微孔膜在医疗应用

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通、临床操作、环境、药液放置等有很多环节都有可能带来污染。据专家测试得 出结论： 1、聚氯乙烯药液塑料袋每袋含约 150 万个微粒。 2、带胶塞的玻璃瓶每瓶含约 10-40 万个微粒。 3、输液和配液时的环境污染可使微粒增加十至百倍。 4、加入粉针剂比加入注射液针剂中的微粒高 4-5 倍。 5、药液对存储、放置、避光和温度、湿度的要求都达不到或发生变化都会 产生大量的微粒。 在人体循环系统中，原本是找不到任何微粒的。我们吃的食物消化后最终都 以溶解和载体状态被吸收，其余杂质从消化道排出体外。只有在胆道和秘尿系统 的酸碱度不平衡时会使矿物质产生沉淀结晶，形成结石。但结石不会进入循环系 统。所以只有输、注疗法才会给我们血管内带来不溶性微粒。 经过反复实验观察到：在最严格的规范操作下微粒仍然增加，如何避免微粒 对人体产生危害？只有在药液进入我们血管前，设计关卡，挡住药液中的有害微 粒进入我们的身体，这个关卡就是使用微型精密药液过滤器。 � 临床输液现状 我国目前进行静脉输注药液的主要器具是一次性使用普通输液器，这种普通 输液器只能滤除 20μm 以上的微粒。与发达的西方国家相比，存在孔径偏大，较 为粗糙等许多于人体健康不利的因素，其中小于 20µm 的微粒能直接进入人体血 管；而正常成人人体毛细血管直径仅为 6～ 8μm，儿童特别是婴幼儿毛细血管直 径只有 3-5μm。因此，在输液过程中，药液中的不溶性微粒对他们造成的危害非 常显著。 普通输液器上使用的的滤材，存在自污染严重、过滤精度低、药液吸附性大 等问题。有专家实验测定，普通深层过滤材料，其对某些药液中有效成份的最大 吸附率，最高几乎孔滤膜主要作为各种输注器具的过滤基材来过滤药液和空气中的 微粒，在输液时防止微粒进入人体血管。 目前输液疗法在临床上应用极为普及，初步统计在我国每年一次性输、注液 器使用量达几十亿只，随着中草药注射剂广泛用于心脑血管疾病和其他疾病的防 治，多种输液反应长期困扰医生和患者。 研究结果证实，输液造成的临床反应是由于向血管输注药液的同时，不同程 度带入有害的不溶性微粒。这些在制药生产或操作中从各种途径进入药液的微 粒，直径在一般 1-50 微米之间、肉眼看不见、进入人体血管后会移动，不能在 体内代谢的有害微粒会导致急性、亚急性或慢性输液污染病。 对不同的情况来讲，输液不良反应可分为近期和远期。 近期反应：近期反应是立即可见的。一些人在输液时或输液后，出现过敏反 应、红疹、瘙痒、肿胀；这些现象常解释为药物性刺激而视为正常现象。 远期反应：过敏症状在几天后才出现或潜伏在血管里的微粒，使人在几年或 几十年后才出现。不溶性微粒在脑、肺、肾、肝、眼等处的微血管内有时会引起 这些组织中微血管的梗塞和巨噬细胞包围及增殖，造成肉芽肿；微粒形成的静脉 栓影响人们的微循环，使心脑血管病的发病率升高。 � 形态各异的微粒 1674 年的一天，开过店铺的荷兰人莱文霍克从牙缝里取了点东西放在自制的 显微镜下。他说：我看到了许多非常小的动物，敏捷地游来游去。当然，莱文霍 克是第一个看到细菌的人。尽管当时他还不知道细菌都致病，他还是向英国的皇 家学会报告了这项发明，由此开创了利用显微镜来观察微观世界的新时代。 借助显微镜和后来的电子扫描显微镜配上 X 射线闪光光源，我们有幸在显微 镜下识别这些――微粒。 据有关资料报导和经实验证实，药液中微粒污染来自多方面，产品生产、流
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西方发达国家的药典中对药液中微粒含量的规定非常严格，美国护理规范明文规 定：加压(泵)输液使用的过滤器滤膜孔径 ≤1.2μm，常规输液使用的过滤器滤膜孔 径≤5.0μm。 我国于 2001 年发布了 GB18458.1 《一次性使用精密过滤输液器》标准，提 出一次性使用精密过滤器对 5.0μm 以上的微粒滤除率应大于 90 ％。这就基本能 确保输液时大于人体微细血管直径的不溶性微粒能得到控制；但前期这种输液器 由于滤膜品种、材质等各方面的原因受到局限，因而影响到精密型输液器的大量 推广使用。 