一种制药用水抑菌微球及其制备方法与流程

本发明属于制药用水处理技术领域，涉及一种制药用水抑菌微球，本发明还涉及上述微球的制备方法。

背景技术：

制药用水的生产直接关系到药品的质量与使用安全。膜过滤工艺是制药用水生产的必备环节，在制药用水实际生产过程中，膜分级过滤中的管道、储罐、膜组件等部位都可能出现微生物的吸附生长，导致膜的污染与劣化，从而发生膜短路、浓差极化等各种现象。传统的解决办法是用阻垢剂及杀菌剂进行定期膜清洗，这种方法操作复杂，技术要求高，存在助剂残留等次生危害风险。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种制药用水抑菌微球，解决了现有技术中存在的膜清洗工艺复杂以及阻垢剂、杀菌剂易污染的问题。

本发明的另一个目的是提供上述制药用水抑菌微球的制备方法。

本发明所采用的第一种技术方案是，一种制药用水抑菌微球，该制药用水抑菌微球为采用静电喷雾法制得的银离子-pla微球。

优选地，抑菌微球的粒度为1000-5000nm或100-500nm或20-60nm或6-10nm。

本发明的第二种技术方案是，一种制药用水抑菌微球的制备方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1，将氯仿和乙醇按照体积比为1:1～4:1混合，作为溶剂；

步骤2，将聚乳酸和硝酸银按照质量比为100:1～300:1混合，制得混合体；

步骤3，将步骤2制得的混合体溶解在步骤1制得的溶剂中，得到前驱液；

步骤4，将步骤3制得的前驱液加入静电喷雾装置中，制备的得到银离子-pla微球。

本发明第二种技术方案的特点还在于，

步骤3中的前驱液的质量体积浓度为8～20％。

步骤4中静电喷雾装置的工作条件为：在10～20kv电压、纺丝速度0.5～1ml/h条件下，接收距离5～10cm范围内制备得到银离子-pla微球。

制备得到银离子-pla微球的粒度范围分别为1000-5000nm或100-500nm或20-60nm或6-10nm。

制备得到的银离子-pla微球用于制药用水膜过滤生产过程中，使用时将制备得到的微球配制为质量浓度为5-50％的微球溶液然后加入膜上游。

本发明的有益效果是，本发明的用静电喷雾法制备的银离子-pla悬浮微球，该微球具有分散度高、球形度好、均匀性大、抑菌性强等特点，微球溶液不带电荷，与膜材料不亲和，稳定存在于膜系统内，不堵塞膜孔，可循环利用，有效抑制膜系统中有机质的污染，避免了定期清洗膜材、膜组件带来的问题。本技术方案所形成的抑菌微球也可用于织物、服装、纸张等，形成抗菌服装、创伤抗菌剂等。

附图说明

图1是抑菌微球表观形貌图；

图2是适合微滤操作的抑菌微球溶液粒度分布图；

图3是适合超滤操作的抑菌微球溶液粒度分布图；

图4是适合纳滤操作的抑菌微球溶液粒度分布图；

图5是适合反渗透膜操作的抑菌微球溶液粒度分布图；

图6是本发明所制备的抑菌微球溶液在膜分离过程中的应用示意图；

图7是本发明所制备的抑菌微球在膜孔处架桥示意图；

图8是静电喷雾装置制备抑菌微球示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明提供了一种制药用水抑菌微球，该制药用水抑菌微球为采用静电喷雾法制得的银离子-pla微球。

优选地，抑菌微球的粒度为1000-5000nm或100-500nm或20-60nm或6-10nm。

本发明还提供了一种制药用水抑菌微球的制备方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1，将氯仿和乙醇按照体积比为1:1～4:1混合，作为溶剂；

