устройство комплекса для изготовления инфузионных растворов в полимерных контейнерах

Формула изобретения

1. Устройство комплекса для изготовления инфузионных растворов в полимерных контейнерах, включающее систему приготовления и стерилизующей фильтрации раствора, систему его асептического дозирования и модуль энергетической поддержки, отличающееся тем, что система приготовления и стерилизующей фильтрации раствора содержит реактор со съемной крышкой, уровнемером и погружным фильтром, выход последнего соединен посредством подающего раствор перистальтического насоса со входом снабженного соединительными шлангами фильтродержателя в сборе и с выхода фильтродержателя - на систему асептического дозированного розлива, которая включает пережимной клапан, микробокс асептического розлива, входящий со вторым фильтродержателем в блок стерилизации и подачи воздуха в рабочую зону и соединенный с источником создания избыточного давления воздуха, а также дозатор, составляющий с полимерным контейнером динамическую взвешивающую измерительную систему, при этом модуль энергетической поддержки включает пневмосистему создания избыточного давления в реакторе, пневмосистему, обеспечивающую стерилизацию фильтрованием воздуха, поступающего под давлением, и формирование ламинарного потока стерильного воздуха в зоне асептического дозированного розлива, и необязательно источник электрического питания.

2. Устройство комплекса для изготовления инфузионных растворов в полимерных контейнерах по п.1, отличающееся тем, что микробокс асептического розлива представляет собой пневмогидравлическое устройство, обеспечивающее создание двухслойного ламинарного потока стерильного воздуха.

3. Устройство комплекса для изготовления инфузионных растворов в полимерных контейнерах по п.1, отличающееся тем, что фильтродержатель установлен на поворотном кронштейне.

4. Устройство комплекса для изготовления инфузионных растворов в полимерных контейнерах по п.1, отличающееся тем, что системы стерилизующей фильтрации и асептического дозирования выполнены легко разбирающимися с возможностью их стерилизации.

5. Устройство комплекса для изготовления инфузионных растворов в полимерных контейнерах по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что, выполнено автономным устройством либо в виде элемента стационарной или передвижной лаборатории.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области фармации и может быть использовано в аптеках, в том числе и полевых медицинских учреждений, а также входить отдельным элементом в более сложные образцы технических средств медицинской службы.

Известно устройство для производства инфузионных растворов и кровезаменителей, входящее в состав транспортного средства для медицинских целей [Патент РФ №2003515, опубл. 30.11.93]. Устройство содержит смеситель-радиатор, систему стерилизующей фильтрации и розлива в стеклянные бутылки. Технология предусматривает работу со стеклянной тарой, возможный бой и нарушение герметичности бутылок после стерилизации, подготовку “чистых” производственных помещений и не отвечает современным требованиям.

Основными технологическими стадиями изготовления инъекционных растворов являются их подготовка к стерилизации, сама стерилизация и дозированный розлив.

Наиболее часто стерилизация растворов фильтрованием в фармацевтической практике проводится на установке стерилизующей фильтрации УСФ-293 конструкции ОКБ тонкого биологического машиностроения (г. Кириши) и ей подобных. Установка УСФ-293 испытана в лабораторных и аптечных условиях. Однако данные установки не имеют конструктивных элементов для предотвращения вторичного загрязнения и микробной контаминации простерилизованных растворов в зоне розлива, что не позволяет использовать их для изготовления инфузионных растворов в полимерных контейнерах.

Наиболее близкое к заявляемому техническое решение входит элементом в содержащее функциональные модули автономное устройство приготовления стерильных растворов лекарственных средств. Технологический модуль устройства включает смесители для приготовления растворов лекарственных средств, компрессоры подачи раствора, две системы стерилизующей фильтрации растворов лекарственных веществ, каждая из которых состоит из 4-х фильтродержателей с соединительными шлангами и двух дозаторов. Выходы последних подключены к автоматической установке формирования полимерных пакетов из полиэтилена низкой плотности, их заполнения раствором и заварки. Эта установка является наибольшей по габаритным размерам и массе из оборудования, устройство в целом становится слишком тяжелым и не всегда оправданно сложным [Патент РФ №2136316, опубл. 10.09.99].

