而形成“油壁"现象。当pH值>9时,膜表面及有机物均呈负电荷,因此高pH值三聚磷酸钠清洗剂能洗脱和防止有机物污染。
3.2 初始清洗时应以低流量和低压力置换元件内的原水,所需的压力仅需达到足以补充进水至浓水的压力损失即可,压力必需低到不会产生明显的渗透产水。低压能够最大限度的减低污垢再次沉淀到膜表面。清洗液流动方向与正常的运行方向应相同。
3.3 从表1、表2可以看出,当一级反渗透水出现“油壁"现象时,证明反渗透膜已经受到有机物的污染,应及时用碱性清洗液清洗,以保证制剂的质量。
3.4 为了最大的提高清洗效率,清洗液的温度最好控制在25~30℃之间。升高温度有利于帮助清洗液从膜表面除去有机物污染。