步骤2，将聚乳酸和硝酸银按照质量比为100:1～300:1混合，制得混合体；

步骤3，将步骤2制得的混合体溶解在步骤1制得的溶剂中，得到质量体积浓度为8～20％的前驱液；

步骤4，将步骤3制得的前驱液加入静电喷雾装置中，在10～20kv电压、纺丝速度0.5～1ml/h条件下，接收距离5～10cm范围内制备得到银离子-pla微球。

本发明制备得到的银离子-pla微球用于制药用水膜过滤生产过程中，使用时将制备得到的微球配制为质量浓度为5-50％的微球溶液然后加入膜上游。

本发明使用的聚乳酸可以被分子量在100000～800000da的各类型号所代替。

本发明在配置质量浓度为5-50％的微球溶液时使用的是无菌水。

本发明使用的聚乳酸和硝酸银为固体。

本发明一种制药用水抑菌微球，球形度高，平均直径略大于膜材孔径，参考图1，为适合微滤操作的抑菌微球形貌，参考图2-5，图2的抑菌微球粒度集中分布于1000-5000nm，适用于0.22μm或0.45μm孔径的微滤膜抑菌，图3的抑菌微球粒度集中分布于100-500nm，适用于各种型号孔径的超滤膜抑菌，图4的抑菌微球粒度集中分布于20-60nm，适用于各种型号孔径的纳滤膜抑菌，图5的抑菌微球粒度集中分布于6-10nm，适用于各种型号孔径的反渗透滤膜抑菌。微球可悬浮在水中形成悬浮溶液，有效抑制水中的细菌生长。从图1-5可以看出，本发明制备的抑菌微球适用于制药用水抑菌，如图6所示，为抑菌微球溶液在膜分离过程中的应用示意图，如图7所示，为抑菌微球在膜孔处架桥示意图，从图6、图7看出，本发明所制备的抑菌微球可以保证膜过滤操作中实现膜孔架桥，不堵塞膜孔，提高膜过滤效率。如表1所示，本发明所制备的微球可以有效抑制革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌、霉菌的生长，银离子可以杀死包括滴虫、霉菌、大肠杆菌、淋球菌，白色念珠菌、衣原体在内的650余种病原体，当负载银离子的抑菌微球与细菌接触时，即与细菌体内带负电的活性酶产生库仑引力而强烈吸附，并与酶蛋白中的活性基团一sh(琉基)、一nh(巯基)等发生作用，使蛋白质凝固，从而可破坏细胞合成酶的活性，使细胞丧失分裂增殖的能力而死亡，产生触杀作用。本微球在水中银离子释放量极低，基本不影响纯水的电导率，如表1所示，表1为由5％微球溶液与市售抑菌剂处理过的水相微滤膜电导率及抑菌性能对比。

表1

从表1中可以看到微球溶液可以达到市售膜过滤抑菌剂的抑菌能力，基本不影响纯水电导率。

本发明一种制药用水抑菌微球使用操作简便，不需要定时停止膜过滤进行单独清洗膜材，在进行制水的同时将相应粒度的微球加入各级膜组件即可如图7所示，制药用水或纯水通过膜材进入膜下游，抑菌微球在膜上游富集并可再次通过错流操作方式加入膜组件，反复利用，长效抑菌。

如图8所示，将前驱液加入静电喷雾装置中，静电喷雾装置将其雾化成雾化液喷在微球接受端形成微球。

实施例1

步骤1，将氯仿和乙醇按照体积比为1:1混合，作为溶剂；

步骤2，将聚乳酸和硝酸银按照质量比为100:1混合，制得混合体；

步骤3，将步骤2制得的混合体溶解在步骤1制得的溶剂中，得到质量体积浓度为20％的前驱液；

步骤4，将步骤3制得的前驱液加入静电喷雾装置中，在10kv电压、纺丝速度1ml/h条件下，接收距离5cm范围内制备得到粒度范围为1000-5000nm银离子-pla微球。

使用时，在无菌水中，将制备的微球配制为质量浓度为5％的微球溶液，使用时加入微滤膜上游。

实施例2

步骤1，将氯仿和乙醇按照体积比为4:1混合，作为溶剂；

步骤2，将聚乳酸和硝酸银按照质量比为300:1混合，制得混合体；

步骤3，将步骤2制得的混合体溶解在步骤1制得的溶剂中，得到质量体积浓度为18％的前驱液；

步骤4，将步骤3制得的前驱液加入静电喷雾装置中，在20kv电压、纺丝速度0.5ml/h条件下，接收距离10cm范围内制备得到粒度范围为1000-5000nm银离子-pla微球。

使用时，在无菌水中，将制备的微球配制为质量浓度为50％的微球溶液，使用时加入微滤膜上游。

实施例3

步骤1，将氯仿和乙醇按照体积比为1:1混合，作为溶剂；

步骤2，将聚乳酸和硝酸银按照质量比为100:1混合，制得混合体；

步骤3，将步骤2制得的混合体溶解在步骤1制得的溶剂中，得到质量体积浓度为17％的前驱液；

步骤4，将步骤3制得的前驱液加入静电喷雾装置中，在10kv电压、纺丝速度1ml/h条件下，接收距离5cm范围内制备得到粒度范围为100-500nm银离子-pla微球。

