孔径为15 μm药液过滤器的过滤性能评价

聂佳祺，姚秀军，郭伟，徐志洲，夏杰，王常斌，万敏

山东省医疗器械产品质量检验中心 物理室，山东 济南 250101

引言

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独特给药方式，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[1-3]。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[4-8]，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15 μm，GB8368-2005[9]对其过滤性能给出了评价方法，即滤除率试验。GB8368-2005中滤除率试验方法是修改采用了ISO8536-4:2004[10]的相关内容。ISO8536-4:2004是使用直径为（20±1）μm的胶乳粒子悬浮液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胶乳粒子悬浮液去评价标称孔径为15 μm的药液过滤器。这是由于ISO8536-4:2004采用显微镜法对试验液和滤过液中的全部胶乳粒子进行计数，而胶乳粒子悬浮液理论上呈正态分布，这就要求所用胶乳粒子悬浮液的均值粒径应比15 μm大，以保证悬浮液中绝大多数胶乳粒子的粒径大于15 μm。ISO8536-4:2004所用的20 μm胶乳粒子悬浮液，其均值粒径为20 μm，标准偏差为1 μm，则99.7%的胶乳粒子应落在17～23 μm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[11-12]，两种方法的对比见表1。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[13]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15 μm的标准物质进行试验。以均值粒径17 μm的标准物质为例，与均值粒径20 μm的标准物质相比，其整体粒径分布更接近15 μm（图1），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。

表1 显微镜法和微粒计数器法对比

图1 标准物质粒径分布示意图

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PMS公司生产的APSS-2000不溶性微粒检测仪（光阻法），可实现粒径测量范围 1.5～125 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、21 μm的乳胶微粒标准物质，见表2，配制成粒子浓度为8000个/100 mL的试验液。

表2 试验用标准物质基本信息

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乳胶粒子计数，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2 不同粒径计数范围的结果对比

由检测结果计算样品滤除率，见图2，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15 μm，将粒径计数范围定为≥15 μm比较合理。

2.2 试验用标准物质的选择

粒径计数范围设置为≥15 μm，对比不同均值粒径的标准物质作为试验液所得的滤除率试验结果，见图3。可以看到，用20 μm标准物质进行试验，则1#～10#样品的滤除率没有明显差异，但用16 μm标准物质进行试验，则能看到明显差异。虽然用16 μm标准物质和20 μm标准物质配制的试验液浓度均为≥15 μm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，16 μm标准物质中95%的胶乳粒子应在14.2～18.2 μm范围内，而20 μm标准物质中95%的胶乳粒子应在19.6～20.5 μm范围内。2#样品用16 μm标准物质试验时的滤除率明显低于用20 μm标准物质测试时的结果，反映2#样品的滤膜孔径分布对15～18 μm范围内粒子的滤除效果不佳。所以选择均值粒径更接近15 μm的标准物质进行滤除率试验，有助于差别化地区分药液过滤器的过滤性能。

图3 不同均值粒径标准物质的测试结果对比

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15 μm，能有效滤除15 μm以上的微粒[14]，甚至有学者认为我国终端滤器能可靠滤过10 μm以上的微粒[15]，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15 μm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物质的选择，试验结果表明选择均值粒径更接近15 μm的标准物质进行滤除率试验，有助于差别化地区分药液过滤器的过滤性能。

GB8368-2018[16]已于2018年3月15日发布，将于2021年4月1日实施，考虑到可自主选择显微镜法或微粒计数器法进行滤除率试验，且保证两种方法为等效方法，故其中关于滤除率试验方法未做修改，与GB8368-2005相同。