FI92019B - Menetelmä veteen liuenneen pyrogeenin poistoon - Google Patents

Description

9201 9

Menetelmä veteen liuenneen pyrogeenin poistoon

Keksinnön taustaa a. Keksinnön ala Tämä keksintö koskee hliliadsorbenttla veteen liuenneen pyrogeenin poistamiseksi. Se koskee myös menetelmää endo-tokslinln poistamiseksi hiiliadsorbentilla valmistettaessa puhdasta vettä deIonisoidusta vedestä, jota saadaan Ionin-valhtohartsikäslttelyllä.

b. Kuvaus tekniikan tasosta

Termi "pyrogeeni” on nimitys, jota käytetään kaikista aineista, Jotka, jopa äärimmäisen pienissä määrissäkin, aiheuttavat epänormaalia ruumiinlämmön nousua tasalämpöisillä eläimillä. Jos pyrogeeni pääsee ihmisen vereen suonensisäisenä lääkeruiskeena, se aiheuttaa voimakkaan eksotermisen reaktion riippumatta lääkkeen pääasiallisesta vaikutuksesta. Äärimmäisessä tapauksessa tämä eksoterminen reaktio voisi ’* Johtaa kuolettavaa shokkiin.

Pyrogeeninen toksiini koostuu pääasiassa bakteriaalisesta endotoksiinlsta, joka on yhdiste llpopolysakkarldl, Jota esiintyy giamnegatiivisten bakteerien solukalvon komponenttina. Useiden maiden farmakopeat kieltävät pyrogeeniä sisältävät kuten myös mlkro-organlsmeja sisältävät injektiot. Puolijohde-elementtien integraatio on edistynyt vaiheeseen, missä vaaditaan nilnkutsuttua superpuhdasta vettä, Jota saadaan kohottamalla normaalin puhtaan veden puhtautta ääri mmä1sest1 siten, että se soveltuu täyttämään tiukan . standardin, jonka mukaan elävän mikro-organismin lukumäärä, pyrogeenin lähde, ei saisi ylittää määrää 0.02/ml.

2 92019

Pyrogeeniä sisältämättömän puhtaan veden valmistus toteutetaan yleensä farmakopean määrittelemän vedenpuhdistus tislausoperaation mukaan. Puhdas vesi, joka on saatu vain yhdellä tislausjaksolla useimmassa tapauksessa antaa positiivisen tuloksen Limulus testissä (testi, joka perustuu limulus amberbocyte lysaten hyytymisreaktioon endotoksiinin kanssa).

Tähän mennessä pyrogeenisten aineiden poistotapana on kokeiltu käsittelyä käyttäen hienoksi jauhettua tai rakeista aktiivihiiltä ja käsittelyä käyttäen erilaisia ioninvaihto-hartseja. Samä käsittelyt kuitenkin kärsivät käsiteltävien nesteiden vuodoista, joka johtuu pyrogeenisen aineen kuormituksen vaihtelusta ja niiden ei voida odottaa antavan pysyvää vaikutusta. Täten, kuten on kuvattu Japanilaisessan patentissa JP 989058, jonka nimitys on "Menetelmä puhdistettujen sokeriliuosten valmistamiseksi, jotka eivät sisällä pyrogeenisiä aineita” ja japanilaisessa patentissa JP 738632, jonka nimitys on "Menetelmä injektiovesiliuoksen, joka ei sisällä pyrogeeniä eikä mikro-organismia, valmistamiseksi suodatuskäsittely1lä”, esimerkiksi kaivoerotusmene-tetelmä käyttäen suodatuskaIvoja on saanut laajalle levin-! nyttä hyväksyntää.

Yleensä kalvoerotusmenetelmä, sen sijaan, että käytettäisiin riipumattomasti, sisällytetään yhtenä osana erittäin kallista superpuhtaan veden tuotantojärjestelmää. Tarkemmin sanottuna tämä on menetelmä, joka käsittää kaupunkiveden, joka sisältää eri ioneja ja orgaanisia aineita kuten myös pyrogeeniä suurissa määrissä, ajamisen aktiivihiilen Ja/tai ioninvaihtohartsin läpi, käsittellyn veden varastoimisen ja veden edelleen ohjaamisen lisäkäsittelyihin, ultravioletti-sterilisaattorin läpi, regeneraatiotyyppisen sekatäytetyyp-pisen' ioninvaihtohartsikolonnin läpi ja suodatuskalvon, ·· kuten ultrasuodatuskalvon tai käänteisosmoosikäIvon läpi.

3 92019

Mikro-organismeilla on luonnostaan moninkertaistava ominaisuus. Käsiteltävän veden mikro-organismit vieläpä veden steriloinnin jälkeenkin jäävät laitteistoon, erityisesti suodatuskalvon pinnalle. Kuolleiden mikro-organismien lukumäärän kasvun seurauksena lisääntyy endotoksiinin pitoisuus Jatkuvasti mahdollisesti laajuuteen, Joka aiheuttaa kalvon varhaisen tukkeutumisen Ja muodostaa yhden tekijän kalvon laadun odottamattomalle huononemiselle.