Задачей изобретения является создание облегченной конструкции комплекса, позволяющего осуществлять изготовление инфузионных растворов и асептический дозированный розлив готового раствора в стерильный полимерный контейнер.

Задача решается предлагаемым устройством.

Устройство комплекса для изготовления инфузионных растворов в полимерных контейнерах включает систему приготовления и стерилизующей фильтрации раствора, систему дозированного розлива и модуль энергетической поддержки и отличается тем что, система приготовления и стерилизующей фильтрации раствора содержит реактор со съемной крышкой, уровнемером и погружным фильтром, выход последнего соединен посредством подающего раствор перистальтического насоса со входом снабженного соединительными шлангами фильтродержателя в сборе и с выхода фильтродержателя - на систему асептического дозирования, система асептического дозирования включает пережимной клапан, микробокс асептического розлива, входящий со вторым фильтродержателем в блок стерилизации и подачи воздуха в рабочую зону и соединенный с источником создания избыточного давления воздуха, а также дозатор, составляющий с полимерным контейнером динамическую взвешивающую измерительную систему, при этом модуль энергетической поддержки включает пневмосистему создания избыточного давления в реакторе, пневмосистему, обеспечивающую стерилизацию фильтрованием воздуха, поступающего под давлением, и формирование ламинарного потока стерильного воздуха в зоне асептического дозированного розлива и необязательно - источник электрического питания.

Устройство для изготовления инфузионных растворов в полимерных контейнерах отличается также тем, что микробокс для обеспечения асептического розлива представляет собой пневмогидравлическое устройство, создающее двухслойный ламинарный поток стерильного воздуха.

Фильтродержатель устройства может быть установлен на поворотном кронштейне.

Конструктивной особенностью реактора является возможность подачи из него раствора на стерилизацию фильтрованием даже при отсутствии электрической энергии. Для этого он выполнен со съемной крышкой, герметично закрывающейся с помощью винтового замка, с контрольным манометром и двумя штуцерами.

Системы стерилизующей фильтрации и асептического дозирования выполнены легко разбирающимися с возможностью их стерилизации.

При этом устройство для изготовления инфузионных растворов в полимерных контейнерах может быть выполнено в виде самостоятельного изделия либо в виде элемента стационарной или передвижной лаборатории.

Для изучения возможности изготовления инфузионных растворов в полимерных контейнерах в полевых условиях был разработан и изготовлен опытный образец технологического оборудования для стерилизации фильтрованием и асептического дозированного розлива инфузионных растворов в стерильные полимерные контейнеры из поливинилхлорида с наливной трубкой.

Комплекс может быть размещен как в специально оборудованном помещении (асептической) аптек стационарных медицинских учреждений, так и в приспособленном помещении (палатке, инженерном сооружении и т.д.) аптек полевых медицинских учреждений. Кроме того, комплекс может быть установлен в закрытом универсальном негабаритном кузове автомобиля.

Перечисленные выше элементы и узлы комплекса функционально объединены в системы: приготовления и стерилизации инфузионных растворов фильтрованием и асептического дозированного розлива инфузионных растворов в полимерные контейнеры.

Предлагаемое решение соответственно иллюстрируется.

На фиг.1 представлена конструкция системы приготовления и стерилизации инфузионных растворов фильтрованием.

На фиг.2 представлена конструкция системы асептического дозированного розлива.

На фиг.3 представлена конструкция блока стерилизации и подачи воздуха в рабочую зону.

Система для приготовления и стерилизации инфузионных растворов в полимерных контейнерах (фиг.1) содержит реактор 1 из нержавеющей стали толщиной 3 мм. В реакторе размещены поплавок с мерными делениями (уровнемер 2) и силиконовая трубка с погружным фильтром 3, который представляет собой воронку, снабженную фильтровальной сеткой. Воронка и сетка изготовлены из нержавеющей стали. Реактор снабжен мешалкой 4 для более быстрого растворения и перемешивания лекарственных веществ в поступающей из сборника 5 воды для инъекций.

Реактор выполнен со съемной крышкой 6, герметично закрывающейся с помощью винтового замка, с двумя штуцерами 7, 7^а - отвода жидкости и подачи газа от баллона под давлением соответственно и контрольным манометром 8.

