А – настольная; б – настольная типа МИ-02-1; в – электромагнитная типа ММ-3М; г – напольная типа МИ-02-2; 1 – стойка; 2 – электромотор; 3 – мешалка; 4 – регулятор скоростей; 5 – сосуд с раствором.

                                           

Рис.15. Универсальный робот типа МР-309 для смешивания,

суспендирования и гомогенизация

(В.М.Грецкий, В.С.Хоменок, 1991)

ТП-5. ОСВОБОЖДЕНИЕ РАСТВОРА ОТ МЕХАНИЧЕСКИХ ПРИМЕСЕЙ (процеживание или фильтрование).

Для очистки приготовленного раствора от различных нерастворимых включений (механических примесей) его процеживают или фильтруют. Выбор метода очистки раствора зависит от его назначения: растворы для внутреннего и наружного применения процеживают; глазные капли и инъекционные растворы фильтруют. Фильтрование отличается от процеживания более тонкой очисткой от механических примесей. Для процеживания растворов в аптеке наиболее часто применяют гигроскопичную вату; марлю, сложенную в несколько слоев; реже – полотно, холст, шелк, капрон и другие ткани; для фильтрования растворов - фильтровальную бумагу, стеклянные фильтры.

Наиболее часто для фильтрования растворов для внутреннего или наружного применения и микстур используют небольшой ватный тампон или несколько слоев марли, которые помещают в стеклянную воронку. Процеживание производят в заранее подготовленный флакон. Скорость фильтрования зависит от давления, при котором идет фильтрование, величины пор фильтрующего материала, вязкости жидкости и других факторов. При фильтровании вязких жидкостей скорость меньше, так как сопротивление фильтрующего материала пропорционально вязкости жидкости. Фильтрование в аптечных условиях можно проводить при нормальном или пониженном давлении (вакууме), последнее чаще используют для очистки инъекционных и глазных растворов.

 

    Характеристика фильтровальных материалов

    В зависимости от свойств и количества фильтруемой жидкости применяют различные материалы, к которым предъявляют ряд требований. Фильтровальные материалы должны обладать определенной прочностью, иметь структуру, обеспечивающую эффективное задержание частиц при высокой проницаемости. Материал фильтров   не должен выделять в раствор волокна или частицы, взаимодействовать с лекарственными веществами; при этом он должен выдерживать термическую стерилизацию, давление или разряжение в процессе фильтрования. Материал фильтров должен быть биологически индифферентен.    

    Фильтровальные материалы имеют следующие недостатки: набухают, обладают недостаточной прочностью, адсорбируют некоторые вещества и ионы за счет диссоциации в водной среде, приобретая отрицательный заряд. Процесс фильтрования трудоемок, протекает с небольшой скоростью.

    В зависимости от механизма задержания частиц различают фильтры глубинные (пластинчатые) и мембранные (экранные). В глубинном фильтре частицы обычно задерживаются в месте пересечения волокон фильтра, т. е. механически или в результате адсорбции на материале фильтра. В качестве глубинных фильтров используют хлопковолокнистые материалы (вату, марлю), стекло в виде спекшегося порошка или волокон, целлюлозно-асбестовые фильтры, материалы из полимерных волокон. Мембранные фильтры представляют собой сита со средними размерами пор в узком диапазоне. Эти фильтры быстро засоряются, поэтому для фильтрования растворов используют комбинированные фильтры  с применением ваты медицинской гигроскопической, бумаги фильтровальной лабораторной, марли бытовой хлопчатобумажной. Для задержания волокон, вымываемых из фильтровальной бумаги, под бумажный фильтр в устье воронки подкладывают небольшой тампон медицинской гигроскопической ваты.

    Все фильтрующие материалы по своему качеству должны полностью удовлетворять требованиям, приведенным в соответствующей нормативно-технической документации. Вата должна быть обезжиренной, длинноволокнистой, не содержать кислых, щелочных и восстанавливающих веществ; хлориды, сульфаты, соли кальция допускаются только в минимальных количествах. Наиболее пригодной для процеживания является медицинская вата сорта «глазная» (не ниже первого сорта). Марля бытовая хлопчатобумажная может применяться только обезжиренная, не содержащая примесей крахмала и других веществ. Марлевые фильтры обладают большой пропускной способностью и почти не дают механических загрязнений.