Tiedetään, että heti kun ylläkuvatulla tavalla saatu pyro-geenlvapaa vesi vapautetaan bakteerlttomasta tilasta, se on erittäin altis mlkro-organismiselle kontaminaatiolle Ja on altis kärsimään nopeasta endotoksiinin muodostumisesta. Näissä olosuhteissa tarve kehittää parannuskeino, erlkoisad-sorbentti tai muita vastaavia keinoja, jotka kykenevät helposti ja tehokkaasti tuottamaan pyrogeenivapaata vettä, on saanut osakseen innostunutta huomiota. Monia yrityksiä on tehty etsittäessä menetelmää, joka kykenee tehokkasti poistamaan pyrogeenit vedestä adsorptiolla. Ionivaihtohartsin, synteettisen adsorbentin, ja erilaisten aktiivihiilten, esimerkiksi huokoisten ioninvaihtohartsien (valmistaa Rohm ja Haas Co. ja markkinoidaan tavaramerkillä "Amberlite” 200 ja IRA-938) tapauksessa on osoitettu tuottavan jotain vaikutuksia ja synteettiset adsorbentit, kuten esimerkiksi Amberlite XAD, ja aktiivihiilet on raportoitu yhtä tehokkaiksi, joskaan ei täydellisesti, julkaisussa Journal of Chemical Society of Japan No. 8 (1973) 1547-1553.

Keksinnön yhteenveto: Tämän keksinnön kohteena on saada aikaan hiiliadsorbentt1, Joka kykenee adsorboimalla veteen liuenneita monia pyrogee-nejä vähentämään pyrogeenien pitoisuutta tasoon, jossa pyrogeenit olennaisesti ovat poissa.

4 9201 9 Tämän keksinnön toinen kohde on saada aikaan menetelmä endotoksllnln poistamiseksi vedestä äärimmäisen alhaiseen endotoksilnipitoisuuteen.

Edelleen tämän keksinnön kohteena on saada aikaan parannettu menetelmä endotoksiinin poistamiseksi, Joka mahdollistaa useisiin tarkoituksiin sopivan superpuhtaan veden tai ultra-superpuhtaan veden valmistamisen.

Tämä keksintö kohdistuu hiiliadsorbenttiin pyrogeenln poistoon, joka adsorbentti on saatu kiiltämällä ristisilloit-tuneen polymeerin huokoisia helmiä.

Tämä keksintö kohdistuu myös menetelmään endotoksllnln poistamiseksi valmistettaessa puhdasta vettä deionlsoldusta vedestä, joka on saatu ioninvalhtohartslkäslttelyllä, jolle menetelmälle on luonteentomaista, että endotoksllnln poistoa deionisoidusta vedestä tehostetaan käsittelemällä hiiliad-sorbentilla, joka on saatu hiiltämällä Ja lisäksi aktivoimalla ristisilloituneen polymeerin huokoisia helmiä.

Keksintö ja eräät sen sovellutukset esitetään täsmällisesti patenttivaa-·' timuksissa.

Lyhyt kuvaus piirroksesta

Liitteen ainoa piirros on kuvio, jossa on osoitettu hiiliaösorbentin ad-sorptiotasapaino keksinnön nrukaisella ja tavanomaisella ausortientilla.

Yksityiskohtainen kuvaus keksinnöstä

Haluttavin mahdollinen polymeeri tämän keksinnön huokoisiksi • helmiksi on yleensä kopolymeerl, Joka on muodostunut monovi- nyylimonomeeristä ja polyvinyylimonomeeristä. Tämä kopoly- 9201 9 5 meerl valmistetaan huokoisten helmien muodossa kohdistamalla yllämainitut monomeerit tavanomaiseen suspensiopolymeroin-tiin. Styreenistä ja divinyylibentseenistä muodostunut kopolymeeri on tunnettu. Luonnollisesti tätä keksintöä voidaan käyttää myös yhdessä muiden monovlnyyllmonomeerien ja muiden polyvlnyylimonomeerien kanssa.

Jotta yllämainitut kopolymeerihelmet saavuttaisivat huokoisuuden, on tarpellista, että monomeerit tulisi kohdistaa suspensiopolymerisaatioon tunnetun lisäaineen läsnäollessa, joka aiheuttaa huokoisuuutta. Tyypillisenä lisäaineena tähän tarkoitukseen voidaan mainita monomeeriln liukenevat liuottimet, Joita kutsutaan "saostusaineiksi" ja jotka eivät turvota muodostuvaa kopolymeeriä, monomeerin liukenevat liuottimet, joita kutsutaan ’’paisutusaineiksi” ja jotka kykenevät paisuttamaan muodostuneen kopolymeeerin, liuotin-seokset, jotka sisältävät samanaikaisesti edellämainittuja paisutusaineita ja saostusaineita, orgaaniset nesteet, jotka ovat muodostuneet tällaisista paisustusaineista ja monovi-nyylisistä lineaarisista polymeereistä, jotka kykenevät muodostamaan homogeenisen nestefaasin paisutusaineen kanssa, ja liukenemattomat makromolekyylit kuten polyalkyleeniglyko-lit, jotka ovat liukenevia monomeeriseoksiin ja ovat inaktiivisia muodostuvaa kopolymeeriä kohtaan. Lisäaineet eivät ole rajoittuneet yllämainittuihin. Luonnollisesti voidaan käyttää mitä tahansa muuta tunnettua ainetta, joka kykenee tuottamaan huokoisia kopolymeerejä.