Для выпуска воздуха из фильтродержателя в реактор предусмотрена трубка 9, снабженная зажимом 11. Реактор смонтирован на поддоне 10. Пережимной клапан 12, фильтродержатель 13 (d=293 мм) на поворотном кронштейне, позволяющем легко производить его сборку и разборку, и насос перистальтический 14 соединены системой силиконовых трубок с манометром 8^б. К системе через пережимной клапан 12 подведен электрический кабель 15 управления системой асептического дозированного розлива инфузионных растворов.

В электрическую схему управления системой розлива (фиг.2) включены индикаторы "ГОТОВ" 16, "НАЛИВ" 17, "ДОЗА" 18 и кнопка 19 "ПУСК", смонтированные на дозаторе 20. Сюда же входят блок питания 21, (установленный на полке 22) и розетка 23 блока питания.

Функционально система асептического дозированного розлива инфузионных растворов состоит из двух блоков: подачи стерильного раствора и заполнения контейнеров и подачи стерильного воздуха в рабочую зону.

В составе блока подачи стерильного воздуха в рабочую зону от компрессора выполнен манометр 8^а, соединенный с фильтродержателем 25 для стерилизации воздуха посредством силиконовых трубок 26 (входная, соединительная, переходная). На верхней плоскости полки 22 смонтирована скоба 24, фиксирующая фильтродержатель 25. Линия сжатого воздуха выведена на микробокс 27, выполненный с крышкой 28. К микробоксу 27 через систему трубок и пережимной клапан 12 подведена линия б подачи стерильного раствора из системы его приготовления и стерилизации. Микробокс снабжен откидным зажимом 29 и выходом соединен с наливной иглой 30 и наливной трубкой 31 контейнера 32 инъекционных растворов. Контейнер прикреплен прищепкой 33 к рычагу дозатора 20. Дозатор выполнен как весовое устройство с электронным управлением, задействованным через блок питания 21 от розетки 23. Рычаг снабжен контрольным грузом 34 компенсации массы пустых контейнеров. На верхней плоскости полки 22 выполнена скоба 35 для крепления ножниц.

Система стерилизующего фильтрования комплекса работает следующим образом.

Подлежащий стерилизации фильтрованием инфузионный раствор под давлением около 0,2 МПа подается через входной патрубок во внутреннее пространство фильтродержателя 13, продавливается через поры 0,15-0,2 мкм стерилизующей мембраны. Стерильный фильтрат через выходной патрубок по силиконовой трубке поступает через пережимной клапан 12 на входной штуцер микробокса 27. В зависимости от состояния пережимного клапана изменяется режим работы системы. Когда клапан 12 прижат, то есть выключен, фильтрование прекращается и жидкость на выходе фильтра и в трубке находится под давлением. При подаче напряжения на клапан 12 от электронного устройства 21 весового дозатора 20 клапан открывается и стерильный фильтрат со скоростью около 15 мл/с поступает в микробокс 27 для последующего розлива в полимерный контейнер 32.

Конструкция блока стерилизации и подачи воздуха в рабочую зону представлена на фиг.3.

В блоке выполнены фильтродержатель 25 (d=90 мм), микробокс 27, крышка микробокса 28, трубка подачи воздуха на фильтр 26, трубки подачи воздуха в микробокс и переходная 26^а, штуцеры для стерильного воздуха 36, крышка фильтродержателя 37, корпус фильтродержателя 38, резиновое кольцо 39, стерилизующая мембрана 40, стерилизующая мембрана 40^а, сетка опорная 41, скоба фильтродержателя 42 (d=90 мм), скоба фильтродержателя 43 (d=293 мм), фильтродержатель 25 (d=90 мм) в сборе, микробокс 27 в сборе; а - воздух.

Блок стерилизации и подачи воздуха в рабочую зону работает следующим образом. От компрессора по входной силиконовой трубке 26 подается очищенный, но не стерильный воздух под давлением 0,02-0,05 МПа. Величина давления контролируется встроенным манометром 8 ^а. Для нормальной работы пневмосистемы должна обеспечиваться подача воздуха в объеме 20-40 л/мин. Стерилизация воздуха осуществляется при его прохождении через мембрану 40 с размером пор 0,15-0,20 мкм, диаметром 90 мм (тефлоновую, ядерную или др.), расположенную в фильтродержателе 25.

