制藥用水熱原的去除

去除熱原是制藥用水系統(tǒng)設(shè)計(jì)建造的重要目標(biāo)之一。自水的預(yù)處理開始，直到注射用水的使用點(diǎn)，水處理的許多工藝環(huán)節(jié)都考慮了去除熱原的要求，如活性炭過濾、有機(jī)物去除器、反滲透、超過濾及蒸餾。中國(guó)及美國(guó)現(xiàn)行版藥典中，對(duì)純化水尚沒有控制內(nèi)素的標(biāo)準(zhǔn)，但在歐洲藥典2000增補(bǔ)版中，已作出了“細(xì)菌內(nèi)毒素低于0.25EU/mL”的規(guī)定，這意味著對(duì)制藥用水內(nèi)毒素的控制將會(huì)更加嚴(yán)格。至于對(duì)注射用水，中國(guó)藥典和歐美藥典對(duì)細(xì)菌內(nèi)毒素的控制標(biāo)準(zhǔn)已*一致?，F(xiàn)擬對(duì)制藥用水系統(tǒng)去除熱原常見的方法作一簡(jiǎn)單介紹。
    1、反滲透
    反滲透膜的孔徑zui小，按其阻滯污染物（包括熱原）的分子量大小計(jì)，一般在100~200之間。由于熱原的分子量在5×104以上，其直徑大小一般在1~50μm之間，因此能被有效去除。美國(guó)藥典將反滲透作為注射用水的生產(chǎn)方法，意味著反滲透技術(shù)在去除熱原方面的成熟。
    2、超過濾
    微孔濾膜過濾有某種去除熱原的功效。它利用篩分、靜電吸附、架橋，利用微孔濾膜攔截直徑比較大的那一部分熱原物質(zhì)。應(yīng)當(dāng)指出，這種去除是很不*的，直徑比較小的熱原物質(zhì)會(huì)通過0.22μm的微孔濾膜，微小的熱原可以透過0.025μm的濾膜，zui小的熱原體可以穿透所有的微孔濾膜，污染水體。由于熱原分子量越大，致熱作用就越強(qiáng)，因此利用微孔濾膜進(jìn)行除菌過濾時(shí)，客觀上可能會(huì)起到某些截留熱原的積極作用，但它不能作為去除熱原的可靠方法而單獨(dú)使用。
    其實(shí)，超過濾（utra  filtration 俗稱超濾）、微過濾（micro filtration 俗稱微濾）和反滲透均屬于膜分離技術(shù)，它們之間各有分工，但并不存在明顯的界限。超濾膜孔徑大的一端與微孔濾膜相重疊，小孔一端與反滲相重疊。從非勻質(zhì)超濾膜電子掃描圖可以看到，超濾的過濾介質(zhì)具有類似篩網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，而過濾于濾膜的表面。
    與反滲透不同，超濾不是靠滲透而是靠機(jī)械法分離的，超濾過程同時(shí)發(fā)生三種情況：被分離物吸附滯留--被阻塞或截留在膜的表面，并實(shí)現(xiàn)篩分。超濾膜的孔徑大致在0.005~1μm之間，細(xì)菌的大小在0.2~800μm之間，因此用超濾膜可去除細(xì)菌。然而，對(duì)人體致熱原效應(yīng)的熱原分子量為80萬~100萬，自然存在的熱原群體是個(gè)混合體，小的一端僅為10-3μm，因此，用以截留熱原的超濾膜的分子量級(jí)需小至1萬~8萬，方能有效去除熱原。
    超濾與微孔過濾的方式不同。微孔過濾為靜態(tài)過濾，將溶液攪拌，以消除濃差極化層；超濾則是動(dòng)態(tài)過濾，濾膜表面不斷受到流動(dòng)溶液的沖刷，故不易形成濃差極化層。
    反滲透、超濾、微孔膜過濾有其相似之處，它們都是在壓差的驅(qū)動(dòng)下，利用膜的特定性能將水中離子、分子、膠體、熱原、微生物等微粒分離，但它們分離的機(jī)理及對(duì)象有所不同。上表列出了這類膜的孔徑以及被截留物質(zhì)的粒度范圍。從表中可以看出，反滲透膜只允許1nm以下的無機(jī)離子為其主要分離對(duì)象，故有良好的除鹽作用，而超濾、微孔膜過濾并無除鹽性能。
    3、吸附法除熱原
    使用吸附的方法也可以有效的去除熱原，常用的材料是活性炭、陰離子交換樹脂、*、石棉等。24版美國(guó)藥典收載了活性炭、大分子陰離子交換樹脂去除熱原的方法。在制藥用水系統(tǒng)，實(shí)際使用的也是這兩種材料。活性炭吸附是去除熱原zui常采用的方法，它通常要與薄膜過濾器聯(lián)合使用，以防止活性炭進(jìn)入下道工序。使用大分子陰離子交換樹脂去除熱原，它對(duì)藥液中內(nèi)毒素污染程度較低，比較適用。
    由于熱原不具有揮發(fā)性。因此去除熱原zui有效的方法是蒸餾法。在多效蒸餾水機(jī)中，將純化水蒸餾，無揮發(fā)性的熱原仍留在純化水中成為濃縮水，以旋風(fēng)分離法進(jìn)行離心分離，收集已去除熱原的蒸餾水，將有熱原的濃縮水排放。用這種分離方法一般可使熱原的污染水平降低2.5~3個(gè)對(duì)數(shù)單位。各種型號(hào)的老式蒸餾水機(jī)去除熱原的能力要差一些，但蒸餾作為一種去除熱原的有效方法是可以肯定的。