Yllämainitulla menetelmällä valmistetut huokoiset ristisil-loittuneet kopolymeerit voidaan tarvittaessa sulfonoida tai kloorimetyloida ja sitten amlnoida ioninvalhtohartsiksi.

Tämä ioninvaihtohartsi on yhtä toivottava tämän keksinnön tarkoitukseen kuin edellämainittu huokoinen kopolymeerikin.

Ristisilloittuneen kopolymeerin huokoiset helmet saattavat >· olla kaupallisesti saatavissa oleva tuote. Esimerkiksi ne 6 92019 voivat olla yllämainitun Amber1ite-sarjan tai eri synteettisten adsorbenttien ioninvaihtohartseja. Sitäpaitsi useat kaupallisesti saatavat tuoteet kuten Diaion (Mitsubishi Chemical Industries Ltd. : n omistama rekisteröity tavaramerkki) ja Dowex (Dow Chemical Companyn omistama rekisteröity tavaramerkki) ovat luonnollisesti käyttökelpoisia tähän tarkoitukseen.

Toivottava adsorbenttl muodostetaan kiiltämällä ylläkuvatulla menetelmällä saatuja ristisilloittuneen kopolymeerin huokoisia helmiä tavallisella menetelmällä. Esimerkkeinä tavanomaisista menetelmistä, Jotka ovat käyttökelpoisia hiiltämisessä ovat ne, jotka on tuotu esiin japanilaisissa kuulutusjulkaisuissa 53594/74, 50088/7Θ, 126390/76, 30799/77, 63691/76. Haluttu hiiliadsorbentti saadaan hauduttamalla ristisilloittuneen kopolymeerin huokoisia helmiä esimerkiksi rikkihapossa, typpidioksidissa tai kloorissa ja termisesti hajoittaen haudutettavia huokoisia helmiä lämpötila-alueella 300 - 900 °C. Y1läkuvatusti saatua adsoi— benttia voidaan käyttää modiflomattomassa muodossaan. Se voidaan ottaa käyttöön tarvittaessa sen jälkeen, kun se on läpikotaisin aktivoitu höyryllä tai sinkkikloridin vesiliuoksella.

Ylläkuvatulla menetelmällä saatuna kaupallisena tuotteena on saatavissa Ambersorb (Rohm and Haas Co.:n omistama rekisteröity tavaramerkki). Sitä voidaan käyttää valmistettaessa tätä keksintöä. Tämä adsorbenttl on helmien muodossa, sillä on alhainen tuhkasisältö ja sille on luonteenomaista erinomainen kulutuskestävyys ja fysikaalinen lujuus. Radikaalisten fysikaalisten ominaisuuksien eroavaisuuksien lisäksi huomattava eroavaisuus adsorbentln ja kaupallisesti saatavien hienoksi jauhettujen ja rakeisten aktiivihiilien välillä on peräisin tosiasiasta, että ristisilloittuneen polymeerin huokoiset helmet säilyttävät runkorakenteensa koskemat-• tomana hiilto- ja aktivointikäsittelyissä. Tämän huomatta- 92019 7 van eron uskotaan vaikuttavan suureen eroon pyrogeenien adsopt iokyvyssä.

Tämän keksinnön mukaista adsorbenttia käytetään lääkinnällisiin tarkoituksiin käytettävien vesien käsittelyssä, jolta ovat esimerkiksi keinotekoisissa sisäelimissä käytettävä vesi, injektlovesi, kirurgisissa leikkauksissa käytetävä vesi, ampulleissa jaettavien liuosten vesi, Ringerin liuoksen valmistuksessa käytettävä vesi, fysiologisten suolaliuosten valmistukseen käytettävä vesi, farmaseuttisten tuotteiden valmistukseen käytettävä vesi, ja puolijohde-elementtien valmistukseen käytettävä vesi. Sitä käytetään esimerkiksi superpuhtaan veden tuotantolaiteistossa käsittelemällä normaalisti puhdasta vettä äärimmäiseen puhtauteen, siis tasoon, jossa pyrogeenit ovat olennaisesti poissa.

Esimerkiksi Rohm and Haas Co.:n valmistaman Amberlite XE -sarjan adsorbentti on helmien muodossa ja sillä on alhainen tuhkapitoisuus ja sille on ominaista erinomainen kulutuskestävyys ja fysikaalinen lujuus. Näillä toisarvoislla ominaisuuksilla on erikoismerkitys puhtaan veden endotoksiinikä-sittelyssä.