Особенности конструкции микробокса 27 определяются спецификой его назначения. Он представляет собой пневмогидравлическое устройство, обеспечивающее стерильные условия в зоне соединения наливной иглы 30 контейнера 32 со сливным наконечником. Основой обеспечения стерильных условий в рабочей зоне является создание двухслойного ламинарного потока стерильного воздуха, движущегося со скоростью 0,3-0,5 м/с. Для его получения предназначена пневматическая система, состоящая из компрессорной установки типа УК-40-2М, стерилизующего воздушного фильтра 25, контрольного манометра 8^а и соединительных силиконовых трубок 26 для подачи воздуха. Трубки подключаются к штуцерам 36 для стерильного воздуха (3 шт.), расположенным на верхней плоскости микробокса. Внутри микробокса за счет специально рассчитанных воздушных элементов образуется двухслойный ламинарный поток стерильного воздуха, который образует под микробоксом стерильную воздушную завесу диаметром 10-15 см. Снизу микробокс закрывается съемной крышкой, защищающей его от загрязнения в нерабочем состоянии.

Система асептического дозированного розлива инфузионных растворов в полимерные контейнеры работает следующим образом.

После выполнения подготовительных операций по ее разборке, стерилизации и сборке включается компрессор, снимается крышка 28 микробокса 27 и проверяется наличие воздушной завесы. Включается питание дозатора, при этом на его пульте загорается индикатор 16 "ГОТОВ". Подготавливается к заполнению контейнер. Далее нажимается кнопка 19 "ПУСК" дозатора. Этим действием открывается пережимной электроклапан 12 и в микробокс 27 по трубке (линия б) начинает поступать простерилизованный раствор, загорается индикатор 17 "НАЛИВ". Через определенное время (в зависимости от величины установленной дозы) контейнер 32 заполняется до заданного объема, коромысло весов опускается и срабатывает специальный электронный датчик 21 - дозирование закончено. Обесточивается пережимной клапан 12 и прекращается поступление инфузионного раствора в микробокс, а на дозаторе 20 загорается индикатор 18 "ДОЗА". После этого оператор герметизирует наливную трубку 31, аккуратно снимает иглу 30 со сливного наконечника и контейнер 32 с прищепки 33.

Результаты испытаний показали, что отклонения от заданных объемов дозирования инфузионных растворов составляли не более 1%, что вполне соответствует нормам допустимых отклонений в общем объеме жидких лекарственных форм, изготавливаемых массообъемным методом.

Надлежащее качество инфузионных растворов обеспечивают предлагаемый комплекс, осуществляющий приготовление, стерилизацию фильтрованием и асептический розлив простерилизованных растворов и применение контейнеров из поливинилхлорида с наливной иглой для упаковывания готовых растворов.

Существующие в настоящее время технические средства не позволяют в полной мере реализовать предлагаемую технологию изготовления инфузионных растворов в полимерных контейнерах в полевых условиях.

Впервые разработан и изготовлен опытный образец - комплекс технологического оборудования для приготовления, стерилизации фильтрованием и асептического дозированного розлива инфузионных растворов в полимерные контейнеры. Принципиально новым конструктивным элементом комплекса, обеспечивающим предотвращение микробной контаминации простерилизованных инфузионных растворов в зоне розлива, является микробокс. Его использование позволяет проводить заполнение стерильных полимерных контейнеров в помещениях, относящихся к различным классам по чистоте воздуха.

Производительность труда оператора при работе на комплексе составляет от 70 до 80 контейнеров объемом 450 мл в час, от 105 до 120 контейнеров объемом 200 мл в час.

Предусмотрен резервный режим работы комплекса при отсутствии электрической энергии. При работе в указанном режиме для подачи растворов используется баллон со сжатым газом (N₂ или CO₂), а для подачи воздуха - баллон со сжатым воздухом.

При работе в резервном режиме с помощью комплекса может быть изготовлено не менее 170 контейнеров с инфузионными растворами объемом 450 мл.

Габариты комплекса (размещенного на специальном столе) - 2500×600×1700 мм; занимаемая площадь - 1,5 м², потребляемая мощность (при 220 В, 50 Гц) - не более 0,5 кВт, что позволяют монтировать комплекс в кузове фургона на шасси большегрузного автомобиля (например, ЗИЛ-131).