使用时，在无菌水中，将制备的微球配制为质量浓度为5％的微球溶液，使用时加入超滤膜上游。

实施例4

步骤1，将氯仿和乙醇按照体积比为4:1混合，作为溶剂；

步骤2，将聚乳酸和硝酸银按照质量比为300:1混合，制得混合体；

步骤3，将步骤2制得的混合体溶解在步骤1制得的溶剂中，得到质量体积浓度为17％的前驱液；

步骤4，将步骤3制得的前驱液加入静电喷雾装置中，在20kv电压、纺丝速度0.5ml/h条件下，接收距离10cm范围内制备得到粒度范围为100-500nm银离子-pla微球。

使用时，在无菌水中，将制备的微球配制为质量浓度为50％的微球溶液，使用时加入超滤膜上游。

实施例5

步骤1，将氯仿和乙醇按照体积比为1:1混合，作为溶剂；

步骤2，将聚乳酸和硝酸银按照质量比为100:1混合，制得混合体；

步骤3，将步骤2制得的混合体溶解在步骤1制得的溶剂中，得到质量体积浓度为14％的前驱液；

步骤4，将步骤3制得的前驱液加入静电喷雾装置中，在10kv电压、纺丝速度1ml/h条件下，接收距离5cm范围内制备得到粒度范围为20-60nm银离子-pla微球。

使用时，在无菌水中，将制备的微球配制为质量浓度为5％的微球溶液，使用时加入纳滤膜上游。

实施例6

步骤1，将氯仿和乙醇按照体积比为4:1混合，作为溶剂；

步骤2，将聚乳酸和硝酸银按照质量比为300:1混合，制得混合体；

步骤3，将步骤2制得的混合体溶解在步骤1制得的溶剂中，得到质量体积浓度为11％的前驱液；

步骤4，将步骤3制得的前驱液加入静电喷雾装置中，在20kv电压、纺丝速度0.5ml/h条件下，接收距离10cm范围内制备得到粒度范围为20-60nm银离子-pla微球。

使用时，在无菌水中，将制备的微球配制为质量浓度为50％的微球溶液，使用时加入纳滤膜上游。

实施例7

步骤1，将氯仿和乙醇按照体积比为1:1混合，作为溶剂；

步骤2，将聚乳酸和硝酸银按照质量比为100:1混合，制得混合体；

步骤3，将步骤2制得的混合体溶解在步骤1制得的溶剂中，得到质量体积浓度为10％的前驱液；

步骤4，将步骤3制得的前驱液加入静电喷雾装置中，在10kv电压、纺丝速度1ml/h条件下，接收距离5cm范围内制备得到粒度范围为6-10nm银离子-pla微球。

使用时，在无菌水中，将制备的微球配制为质量浓度为5％的微球溶液，使用时加入反渗透膜上游。

实施例8

步骤1，将氯仿和乙醇按照体积比为4:1混合，作为溶剂；

步骤2，将聚乳酸和硝酸银按照质量比为300:1混合，制得混合体；

步骤3，将步骤2制得的混合体溶解在步骤1制得的溶剂中，得到质量体积浓度为8％的前驱液；

步骤4，将步骤3制得的前驱液加入静电喷雾装置中，在20kv电压、纺丝速度0.5ml/h条件下，接收距离10cm范围内制备得到粒度范围为6-10nm银离子-pla微球。

使用时，在无菌水中，将制备的微球配制为质量浓度为50％的微球溶液，使用时加入反渗透膜上游。

实施例9

步骤1，将氯仿和乙醇按照体积比为2:1混合，作为溶剂；

步骤2，将聚乳酸和硝酸银按照质量比为200:1混合，制得混合体；

步骤3，将步骤2制得的混合体溶解在步骤1制得的溶剂中，得到质量体积浓度为15％的前驱液；

步骤4，将步骤3制得的前驱液加入静电喷雾装置中，在15kv电压、纺丝速度0.7ml/h条件下，接收距离15cm范围内制备得到粒度范围为6-10nm银离子-pla微球。

使用时，在无菌水中，将制备的微球配制为质量浓度为25％的微球溶液，使用时加入反渗透膜上游。