Tehokkaan endotoksiinin adsorptiokyvyn lisäksi näistä ominaisuuksita johtuen tämän adsorbentin käyttö sallii toivotun endotoksiinin poistamisen puhtaasta vedestä huonontamatta käsitellyn veden laatua.

Tavallisella vedenkäsittelyyn tarkoitetulla aktiivihiilellä on se haitta, että se muodostaa lämpimän kasvualustan bakteeri nkasvulle amorfisuutensa vuoksi, se rapautuu puutteellisen fysikaalisen lujuuden Ja kulutuskestävyyden takia, pysyy hienoksi jakautuneiden partlkkeleiden muodossa käsit-telylaitteistossa ja siis huonontaa käsitellyn veden laatua. Perustavaa laatua olevien fysikaalisten ominaisuuksien eroa-* vaisuuksien lisäksi huomattava eroavaisuus tämän keksinnön 9201 9 8 mukaisen adsorbentin ja kaupallisesti saatavissa olevan hienoksijauhetun tai rakeisen aktiivihiilen välillä on siinä tosiasiassa, että ristisilloittuneen polymeerin huokoiset helmet säilyttävät runkorakenteen koskemattomana hiilto- ja aktivaatiokäsittelyissä. Tämä huomattava eron uskotaan vaikuttavan suureen eroon endotoksiinin adsorptlokapasitee-t i ssa.

Deionisoidun veden haluttu käsittely tämän keksinnön hiili-adsorbentllla voidaan toteuttaa menetelmällä, Jossa deioni-soitu vesi johdetaan sopivan kokoisen kolonnin läpi, Joka on pakattu tällä adsorbentilla.

Tämän keksinnön menetelmän sisällyttäminen yksinkertaistetun puhtaan veden tuotantolaitteistoon toteutetaan edellä mainitulla hiiliadsorbentilla käsittelemällä deionisoitua vettä, jota saadaan ioninvaihtohartsikäsittelyllä tai käsittelemällä deionisoitua vettä, jota saadaan aktiivihiilikäsittelyllä ja lisäksi ioninvaihtohartsikäsittelyllä.

Lääkinnälliseen tarkoituksiin tarkoitetun superpuhtaan veden, kuten pyrogeenittömien injektioliuosten valmistukseen käytetyn veden, ja yhä korkeamman integraation omaavien puolijohde-elementtien valmistuksessa tarvittavan ultrasu-perpuhtaan veden tulee täyttää tiukka standardi, jonka mukaan elävien mikro-organismien määrä ei saisi ylittää määrää 0.02/ml. Tällaisen superpuhtaan tai ultrasuperpuh-taan veden tuotannossa elävät mikro-organismit tapetaan ultraviolettivalolla. Koska endotoksiinit vapautuvat kuolleista mikro-organismeista veteen, tässä keksinnössä tarkasteltu käsittely endontoksiinin poistoon toivotaan suoritettavan ultraviolettivalokäsittelyn Jälkeen Ja ennen regene-raatiotyppistä sekatäyteioninvaihtohartsikolonnia tai suoritettavaksi ennen suodatuskalvokäsittelyä alkuperäisen menetelmän loppuvaiheessa.

9 92019

Tarkemmin sanottuna superpuhtaan tai ultrasuperpuhtaan veden tuotannossa tässä keksinnössä tarkasteltu endotoksiinin poistaminen voidaan tehokkaasti suorittaa halutussa kohdassa vesivarastosäi1iön ja suodatuskalvon välillä kokonaisena käsittelysarjana käyttäen inoninvaihtohartsikolonnia, vesi-varastosäiliötä, ultraviolettivalostrerilisaattoria, regene-raatiotyyppistä sekatäyteioninvaihtohartsikolonnia, ja suodatuskal voa kuten ultrasuodatuskalvoa tai käänteisosmoosi-kalvoa.

Verrattuna tavalliseen aktiivlhilliadsorbenttiin tämän keksinnön mukaista adsorbenttiä voidaan käyttää hyvin yksinkertaisesti ja tehokkaasti sellaisen veden valmistuksessa, joka el oleellisesti sisällä pyrogeeniä. Lisäksi tämä hiillad-sorbenttl mahdollistaa helposti puhtaan (superpuhtaan tai ultrasuperpuhtaan) veden valmistuksen, joka ei oleellisesti sisällä endotoksiinia suuressa määrin.

Tämä keksintö kuvataan erityisesti alla viitaten toimiviin esimerkkeihin.

Esimerkki 1 1.5 litraan tislattua vettä liuotettiin 5.0 g polyvinyylial-koholia, 2 g karboksimetyyliselluloosaa ja 56 g HaCl.

