Bộ khoa học công nghệ - Bộ quốc phòng
Trung tâm Kiểm nghiệm Nghiên cứu Dợc
báo cáo tổng kết dự án
Hoàn thiện công nghệ chế tạo màng lọc,
thiết bị lọc đồng bộ
cho quy mô sản xuất trong phòng thí nghiệm Chủ nhiệm dự án
Đại tá DSCKII Quách Văn Bình
Hoàn thiện công nghệ chế tạo màng lọc, thiết bị lọc đồng bộ
cho quy mô sản xuất trong phòng thí nghiệm Xác nhận đơn vị chủ trì Chủ nhiệm dự án
Đại tá DSCKII Quách Văn Bình
Phê duyệt của cấp quản lý Tháng 9 năm 2007 Danh sách cán bộ tham gia chính
1 DSCKII Quách Văn Bình Chủ nhiệm dự án
2 DSCKII Nguyễn Mạnh Quang Chuyên viên của dự án
3 TS Nguyễn Văn Hiếu Chuyên viên của dự án
lọc đạt tiêu chuẩn DĐVNIII về độ trong
9
3.1 Xác định khả năng lọc của màng lọc MT 9
3.1.1 Mở đầu
9
3.1.2 Kết quả và bàn luận
12
3.2 Nghiên cứu thiết kế thiết bị lọc đĩa cải tiến, phù hợp với điều kiện
pha chế dịch truyền của các tuyến
12
3.2.1 Mở đầu
12
3.2.1 Phơng pháp tiến hành
14
3.2.3 Kết quả và bàn luận
14
Ch
ơng IV Nghiên cứu hoàn thiện quy trình kiểm tra chất lợng sản phẩm
và cải tiến mẫu đồ bao gói nâng cao chất lợng sản phẩm
15
4.1 Mở đầu 15
4.2 Nội dung và phơng pháp tiến hành 15
4.3 Kết quả và bàn luận 16
Chơng V Bớc đầu nghiên cứu thiết kế chế tạo bộ mẫu hệ thống trang bị
pha chế dã ngoại ở các tuyến
17
5.1 Mở đầu 17
5.2 Nội dung và phơng pháp tiến hành 17
5.3 Kết quả và bàn luận 18
Nội dung hồ sơ
1- Phiếu đăng ký kết quả thực hiện dự án sản xuất thử nghiệm
với Trung tâm KN-NC dợc quân đội về việc thực hiên công trình Hoàn thiện
công nghệ chế tạo thiết bị lọc dịch truyền cho y tế .
Ngày 23 tháng 4 năm 2001 bộ KHCN&MT đã có công văn số
1093/BKHCNT-CN đồng ý điều chỉnh kinh phí và nội dung dự án với nội dung
mới là Hoàn thiện công nghệ chế tạo màng lọc, thiết bị lọc đồng bộ cho qui
mô sản xuất phòng thí nghiệm .
Chơng I
Tổng quan tài liệu
1.1- Vấn đề lọc và độ trong của dung dịch tiêm truyền:
Dung dịch tiêm truyền (DDTT) trớc khi đóng vào chai lọ hay ống tiêm
phải đợc lọc trong nhằm giữ lại tối đa tiểu phần rắn có hại khi tiêm vào cơ thể,
đó là một trong những khâu quan trọng trong kỹ thuật bào chế. Từ lâu ngời ta
đã quan tâm hạn chế các tiểu phần trong thuốc tiêm, lúc đầu mới chỉ là các tiểu
phần nhìn thấy bằng mắt. Ngày nay, cùng với sự phát triển của công nghệ dợc
phẩm và yêu cầu chất lợng thuốc ngày càng cao, các nhà bào chế đã quan tâm
đến các tiểu phần không nhìn thấy.
Theo A. Lehir, đối với thuốc tiêm bắp hay tiêm dới da thì các tiểu phần
đợc tiêu hoá hay nang hoá, ảnh hởng không lớn với cơ thể, nhng với DDTT
tĩnh mạch thì chúng có thể gây nên các u hạt và tắc các vi mao mạch. Hệ thống
tuần hoàn của cơ thể là hệ thống kín, các tiểu phần rắn khi lọt vào đó đều bị lu
lại. Các vi mao mạch thờng có đờng kính 10-12àm, nhỏ hơn nữa là các vi
mao mạch ở phổi: 7àm, ở gan lách: 2-7àm. Vì vậy khi đa vào thuốc đợc coi
là đảm bảo độ trong khi kiểm tra bằng mắt thờng vào cơ thể theo đờng tĩnh
mạch thì khả năng nhiều các vi mao mạch bị tắc. Nếu số lợng tiểu phần nhiều
nó còn liên quan đến tỷ lệ viêm các tĩnh mạch.