    Бумага фильтровальная лабораторная является основным фильтрующим материалом в условиях аптеки. Она должна состоять из чистой клетчатки, без темных и просвечивающихся пятен, примесей древесины, хлоридов, солей железа – марка Ф-I М. Поскольку бумажный фильтр и ватный тампон смачиваются этой же жидкостью, неизбежно происходит некоторая потеря раствора. Отсюда количество ваты и размеры фильтра должны быть минимальными. Потери за счет фильтра при фильтровании более 100 мл раствора укладываются в установленные нормы, для фильтрования 10 – 30 мл жидкости используют особые приемы, которые будут описаны в отдельной методической разработке. Для фильтрования растворов легко окисляющихся веществ (натрия салицилат, адреналина гидрохлорид), которые разлагаются при фильтровании через бумагу, содержащую примеси железа, следует применять только беззольные фильтры, изготовленные из дополнительно очищенной фильтровальной бумаги марки Ф-ОМ.

При фильтровании через бумагу может происходить адсорбция веществ некоторых веществ. Это объясняется тем, что поверхность бумаги при фильтровании водных растворов приобретает отрицательный заряд в результате диссоциации молекул целлюлозы. Катионы щелочных и щелочноземельных металлов адсорбируются слабо, катионы тяжелых металлов – сильнее. По адсорбционной способности их можно расположить в определенном порядке (ряд Кольтгофа):

Pb> Hg> Ca>Ag>Zn

Значительная адсорбция имеет место при фильтровании растворов алкалоидов, красящих веществ (метиленового синего, этакридина, бриллиантового зеленого), пигментов (растительных сиропов), ферментов (пепсина). Следует иметь в виду, что растворы, содержащие окислители (калия перманганат, серебра нитрат и др.) восстанавливаются клетчаткой. В щелочных же растворах фильтровальная бумага набухает.

    Метод фильтрования через бумагу является малопроизводительным и трудоемким вследствие недостаточной скорости фильтрования и частого отслаивания волокон от фильтрующего материала.

    С целью совершенствования процесса фильтрования жидких лекарственных форм в аптеках предложено использование фильтров стеклянных (рис. 16). Они представляют собой пористые стеклянные пластинки, полученные путем сплавления стеклянного порошка, вставленные в воронки конической или цилиндрической формы. При их применении значительно снижается адсорбция растворенных веществ, уменьшается большая потеря фильтруемого раствора. Стеклянные фильтры удобны для фильтрования растворов алкалоидов, красящих веществ, ферментов, растворов окислителей, растворов защищенных коллоидов. Фильтры отличаются разными диаметрами пор: №1 - 90-150 мкм (размер пор соответствует ватному тампону); №2 - 40-90 мкм (размер пор соответствует рыхлой фильтровальной бумаге); №3 - 20-40 мкм (размер пор соответствует плотной фильтровальной бумаге); №4 - 10-20 мкм (размер пор соответствует очень плотной фильтровальной бумаге).

Рис.16.Стеклянные фильтры

(В.М.Грецкий, В.С.Хоменок, 1991)

 

Таблица 4

 Стеклянные фильтры

 

Номер фильтра	Размер пор фильтрующей пластинки, мкм	Назначение фильтра
1	100 – 200	Процеживание
2	40 – 50	Фильтрование растворов для внутреннего и наружнего применения
3	20 – 30	Фильтрование глазных капель
4	5 – 10	Фильтрование инъекционных растворов

    При фильтровании растворов для внутреннего и наружнего применения (исключение составляют глазные капли) обычно используют фильтры №1 и №2, через которые жидкость проходит самопроизвольно. Работа с фильтрами №3 и №4 требует создания вакуума. Их используют для фильтрования глазных и инъекционных растворов. Недостатком стеклянных фильтров является хрупкость. Они неудобны при фильтровании концентрированных растворов, в этом случае поры фильтров быстро засоряются.