Saatuun liuoksen lisättiin seos, jossa oli 200 g styreeniä, 132 g divinyylibentseeniä (kaupallinen tuote 59 %), 240 g butanolia Ja 1.5 g bentsoyyliperoksidia ja annettiin reagoida sekoittaen 85 °C:ssa kuusi tuntia. 40 g saatua ristisil-lolttuneen polymeerin huokoisia helmiä sulfonoitiin 110 °C:ssa kuusi tuntia 500 g:ssa 15 %-savuavaa rikkihappoa. Sitten ne pestiin HgSO^:11a Ja sen Jälkeen vedellä ja kuivattiin. Sen lisäksi sulfonoidut huokoiset polymeerihel-met kalsinoitiin nopeudella 300 °C/h nousevalla lämmöllä lämpötilaan 950 °C. Saaduilla kalslnolduilla huokoisilla 10 92019 polymeerihelmillä oli näennäis ominaistiheys 0.5 ja huokos-tilavuus 0.5 g/cm . Huokoiset hlilihelmet aktivoitiin vesihöyry!lmakehässä 800 °C kaksi tuntia. Täten saatiin

O

biiliadsorbenttia, jonka pinta-ala oli 1100 m /g.

Esimerkki 2 1.5 litraan tislattua vettä liuotettiin 5.0 g polyvinyylial-kobolia, 2 g karboksimetyylise1luloosaa ja 56 g HaCl.

Saatuun liuoksen lisättiin seos, jossa oli 200 g styreeniä, 132 g divinyylibentseeniä (kaupallinen tuote 59 %>, 240 g tolueenia ja 1.5 g bentsoyyliperoksidia ja sen annettiin reagoida sekoittaen 85 °C:ssa kuusi tuntia. 40 grammaa näin saatua ristisilloittuneen polymeerin huokoisia helmiä sulfo-noitiin 110 °C:ssa kuusi tuntia 500 g:ssa 15 %-savuavaa rikkihappoa, pestiin ensiksi rikkihapolla sen Jälkeen vedellä ja kuivattiin. Sitten sulfonoidut huokoiset polyraeeri-helmet kalsinoitiin Ng ilmakehässä nopeudella 300 °C/h nousevalla lämmöllä lämpötilaan 950 °C. Niillä oli näennäis 3 ominaistiheys 0.55 ja huokostilavuus 0.6 g/cm . Huokoiset hiilihelmet aktivoitiin vesihöyryilmakehässä lämpötilassa 800 °C kaksi tuntia. Täten saatiin hiiliadsorbenttia, Jonka pinta-ala oli 1020 m^/g.

Esimerkki 3

Kaupunkiveden. Joka säilytettiin viisikerroksisen rakennuksen katolla olevassa syöttötankissa, pyrogeenien tasapai-nokonsentraatio tarkastettiin hiiliadsorbenttien Ambersorb XE-340, 347, ja 348 ja aktivoidun hiilihelmien (öljypiki), Jonka oli valmistanut Kureha Chemical Industry CO., LTD, suhteen. Vertailun vuoksi samojen pyrogeenien tasapaino-konsentraatio tarkastettiin hiiItämättömän huokoisen risti-• silloittuneen polymeeriadsorbentin, XAD-2:n, helmien I i 92019 11 suhteen. Tulokset on esitetty niteessä olevassa kuviossa. Tiedoista huomataan, että edellä mainittu hiiliadsorbentti osoitti suurta adsorptiokykyä verrattuna aktiivihiileen nesteellä, jossa oli monenlaisia suoloja ja orgaanisia hiiliyhdisteitä korkeassa pitoisuudessa. Pyrogeenikonsent-raatio määritettiin toksinometrillä, jonka oli valmistanut Vako Junyaky K.K., käyttäen limulus amerbocyte lysate'a, jonka myös oli valmistanut sama yhtiö. Käytettyjen adsoi benttien analyysit Ja käytetyn veden analyysit on esitetty alla.

Ambersorb Kureha BAC XAD—2

XE-340 -347 -348 MP

Pinta-ala 374 345 500 1160 300 (m2/g>

Huokostilavuus 0.346 0.425 0.580 0.633 0.64 (m3/g>

Irtotiheys 0.6 0.7 0.6 0.6 — (g/cm3)

Hiukkasen 0.84~ 0.84~ 0.84~ 0. 59“ 0.2p~ halkaisija (mm) 0.30 0.30 0.30 0.25 0.85

Tuhkasisältö <%> 0.2 0.16 0.02 0.01 « 12 92019

Kaupunkiveden analysointi

Kokonais orgaa- 1.5 ing/1 Kalsium 16 mg/1 ninen hiili Sähkönjohtavuus 260 MS/cm Hatrium 24 mg/1

Vapaa kloori 0.2 mg/1

Kloori-ioni 41 mg/1 Elävien mikro- 0/100 ml organismien lukumäärä

Sulfaatti-ioni 33 mg/1

Silika 14 mg/1

Esimerkki 4

Raakavetenä käytettiin kaupunkivettä, joka sisälsi pyrogee-nia pitoisuudessa 60 ng/ml. Se tislattiin kerran kuparista valmistetussa tislauskattilassa. Sen jälkeen se tislattiin Pyrex-lasista valmistetussa tislauskattilassa ja saatiin tislattua vettä, jonka sähkönjohtavuus oli 1.2 ΜΩ/cm.