Các tai biến nặng hoặc sốc do các tiểu phần trong các DDTT rất hiếm
gặp, nhng sự hiện diện của chúng cũng không phải không có ảnh hởng. Do
1.2.1-Tình hình nghiên cứu trong nớc
Năm 1995 Trung tâm KN-NC dợc quân đội đã tiến hành đề tài Nghiên
cứu sản xuất màng lọc mềm MT. Đề tài đã đợc Hội đồng nghiệm thu cấp Bộ
Quốc phòng đánh giá đạt xuất sắc, sản phẩm màng lọc đã đợc áp dụng thử tại
hàng chục cơ sở pha chế dịch truyền trong quân đội an toàn, đạt chất lợng tốt.
Các thiết bị lọc, pha chế cũng đã đợc nghiên cứu theo yêu cầu nhiệm vụ trên
giao để phù hợp với điều kiện pha chế dã ngoại của quân đội.
Trung tâm chuyển giao công nghệ mới thuộc Trung tâm Nhiệt đới Việt
Nga đã nghiên cứu hệ thống thiết bị lọc và pha chế dịch truyền trang bị cho một
số cơ sở pha chế dịch truyền trong và ngoài quân đội trong đó màng lọc vẫn
phải mua của nớc ngoài.
Trờng đại học Quốc gia Hà Nội cũng đã nghiên cứu công nghệ sản xuất
màng lọc dịch truyền và lọc máu phục vụ cho y tế.
1.2.1-Tình hình nghiên cứu ở nớc ngoài
Trên thế giới, việc nghiên cứu công nghệ lọc nói chung và lọc DDTT nói
riêng đã đợc tiến hành rất sớm và cơ bản. Các sản phẩm tạo ra đợc hoàn thiện
ở trình độ cao và có nhiều chủng loại. Tuy nhiên việc chế tạo các sản phẩm
dạng này đòi hỏi kỹ thuật hiện đại, tiêu chẩn chất lợng rất cao, do vậy giá
thành rất cao khó đáp ứng trong điều kiện hiện nay của Việt Nam. Chơng II
Nghiên cứu tạo ra quy trình công nghệ
sản xuất màng lọc MT đạt tiêu chuẩn DĐVNII tập 3
và DĐVNIII có khả năng sản xuất 10.000 màng trong
1 năm
2.1- Mở đầu:
Những năm trớc đây việc sử dụng thiết bị lọc và màng lọc đợc chế tạo
sẵn chỉ có ở một số bệnh viện và xí nghiệp dợc phẩm lớn, giá thành cao, phụ
2.3.1- Hoàn thiện công nghệ cắt ép màng
Cắt và ép màng là công đoạn quan trọng trong sản xuất màng lọc, trớc
đây thờng làm thủ công bằng tay. Sau khi dự án đợc phê duyệt Trung tâm đã
trang bị một máy ép thuỷ lực EHP5 của CHLB Đức và nghiên cứu cải tiến máy
này thành máy cắt và ép màng. Cụ thể đã cải tiến các nội dung:
- Cải tiến hệ thống ép thuỷ lực dùng trong nha khoa EHP5 thành ép thuỷ
lực dùng ép màng MT đảm bảo lực ép đồng đều trên toàn bộ tiết diện của màng.
Nghiên cứu này đã đăng ký báo cáo sáng kiến cải tiến kỹ thuật của Cục Quân y
(có phụ lục chi tiết kèm theo).
- Chế tạo, cải tiến (3lần) và làm mới lại hệ thống khuôn ép để có thể vừa
ép vừa cắt đồng thời.
Từ kết quả nghiên cứu này góp phần nâng cao chất lợng màng lọc, tiết
kiệm nguyên liệu, tăng năng suất lao động 10-15 lần, thao tác đơn giản, giảm
cờng độ cho ngời lao động.
2.3.2- Cải tiến quy trình xử lý, rửa màng
Trớc đây việc xử lý, rửa màng thờng làm thủ công từng chiếc, theo
phơng pháp hút chân không, năng suất thấp và tốn nhiều thời gian, điện, nớc
rửa, nớc cất. Đơn vị đã cải tiến qui trình và trang bị máy ly tâm. Nhờ ứng dụng
phơng pháp ly tâm đồng thời cùng một lúc nhiều màng thay vì hút chân không
từng màng đơn lẻ, do đó công đoạn này đơc tiến hành thuận lợi hơn nhiều và
có thể rửa, làm khô nhiều màng trớc khi đa vào sấy.