 

                   Подготовка фильтровальных материалов к работе

    Фильтры из бумаги, ватные тампоны, марлю заготавливают впрок. Все работы по их приготовлению проводятся при соблюдении соответствующих санитарно-гигиенических условий.

    Фильтры бумажные простые готовят при помощи шпателя из заранее приготовленных кружков фильтровальной бумаги (рис.17).

 

                    Рис.17. Приготовление фильтра бумажного обычного

                                     (В.М.Грецкий, В.С.Хоменок, 1991)

 

Фильтры бумажные складчатые готовят, используя квадратные листы фильтровальной бумаги определенного размера (рис.18). Лист бумаги перегибают пополам, потом еще раз, получается квадрат в 4 слоя бумаги. Затем квадрат сгибают по диагонали. Полученный треугольник перегибают пополам. Затем открытый конец треугольника обрезают и фильтр расправляют. Все операции производят на чистом листе писчей бумаги.

 

                    Рис.18. Приготовление фильтра бумажного складчатого

                                     (В.М.Грецкий, В.С.Хоменок, 1991)

 

 

              Ватные тампоны готовят, используя кусочки длинноволокнистой гигроскопической ваты (глазной или хирургической). Марлю нарезают кусочками, которые складывают в 4 слоя.

    Вспомогательный материал (бумажные фильтры, ватные тампоны, марлевые салфетки) укладывают неплотно в биксы и стерилизуют при температуре 120º С в течение 45 мин насыщенным паром. Фильтровальные материалы хранят в закрытых биксах в течение 3 суток. Вскрытые материалы должны быть использованы в течение 24 ч. Из биксов материал достают стерильным пинцетом. После каждого забора бикс плотно закрывается.

 

    Процесс фильтрования

При процеживании используются стеклянные воронки, для более прочного удержания тампона в устье воронки ее внутреннюю поверхность ополаскивают очищенной водой. Приготовленный тампон тщательно промывают очищенной водой для удаления волосков, используя свободную подставку. В горлышко отпускного флакона воронку с тампоном следует помещать только после промывания во избежание попадания вместе с промывными водами трудно удаляемых мелких волосков.

    Иногда для очистки раствора процеживания недостаточно. Тогда прибегают к фильтрованию. Фильтр из бумаги с подложенным комочком из ваты помещают в устье воронки, следя за тем, чтобы он прочно вошел в устье воронки, и края его были на 2-3 мм ниже края воронки (рис.19).

 

 

 

Рис. 19. Фильтрование через бумажный складчатый фильтр (а), правильное положение воронки и фильтра (б), неправильное их положение (в)

                                     (В.М.Грецкий, В.С.Хоменок, 1991)

 

Затем его несколько раз промывают очищенной водой, помещая над подставкой. Трубка воронки должна свободно входить в горлышко флакона, чтобы воздух, который вытесняется раствором, мог свободно выходить из флакона. В противном случае фильтрование замедляется или прекращается полностью. Во избежание этого между трубкой воронки и горлышком помещают свернутую и перегнутую под углом бумажную прокладку. При этом необходимо следить за тем, чтобы прокладка не упала внутрь флакона. Для удобства работы воронку с фильтром вставляют в горлышко флакона или в кольцо специального штатива, при фильтрования через стеклянные фильтры используют насадки и другие приспособления (см. рис.20).

 

 

 

Рис. 20. Фильтрование при помощи воронки и штатива (а), насадок

различной формы (б, в) и без них (г), с использованием вакуума (В)

(В.М.Грецкий, В.С.Хоменок, 1991)

 

Фильтрование растворов через стеклянные фильтры, особенно № 2,3,4, осуществляется при помощи вакуума. Для этого используют водоструйный насос, электроотсасыватель или специальные установки (рис. 21).

 

 

Рис. 21. Аппарат АФРП (а) для фильтрования растворов и схема его

устройства (б)

(В.М.Грецкий, В.С.Хоменок, 1991)