Tislauskattilasta virtaava tislattu vesi vastaanotettiin polyetyleeniseen säiliöön, joka sisätilavuus oli 20 litraa ja se oli varustettu hiilidioksidiabsorptioputkella ja se jätettiin seisomaan kahden päivän ajaksi (jonka aikana siltä otettiin noin 2 litraa vettä säiliön alemmassa osassa olevasta hanasta). Tämän seisotuksen aikana tislattu vesi kontaminoitui mikro-organismisesti (150 elävää mikro-orga-nismia/100 ml). Tässä vedessä havaittiin olevan pyrogeenejä pitoisuudessa 1 ng/ml. Kun tämä vesi ajettiin lasikolon-nlen, joiden mitat olivat sisähalkaisija 10 cm ja korkeus 30 cm, läpi, ja jotka kukin erikseen sisälsivät 10 g Ambersorb XE-347, ja esimerkin 1 hiiliadsorbenttia, joka oli saatu . hi 1Itämällä Ja aktivoimalla alla osoitettua makrohuokoista '· synteettistä polymeeriä, ja kaupallisesti saatavaa rakeista 9201 9 13

Pittsburg aktiivihiiltä tilavuusnopeudella (space velocity SV> 4 (nestenopeus, joka on kaksinkertainen adsorbentin määrään tunnissa). Alla on esitetty käsitellyn veden määrä, jolla on saavutettu pyrogeenin havaitsemisraja 0.01 ng/1.

rakeinen

Ambersorb Esimerkin 1 Pittsburg XE-347 adsorbentti aktiivihiili Käsitelty määrä (1> 20 16 4.2

25°C

Käsitelty määrä (1) 17 15 3.0

40°C

Esimerkki 5:

Kun valmistettiin 50 1 fysiologista suolavettä, joka sisälsi 3 0.9 g natriumkloridia 100 cm : ssa sterilisoitua vettä, joka oli tehty japanilaisen farmakopean standardin mukaiseksi, sen havaittiin kontaminoituneen pyrogeenillä pitoisuuteen 0.15 ng/1. Tämä suolavesi jaettiin kahteen osaan, jotka ajettiin läpi lasikolonnien, joiden sisähalkaisija oli 3 cm ja jotka kukin erikseen oli pakattu 250 ml:11a Pittsburg kookospähkinäkuori-aktiivihiHellä ja 250 ml Ambersorb XE-346:11a tilavuusnopeudella (SV) 20. Fysilogisen suolaliuoksen vedessä, joka kulki Ambersorb XE-348:n läpi, pyrogeeni-pitoisuus havaittiin olevan alle 0.01/ng/ml. Aktiivihiilellä käsitellyssä fysiologisessa suolavedessä pyrogeenipi-toisuus oli 0.03 ng/ml.

14 92019

Esimerkki 6

Jotta saataisiin takaisin eri proteiinit Ja nukleiinihapot kolibakteerin (E.Coli : IAK 1266) solu-uutoksesta, solu- uutokset tilavuudeltaan 2,5 ml (pH 5.6) pakattiin kukin erikseen kahteen laslkolonniin, Joihin oli pakattu kuhunkin erikseen 100 ml Ambersorb XE-350 Ja 100 ml rakeista Tsurumi Soda aktiivihiiltä Hc-30. Sen jälkeen ajettiin Otsuka Pharmaseutical'n valmistamaa injektiovettä ajettiin näiden lasipylväiden läpi tilavuusnopeudella (SV) 1 huoneenlämpötilassa tehostamaan endotoksiinin poistamista. Saatiin siis eluaatlt kukin tilavuudeltaan 200 ml. Häiden eluaattien endotoksiinipitoisuudet olivat seuraavat:

Endotoksilnlpltolsuus

Raakaneste 4*10^ (ng/2.5 ml solu-uutosta)

Eluaatti <0.01 <mg/ml)

Ambersorb XE-340:sta

Eluaatti Tsurumi Sodan 0.5 (mg/ml) rakeisesta aktiivihiilestä

Esimerkki 7:

Laitteistoa, joka oli tarkoitettu deionisoidun veden tuotantoon kupunkivedestä, ja joka muodostui rakeisesta aktiivi-hiilikolonnista, geelityyppisestä kationinvaihtohartsikolon-nista, geelityyppisestä anioninvaihtohartsikolonnista, seka-täytetyyppisestä ioninvaihtohartsikolonnista, joka oli huokoisten ristisilloittuneiden polymeerihelmien muodossa, käytettiin jaksoittain syöttämällä noin 100 litraa kaupunki-. vettä noin neljän tunnin kuluessa sykliä kohti. Sen jälkeen kun tätä käyttöä oli jatkettu noin kaksi viikkoa, endotok- 15 92019 siIni alkoi vuotaa deionisoituun veteen keskimääräisellä tasolla 1.5 ng/ml.