Sau khi đầu t và nghiên cứu hoàn thiện quy trình công nghệ sản xuất
màng, dây truyền sản xuất đã vận hành, chạy thử và đa vào áp dụng trong sản
xuất màng lọc. Kết quả nh sau:
TT Nội dung
Trớc khi hoàn
thiện quy trình
Chơng III
Nghiên cứu tạo ra mô hình lọc dịch truyền đồng bộ
bằng màng lọc MT và hệ thống lọc đĩa cải tiến bền,
gọn, dễ thao tác, Dịch lọc đạt tiêu chuẩn
DĐVNIII về độ trong
3.1- xác định khả năng lọc của màng lọc MT
3.1.1- Mở đầu
Lọc là công đoạn quan trong trong pha chế DDTT, mục đích của lọc
là ngăn các tiểu phần rắn không tan trong dung dịch. Để lọc dung dịch
ngời ta có thể sử dụng nhiều loại vật liệu khác nhau nh Sợi xenlulo, sợi
polyme, than hoạt tính, vật liệu gốm, thuỷ tinh xốp vv
Trong chiến tranh thế giới lần thứ nhất, khái niệm Màng lọc đã đợc
Zigmondy đề cập đến và nó đã đợc hãng Sartorius bán trong những năm
1930 ở Đức. Tuy nhiên phải sau đại chiến thế giới lần thứ hai màng lọc mới
đợc dần dần phổ biến. Ngày nay màng lọc thờng đợc làm bằng este của
cellulose dới dạng acetat hay nitrat với chất lợng cao và đợc dùng hầu
hết ở các nớc tiên tiến thay cho các dụng cụ lọc truyền thống. Sử dụng
màng lọc loại này có một số u điểm sau:
Hiệu suất lọc cao, do mật độ lỗ lọc rất lớn có thể tới 108 lỗ trên 1cm
2
.
Không hút ẩm tránh đợc hỏng trong quá trình bảo quản.
Các tiểu phần đợc giữ lại chủ yếu trên bề mặt của màng do đó có thể
đùng nớc để rửa phục hồi, sử dụng lại.
Đa số các màng lọc có khả năng bền vững với nhiệt độ, có thể tiệt
khuẩn bằng nhiệt ẩm. Có độ bền cơ học tơng đối cao, có thể chịu đợc
KÝch th−íc vµ sè l−îng tiÓu ph©n/ml
Dông cô läc
5µm 10µm 25µm 30µm
LÇn 1 81 78,2 0,3 0,2
LÇn 2 113,7 54,1 0,4 0,2
LÇn 3 78 92 0,3 0,1
LÇn 4 82 96 0,3 0,1
LÇn 5 81 68 0,4 0,2
Knikffi
X 87,1 ± 12,8 77,6 ± 15,2 0,34 0,16
LÇn 1 68 47,1 0 0
LÇn 2 88 36,5 0 0
LÇn 3 79 38 0 0
LÇn 4 93 46 0 0
LÇn 5 99 47 0 0
Seitz.MT
X 85,4 ±10,6 42,9 ± 4,4 0 0
B¶ng 2:
KÝch th−íc, sè l−îng tiÓu phÇn trong 1ml dung dÞch Glucose 5%
KÝch th−íc vµ sè l−îng tiÓu ph©n/ml
Dông cô läc
5µm 10µm 25µm 30µm
LÇn 1 52 62 0,2 0,1
LÇn 2 105 47,4 0,3 0,2
LÇn 3 75,4 51 0,4 0,3
LÇn 4 67 46,8 0,6 0,1
LÇn 5 92 59 0,5 0,1
Knikffi
Lọc dới áp suất thuỷ tĩnh, dung dịch lọc đợc lọc qua màng lọc MT với
tốc độ từ 60- 80 lit/giờ, phù hợp với điều kiện pha chế dã ngoại tại các quân
khu. quân đoàn.
3.2 - Nghiên cứu thiết kế thiết bị lọc đĩa phù hợp với điều kiện thực
tế của các tuyến.
3.2.1- Mở đầu:
Hiện nay để lọc DDTT ngời ta có thể sử dụng các dụng cụ lọc nh phễu
thủy tinh xốp, nến sứ xốp, lọc Knikfi, lọc Seitz và màng lọc.
- Lọc bằng phễu thuỷ tinh xốp:
Phễu thuỷ tinh xốp dùng để lọc dới áp suất giảm, phễu đợc chế tạo với
nhiều hình dạng và kích thớc khác nhau. Phễu thuỷ tinh xốp là một dụng cụ đợc dùng phổ biến tại các cơ sở sản xuất nhỏ, đó là một mạng xốp cứng, đợc
cấu tạo bởi các hạt thuỷ tinh gắn với nhau, cỡ của hạt thuỷ tinh ấn định lỗ xốp
của phễu. Để lọc thuốc tiêm và dịch truyền ngời ta dùng các cỡ số G4 và G5.
