标准粒子在过滤系统中的应用

关键词：标准粒子；过滤器；颗粒计数器

静脉输液给药是一种药物不经任何生物屏障直接进入人体血液循环系统的给药方式，在我国应用普遍。在输液过程中引入的不溶性微粒可成为诱发心脑血管病、肺栓塞的危害因素，所以微粒污染问题已受到越来越多的关注。而输液器上药液过滤器的安装是防止微粒进入人体的有效方法，药液过滤器作为药液进入人体的最终过滤装置，准确评价其过滤性能就显得尤为重要。

目前普通输液器的过滤介质标称孔径一般为15μm，GB 8368-2005对其过滤性能给出了评价方法，即滤除率试验。该标准要求是使用直径为（20±1）μm的标准粒子作为试验液进行滤除率试验。这里可能会产生疑问，为什么要用（20±1）μm标准粒子去评价标称孔径为15 μm的药液过滤器，这是由于GB 8368-2005采用显微镜法对试验液和滤过液中的全部标准粒子进行计数，而标准粒子理论上呈正态分布，这就要求所用标准粒子的均值粒径应比15μm大，以保证标粒中绝大多数粒子的粒径大于15μm。GB 8368-2005所用的20μm标准粒子，其均值粒径为20μm，标准偏差为1μm，则99.7%的粒子应落在17～23μm范围内，满足试验要求。

同时GB8368-2005在原有显微镜法的基础上增加了微粒计数器法，选择微粒计数器法进行检测，可设置明确的粒径计数范围，因此在试验液的选择上可以有更大的自由度。参考YY0286.1-2007中精密药液过滤器滤除率的试验方法，本文考虑选择均值粒径更接近15μm的标准粒子进行试验。以均值粒径17μm的标准粒子为例，与均值粒径20μm的标准粒子相比，其整体粒径分布更接近15μm，用它作为试验液，以期滤除率结果能更准确反映药液过滤器的过滤性能。

1 材料与方法

1.1 试验样品

本文共收集10家国内比较有规模的厂家生产的一次性使用输液器作为试验样品。

1.2 试验仪器

试验所用微粒计数器为PSS公司生产的AccusizerA200SIS不溶性微粒检测仪（光阻法），可实现粒径测量范围 0.5~400 μm。

1.3 试验方法

1.3.1 试验液制备

分别选用均值粒径为16、18、20、21μm的标准粒子，配制成粒子浓度为8000颗/100 mL的试验液。

1.3.2 试验步骤

（1）取100 mL试验液，注入洁净的计数器样品池中，设置仪器的粒径计数范围，对样品池内试验液中的乳胶粒子计数，单次取样量为10 mL，重复取样3次，取平均值（N0）。

（2）取100 mL试验液，使其在1 M静压头下按输液方向流过药液过滤器，滤出液流入洁净的计数器样品池中，设置仪器的粒径计数范围，对样品池内滤过液中的标准粒子计数，单次取样量为10 mL，重复取样3次，取平均值（N1）。

1.3.3 结果表示  

η：滤除率；N0：试验液中测得的粒子数，单位为个每毫升（个/mL）；N1：滤出液中测得的粒子数，单位为个每毫升（个/mL）。

2 结果与讨论

2.1 粒径计数范围的设置  

图1 不同粒径计数范围的结果对比

注：a. 试验液为16μm标准粒子；b. 试验液为18μm标准粒子；c. 试验液为20μm标准粒子；d. 试验液为21μm标准粒子。 由检测结果计算样品滤除率，见图1，可以看到，测试样品的滤除率均满足GB8368-2005中指标要求，即滤除率≥80%，考虑到药液过滤器标称孔径为15μm，将粒径计数范围定为≥15μm比较合理。

2.2 试验用标准粒子的选择

粒径计数范围设置为≥15μm，对比不同均值粒径的标准粒子作为试验液所得的滤除率试验结果，见图2。可以看到，用20 μm标准粒子进行试验，则1#～10#样品的滤除率没有明显差异，但用16μm标准粒子进行试验，则能看到明显差异。虽然用16μm标准粒子和20μm标准粒子配制的试验液浓度均为≥15μm的乳胶粒子数约为8000个/100mL，但是试验液中乳胶粒子的粒径分布不同，16μm标准粒子中95%的胶乳粒子应在14.2～18.2μm范围内，而20μm标准粒子中95%的胶乳粒子应在19.6～20.5μm范围内。2#样品用16μm标准粒子试验时的滤除率明显低于用20μm标准粒子测试时的结果，反映2#样品的滤膜孔径分布对15～18μm范围内粒子的滤除效果不佳。所以选择均值粒径更接近15μm的标准粒子进行滤除率试验，有助于差别化地区分药液过滤器的过滤性能。  

图2 不同均值粒径标准粒子的测试结果对比

3 结论

目前国内普通输液器的药液过滤器标称孔径大多为15μm，能有效滤除15μm以上的微粒，而按照GB8368-2005中滤除率试验可能无法体现药液过滤器对粒径接近15μm的粒子的过滤效果。本文探讨了采用微粒计数器法进行滤除率试验时标准粒子的选择，试验结果表明选择均值粒径更接近15μm的标准粒子进行滤除率试验，有助于差别化地区分药液过滤器的过滤性能。

参考文献

1.聂佳祺,姚秀军,郭伟等.孔径为15μm药液过滤器的过滤性能评价.山东省医疗器械产品质量检验中心,物理室.250101.

2. GB 8368-2018 一次性使用输液器-重力输液式[S].