Sen jälkeen kationin- Ja anioninvaihtohartsit regenoitiin tavanomaisella tavalla. Tämän regeneroinnin jälkeen kaupunkiveden ajaminen laitteiston läpi aloitettiin uudelleen. Tässä käytössä toimenpiteessä endotoksiini alkoi vuotaa deionisoituun veteen toisena käyttöpäivänä korkeammalla tasolla kuin aikaisemmin.

Kun koko laitteistoa tutkittiin vuodon syyn löytämiseksi, rakeisen aktiivihiilikolonnin havalttin toimivan lämpimänä kasvatusalustana bakteerien kasvulle. Niinpä kaupunkivesi-putken syöttö vaihdettiin kolmeen putkeen, joista oli järjestetty kulkemaan sama määrä vettä. Ensimmäinen putki varustettiin kolonnilla, Johon oli pakattu 300 g Ambersorb XE-347, toinen putki kolonnilla, johon oli pakattu 300 g rakeista Pittsburg aktiivihiiltä, Jonka oli tuottanut Calcon Corp., ja kolmas putki pylväällä, joka oli pakattu 300 g Amberlite XAD-2, se on hiiItämätöntä ristisi1loit-tuneen polymeerin huokoisia helmiä, vastaavasti, ennen kuin kaupunkiveden syöttö alkoi.

Käsitellyn kaupunkiveden määrä ennen endotoksiinin määritys-rajaa, 0.01 ng/ml, on esitetty alla.

Ambersorb rakeinen Pitsburg XE-347 aktiivihiili XAD-2 Käsitelty määrä <15 1200 540 600

Esimerkki 8:

Pienessä laboratoriomittakaavan laitteistoa, joka oli tarkoitettu puhtaan veden tuotantoon kaupunklvesi raaka- 9201 9 16 aineena, ja jossa kaupunkivesi oli sovitettu kulkemaan rakeisen aktiivihiilikolonnin, geelityyppisen kationinvaihtohartsikolonnin, anionlnvaihtohartsikolonnin, sekatäyte-tyyppisen ioninvaihtohartsikolonnin, joka oli huokoisten ristisilloittuneiden polymeerihelmien muodossa, läpi, varastoitiin 200 litran käsitellyn kaupunkiveden syöttösäiliöön (deionisoidun veden tuotantolaitteiston osa raakaveden puolella oli automaattisesti käynnistetty niin, että se salli syöttösäiliön pitää 200 litraa vettä koko ajan), edelleen vesi syöttötankista Johdettiin ultraviolettivalo-sterllisaattorin läpi, ja ultrasuodatuskalvon läpi käyttö-pisteesen <hana) ja käyttämätön vesi palautettiin syöttö-tankkiin, käsitelty vesi kerättiin (noin 100 litraa vettä, jonka puhtaus oli 18.2 Mfifccm päivää kohti). Kun tätä käyttöä oli jatkettu viikko, otettiin vettä näytteksi näytteenottokohdasta, Joka sijaitsi regeneratiotyyppisen sekatäytteisen ioninvaihtohartsikolonnin ja ultrasuodatuskalvon välissä ja analysoitiin. Näytteen havaittiin sisältävän endotoksiinia pitoisuudessa 0.5 ng/ml.

Niinpä pylväs, joka oli pakattu 500 g Ambersorb XE-340:llä, asetettiin laitteistoon ultraviolettisterilisaattorin jälkeen, endotoksiinitaso laitteistossa oli alle detektio-rajan (0.01 ng/ml) vielä yhdeksän päivän kaupunkiveden ajon jälkeen. Kun sama määrä aktiivihiilihelmiä, BAC-KP, jonka oli valmistanut Kureha Chemical Industry Co., Ltd. käytettiin Ambersorb XE-340 sijasta, endotoksiinin vuotaminen alkoi neljäntenä päivänä kaupunkiveden ajon jälkeen.

Esimerkki 9.

Laitteistoa, joka oli tarkoitettu deionisoidun veden tuotantoon kaupunklvesi raaka-aineena ja koostui rakeisesta aktii-.. vihiilikolonnistas, geeli-tyyppisestä kationinvaihtohartsi- kolonnista, geelityyppisestä anioninvaihtohartsikolonnista, 17 92019 sekatäytetyyppisestä ioninvaihtohartsikolonnista, Joka oli huokoisten ristisilloittuneiden polymeerihe Imien muodossa, käytettiin jaksoittain syöttämällä noin 100 litraa kaupunki-vettä noin kahden tunnin ajan, endotoksiini alkoi vuotaa deionlsoituun veteen keskimääräisellä tasolla 1.5 ng/ml.

Sitten kaupunkivesiputken syöttöputki vaihdettiin kolmeen putkeen, joista oli järjestetty kulkemaan sama määrä vettä. Ensimmäinen putki varustettiin kolonnilla, johon oli pakattu 100 g Amibersorb XE-347, toinen putki kolonnilla, johon oli pakattu seos, jossa oli 50 g hiiliadsorbenttia, joka oli tehty hiiItämällä synteettistä adsorbentla Ja 50 g adsor-benttia, joka oli tehty hliltämällä ja aktivoimalla synteettistä adsorbenttia, ja kolmas putki pylväällä, joka oli pakattu 100 g hiiItämättömällä huokoisella synteettisellä polymeerillä vertailun vuoksi, vastaavasti, ennen kuin kaupunkiveden syöttö alkoi.