Phễu G4 có kích thớc lỗ lọc 15-5àm dùng để lọc trong dung dịch. Phễu G5 có
kích thớc lỗ lọc 1-1,5àm có thể giữ lại đợc nhiều loại vi khuẩn. Phễu thuỷ
tinh xốp có u điểm là trơ về mặt hoá học, không hấp thụ các chất trong dung
dịch, thích hợp cho các dung dịch alcaloid, enzym Nhợc điểm lớn nhất của
các phễu thuỷ tinh xốp là các tiểu phân không những chỉ bị giữ lại trên bề mặt
mà còn bị giữ lại sâu bên trong màng xốp, làm bẩn và tắc phễu.
- Lọc bằng nến sứ xốp (nến Chamberland):
Nến lọc kiểu Chamberland bằng sứ nung cha tráng men đợc chế tạo từ một hỗn
hợp chất gốm xốp do kaolin, nớc và chất hữu cơ trộn lẫn với nhau rồi đổ khuôn bằng
thạch cao, sau đó đem nung để loại các chất hữu cơ. Loại này đã đợc Louis Pasteur sử
dụng lần đầu tiên để lọc vi khuẩn. Ngời ta dùng các cỡ sau để lọc DDTT: L2 có kích
thớc lỗ lọc 4,7-2,2àm; L5 có kích thớc lỗ lọc 2,2-1àm; L11 có kích thớc lỗ lọc
0,8àm.
điểm so với thiết bị lọc seiz của Nga, thao tác thuận tiện, đơn giản, có chất
lợng tốt, phù hợp với việc lọc dịch truyền của các cơ sở pha chế. Chơng IV
Nghiên cứu hoàn thiện quy trình kiểm tra
chất lợng sản phẩm và cải tiến mẫu đồ bao gói
nâng cao chất lợng sản phẩm
3.2.2- Nghiên cứu hoàn thiện tiêu chuẩn và quy trình kiểm tra chất
lợng nguyên liệu và màng lọc:
Để hoàn thiện tiêu chuẩn và quy trình kiểm tra chất lợng nguyên liệu và
màng lọc chúng tôi tiến hành các thử nghiệm:
- Xác định độ bền cơ học của màng: Nghiên cứu suất dẫn dài, cờng độ
chịu lực của màng.
- Xác định khả năng giữ các tiểu phần của màng lọc: ứng dụng phơng
pháp tìm hạt BaSO
4
trong dịch lọc bằng kính hiển vi điện tử; phơng pháp tìm
vi khuẩn đã biết kích thớc trong dung dịch sau lọc; phơng pháp kiểm tra độ
trong sau lọc
- Xác định độ tinh khiết dịch chiết màng lọc MT: Kiểm tra độ tinh khiết
của nớc cất sau khi lọc qua màng theo các chỉ tiêu kim loại nặng, pH, tạp chất
bay hơi, tạp chất không bay hơi, độ vô khuẩn, chất gây sốt, độc tính.
Trên cơ sở kết quả các thử nghiệm, đề xuất tiêu chuẩn và quy trình kiểm
tra chất lợng nguyên liệu, màng lọc MT.
3.3- Kết quả và bàn luận:
Từ các kết quả các thử nghiệm chúng tôi đã xây dựng đợc tiêu chuẩn
và quy trình kiểm tra chất lợng nguyên liệu, màng lọc MT. (Phụ lục 3; 4)
Kết quả sản phẩm màng lọc MT sau khi đợc sản xuất và qua kiểm
nghiệm theo các quy trình, tiêu chuẩn nêu trên đều đạt yêu cầu. Quá trình sử
lý, KN Vi sinh, KN Dợc lý. Lấy ý kiến của các chuyên viên kiểm nghiệm và
tổng kết.
- Đồ bao gói đợc nghiên cứu theo trình tự từ thấp đến cao, từ việc dán
túi bảo vệ trực tiếp màng lọc MT bằng 2 lớp PE đến nghiên cứu mẫu đồ bao gói
bằng vật liệu plastic. Mẫu đồ bao gói hộp cacton 3 lớp có tráng nilon hoặc
không tráng nilon.
- Vẽ thiết kế, gia công chế thử, lấy ý kiến tham khảo và tiến hành sản
xuất hàng loạt. 4.3- Kết quả và bàn luận
- Đã xây dựng đợc 02 tiêu chuẩn cơ sở
+ Tiêu chuẩn cơ sở màng lọc MT.