根据 GB18458.1 的要求，我公司研制开发了适用于精密输液使用的多品种的 微孔滤膜，这些微孔滤膜无自身材质脱落，化学性能稳定，经药液浸泡后仍能保 持良好的过滤效果，能够较好的解决目前输液滤器存在的若干急待解决的问题， 为我国今后普及使用精密型输注液器提供了物质和技术上的保证，使我国普通群 众都能使用上精密型输注液器成为可能。 � 我公司提供的医用微孔滤膜的性能 1、流量 在 GB18458.1 标准中规定了，输液器需在 1m 高度的静压下， 10min 内滤出 0.9％氯化钠溶液应大于 500mL。 我们采用Ф25mm 的过滤器，滤膜的有效过滤面积为 3.5 ㎝ 2，滤膜的标称孔 径为 5µm。检测的数据如表 3-1 和图 3-1 所示。 2、滤除率 GB18458.1 中规定了精密过滤器滤除 5µm 以上的粒子应≥90％，过滤膜应能 承受 2h 以上的药液浸泡而保持其性能不变。 我们在解决滤膜高通量的前提下，同时保持滤膜的高滤除率，使滤膜流量与 滤除率这一对矛盾在应用中得到了较好的解决。我们将滤膜浸泡 8h 后，再对滤 膜的滤除率和流量进行检测，从表 3-2 、图 3-2 中可以看出，结果表示该品种的
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微孔滤膜在医疗器械方面的应用
********************，*** � 前 言 在膜分离技术应用中，微孔滤膜是产业化最早，应用面最广，同时也是消 耗量最大的一个膜品种。由于微孔滤膜过滤技术具有使用方法简便、快速、高效 节能等优点，因而倍受关注和采纳，现已被广泛应用到食品饮料、医药卫生、化 工、电子、能源及环保等领域。几十年来，微孔滤膜在其应用过程中，已逐步提 升或取代了很多传统的过滤工艺 , 由于其优越的特性及广泛的应用范围，因此在 世界膜市场的总体构成中，微孔滤膜产品多年来仍占有最大的销售份额。 � 微孔滤膜及其主要特征 微孔滤膜是功能分离膜大家族中的一个主要成员，可分为有机和无机微孔滤 膜。通常认为，微孔滤膜的主要功能是用于分离液相或气相中大于 0.05μm 的微 粒或物质。以孔径大小来说，这并没有一个严格的限定，因为在上下界限中它与 超滤膜和深层粗过滤有一部分重叠区，通常认为高分子聚合物制成的微孔滤膜的 孔径定在 0.05μm 到 8μm 之间的较多。 高分子聚合物制成的微孔滤膜为一均匀的连续体，过滤 时没有介质脱落，不 会产生自身污染，从而能得到高度纯净的滤液或气体。 � 微孔滤膜在医疗器械上的应用 微孔滤膜过滤技术已在制药工业中得到广泛应用，主要体现在药用水（包括 纯净水、注射用水）的过滤，大输液、小针剂的精滤及终端除菌过滤，血液的过 滤，中草药液、后发酵液的澄清过滤等。 随着微孔滤膜应用领域的不断扩大，医疗器械行业目前也在大量使用微孔滤 膜，用于多方面的分离和净化，如生物滤器、血透传感器、输液精密过滤器、肿 瘤化疗专用过滤器、中药专用过滤器、术后镇痛麻醉过滤器、泵用过滤器、麻醉
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微孔滤膜对滤除 5µm 以上微粒的滤除率都能保持在 98％以上，浸泡后对流速和 滤除率基本没有影响。 3、使用寿命 微孔滤膜的使用寿命与滤膜的材质和滤膜的微观结构有直接的关系，考虑到 临床输液过程中有时会遇到量多、时间长等情况，我们曾进行多次测试，用 Φ25mm 的过滤器，连续过滤 9000mL 含相当数量微粒的液体，第九个 10min 分 钟过滤的液体量和第一个 10 分钟过滤的液体量相比，下降率不太大，到第九个 10 分钟其流量仍能远超国标的要求，见表 3-3、图 3-3。 4、微粒脱落 YY0321.3《一次性使用麻醉过滤器》标准指出：微粒含量为 50ml 洗脱液体 中，大于 5µm 的微粒数不得超过 100 个/ml。 我们用滤膜 Φ25mm 膜片用纯水冲洗后加入氯化钠［表面积（ cm² ）与水 （mL）1：5］37℃浸泡 8 小时后振荡 5 分钟进行测试 ，数据见表 3-4。 测试结果表明，我公司提供的滤膜材质稳定，无自身材质脱落，能够满足医 用要求。 � 结束语 微孔滤膜过滤技术在我国医疗器械行业中，正处蓬勃发展的一项高新技术。 虽然目前在应用研究方面正处于开拓发展阶段，应用中有许多问题有待我们去研 究、解决、提高，但我们深信，在行业研究人员和各领域应用技术人员的共同努 力下，在新世纪的科技大发展中，微滤膜过滤技术在医疗器械方面的应用也将得 到同步的飞速发展。