Käsitellyn kaupunkiveden määrä ennen endotoksiinin määritys-rajaa, 0.01 ng/ml, on esitetty alla.

(1) Ambersorb XE-347 1250 1 (2) Hiiliadsorbentt! 1180 1 (kiilletty adsorbentti + kiilletty ja aktivoitu adsorbentti) (3) Huokoinen synteettinen polymeeri 580 1

Hiiliadsorbentin valmistumenetelmä on esitetty alla.

Huokoinen synteettinen polymeeri (3) saatiin liuottamalla 5.0 g polyvinyylialkoholia, 2 g karboksimetyyliselluloosaa ja 56 g NaCl 1.5 litraan tislattua vettä, Johon lisättiin 9201 9 1β seos josssa oli 200 g styreeniä, 132 g divinyylibentseeniä (puhtaus: 59 %>, 240 g butanolia, ja 1.5 g bentsoyyliperoksidia ja reagoittamalla saatua seosta sekoittaen 6 tuntia lämpötilassa 85 °C ,

Sen jälkeen 250 g huokoista ristisilloittunutta polymeeriä sulfonoitiin 3100 grammassa savuavaa rikkihappoa 6 tunnin ajan lämpötilassa 110 °C. Polymeeri pestiin vedellä ja rikkihappopesun jälkeen se kuivattiin. Hiiliadsorbentti 3 3 (2), tiheydeltään 0.5 g/cm , huokostilavuudeltaan 0.6 g/cm , saatiin hilltämällä sulfonoitua polymeeriä lämpötilaan 950 °C nousunopeudella 300 °C/tuntl Ng kaasussa. Osa tuotetusta hiilladsorbentlsta aktivoitiin vesihöyryllä 2 tuntia lämpötilassa 800 °C. Aktivoidun adsorbentin pinta-ala oli 1100 m2/g.

Claims (6)

19 9201 9

1. Menetelmä veteen liuenneen pyrogeenin poistoon siten, että vesi saatetaan yhteyteen hiiliadsorbentin kanssa, tunnettu siitä, että hiiliadsorbentti on valmistettu hiiltämällä 5 huokoisia ristisilloittuneen polymeerin helmiä, jotka on muodostettu kopolymeroimalla monovinyylimonomeeriä ja polyvinyy-limonomeeriä, jolloin huokoiset ristisilloittuneet helmet säilyttävät runkorakenteensa koskemattomana hiiltokäsittelys-sä. io 2. Menetelmä endotoksiinin poistoon puhtaan veden tuotan nossa vedestä, joka on deionisoitu ioninvaihtohartsilla siten, että endotoksiinia sisältävä deionisoitu vesi viedään kosketukseen hiiliadsorbentin kanssa, tunnettu siitä, että hiiliadsorbentti on valmistettu hiiltämällä huokoisia risti-15 silloittuneen polymeerin helmiä, jotka on muodostettu kopo lymeroimalla monovinyylimonomeeriä ja polyvinyylimonomeeriä, jolloin hiiltokäsittely sallii huokoisen ristisilloittuneen polymeerin runkorakenteen säilyä koskemattomana.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tun-20 nettu siitä, että adsorbentti aktivoidaan vesihöyryllä tai sinkkikloridin vesiliuoksella.

4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että adsorbentti saadaan hiiltämällä styreenin ja divinyylibentseenin sulfonoidun ristisilloittuneen kopoly- 25 meerin huokoisia helmiä tai hiiltämällä näitä huokoisia helmiä ja sen jälkeen aktivoimalla saatu hiilletty tuote.

5. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että huokoiset helmet on haudutettu ennen hiil-tämistä.

6. Menetelmä superpuhtaan tai ultrasuperpuhtaan veden tuottamiseksi ajamalla pyrogeeniä sisältävää vettä peräkkäisten vaiheiden läpi, joita ovat ioninvaihto, veden varastointi, sterilointi ultraviolettivalolla, ioninvaihto regeneraa-tiotyyppisellä sekatäyteioninvaihtohartsilla, suodatus ultra-25 suodatuskalvolla tai käänteisosmoosikalvolla, tunnettu siitä, että varastointivaiheen ja suoda tus vaiheen välissä pyrogeeniä sisältävä vesi viedään kosketukseen hiiliadsorbentin kanssa, ' joka on valmistettu hiiltämällä huokoisia ristisilloittuneen polymeerin helmiä, jotka on muodostettu kopolymeroimalla mo- 20 9 2 0 1 9 novinyylimonomeeriä ja polyvinyylimonomeeriä, jolloin hiilto-käsittely sallii huokoisen ristisilloittuneen polymeerin runkorakenteen säilyä koskemattomana. » · I i 2i 9201 9