+ Tiêu chuẩn cơ sở nguyên liệu sản xuất màng lọc MT
Đã sản xuất đợc 03 loại mẫu hộp đựng màng lọc MT. Mỗi loại có hộp
nhỏ đựng 05 màng, hộp to chứa 05 hộp nhỏ.
Hộp giấy catton 3 lớp không phẳng khó đóng gói, dễ hút ẩm, hình thức
trang trí không đẹp. Hộp Plastic giá thành cao, khó in trên hộp, kiểu dáng
không đẹp. Qua thực tế sản xuất và sử dụng đã la chọn hộp đựng màng lọc vật
liệu bìa duplex có láng bóng bằng PE, là phù hợp, có khả năng chống ẩm tốt,
đẹp, gọn, nhẹ giá thành chấp nhận đợc.
Nhờ việc sử dụng đồ bao gói mới, thời hạn bảo quản sản phẩm đã tăng từ
02 năm lên 03 năm. Khoa nghiên cứu trang bị và bộ phận Hành chính kiểm
nghiệm đã theo dõi mẫu lu trong điều kiện nhiệt độ phòng, thời gian lu mẫu
40 tháng. đã kiểm tra sản phẩm theo tiêu chuẩn cơ sở, mẫu kiểm tra đều đạt yêu
cầu tiêu chuẩn cơ sở. Chơng V
Bớc đầu Nghiên cứu chế tạo bộ mẫu hệ thống
5.3- Kết quả và bàn luận:
Bảng 4:
Các thông số kỹ thuật đánh giá nồi cất nớc dã ngoại cải tiến:
TT Chỉ tiêu đánh giá Nồi cất fBB TD01 TD02
1 Vật liệu Tôn + Đồng Inox Inox
2 Kích thớc (cm)
64, h80 40, h40 46, h55
3 Trọng lợng (kg) 15,0 12,5 15,0
4 Dung tích (lít) 70 45 50
5 Năng suất (lít/giờ đầu) 6,0 5,0 8,5
6 Tiêu hao nhiên liệu
(kg củi/lít nớc cất giờ đầu)
3,7 (TS:22,0) 2,7 (TS:13,5) 0,6 (TS:5,0)
7 Thời gian triển khai (phút) 2 5 2
8 Thời gian đun đến sôi 20 lít nớc
trong nồi (phút)
33 25 17
9 Tiêu hao nớc làm lạnh
(lít/lít nớc cất giờ đầu)
5,0 (TS:30) 12,0 (TS:60) 2,1 (TS:18)
10 Phơng thức tiếp nớc vào nồi - Trực tiếp
- Qua ống dẫn
- Qua ống dẫn - Trực tiếp
- Qua ống dẫn
11 Tính đa dụng - Cất nớc
- Luộc dụng cụ
- Cất nớc
- Luộc dụng cụ
- Cất dung môi
- Cất nớc
gọn đợc
Chữ nhật, thu gọn còn
r60, d80, h10
5 Bao gói Không Balô vải bạt
6 Mang vác Xách tay Xách tay + Đeo
7 Thời gian triển khai (phút) 1 5 Kết quả đánh giá thử nghiệm tại thực địa, so sánh nồi cất nớc dã ngoại,
thùng pha chế dã ngoại và bàn pha chế dã ngoại cải tiến với các trang bị hiện
hành cho thấy hớng nghiên cứu là đúng đắn, nhóm nghiên cứu đã làm việc
nghiêm túc, kết quả thu đợc là chính xác, khoa học, khách quan.
Trên đây là những kết quả nghiên cứu ban đầu, để có đợc một bộ pha
chế dã ngoại hoàn chỉnh, cung cấp cho các cơ sở pha chế dịch truyền và phục
vụ công tác huấn luyện sẵn sàng chiến đấu cần phải tiếp tục nghiên cứu sâu
hơn.
Chơng VI
Huấn luyện cán bộ kỹ thuật, công nhân lành nghề
sản xuất màng lọc và lắp đặt hệ thống đồng bộ
thiết bị lọc dung dịch tiêm truyền
Hớng dẫn cho 03 đồng chí cán bộ của đơn vị thành thục quy trình sản
xuất màng lọc, thao tác sử dụng các thiết bị và các kỹ thuật cơ bản trong quá
trình sản xuất màng lọc.
Hớng dẫn cán bộ kỹ thuật cho các đơn vị pha chế dịch truyền trong
quân đội sử dụng thành thạo hệ thống pha chế dich truyền mới do đơn vị cung
cấp.