简析活性炭在医药行业中的吸附作用

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活性炭商品常以用途表示质量，例如：糖用、味精用、药用、针剂用、黄金用、净水用、载体用等等。有的商品列出规格项目，有的不列出，有的这个用途和那个用途所列的项目相同，可能有的关键项目属于内控，不予标示。
　　简析活性炭在医药行业中的吸附作用

　　一、规格：

　　活性炭粗看只是一种经活化的炭，细分则是型号数以百计的有活性的炭。活性炭的质量随生产原料、生产方法和后处理等的不同而异。质量也随应用的不同而异。一般各种用途的活性炭制订相应的质量规格和检验方法。

　　中外各种用途活性炭质量规格的项目汇总起来有：

　　(1)物理项目：形状、外观;目数、粒度、粒度分布;表观密度、装填密度;耐磨强度;硬度;比表面积;孔容积;漂浮率;强度;热容量;导热率。

　　(2)化学项目：pH值;灰分;水分、干燥减重;着火点;未炭化物、灼烧残渣;硫化物;氯化物;氰化物;硫酸盐;酸溶物、硝酸可溶物;醇溶物;铁含量;铜含量;锌含量;钾含量;钙镁含量;重金属含量;水提取;镉含量;砷含量;总氮;磷酸盐;锰;荧光物质;多环芳香化全物;焦油产物。(植物性原料)

　　(3)微生物项目：微生物限度。

　　(4)吸附项目;亚甲蓝吸附值;碘吸附值;苯酚吸附值;四氯化碳吸附值;焦糖脱色率;脱色指数;硫酸奎宁吸附值;糖蜜值;饱和硫容量;穿透硫容量;苯蒸气防护时间、苯活动性;氯乙烷蒸气防护时间;水容量;丁烷工作容量;ABS值;甲苯平衡活性。

　　活性炭商品常以用途表示质量，例如：糖用、味精用、药用、针剂用、黄金用、净水用、载体用等等。有的商品列出规格项目，有的不列出，有的这个用途和那个用途所列的项目相同，可能有的关键项目属于内控，不予标示。

　　活性炭在应用中有时会发生合格或不合格的问题。对策在于：活性炭的质量项目，尤其是专用炭，要讲求适用性项目，同时也要强调可行性的用法。国外号称有40种或150种以上型号的活性炭公司，就用不同质量迎合不同需求，多质量便拥有了多型号——品种繁多的代码型号。例如椰炭有多种质量和相应型号：一类供去除低浓度有机物的水处理应用，一类供一般液相或气相应用，一类供提取黄金应用;每类再细分，使椰壳具有十多种型号;又如从废炭再活化的再生炭，其质量是突出高密度、高表面积、耐用性，反复再生性，约有十个型号。可见从质量变出多品种，大有可为。

　　二、品种：

　　(一)按形状分：

　　1、粉状活性炭：外观尺寸小于0.18mm的粒子(约80目)占多数的活性炭。

　　2、颗粒活性炭：外观尺寸大于0.18mm的粒子(约80目)占多数的活性炭。不定型颗粒活性炭以上下限尺寸表示粒度范围，用乘上100的数字标出，例如上限×下限，35×59，表示粒度的范围为0.35~0.59mm。

　　3、圆柱形活性炭：以圆柱形的颗粒的横截面的直径表示，用乘上10的数字标出。例如圆柱体直径30，表示圆柱体横截面的直径为3mm。

　　4、球形活性炭：以球形颗粒的直径表示，用乘上10的数字标出。例如球形直径为20，表示球体直径为2mm。

　　还有其它异形活性炭。

　　(二)按原料分：

　　1、木质活性炭：以木屑、木炭等制成的活性炭。

　　2、果壳(果核)活性炭：以椰子壳、橄榄壳、核桃壳、杏核等制成的活性炭。

　　3、煤质活性炭：以褐煤、泥煤、烟煤、无烟煤等制成的活性炭。

　　4、石油类活性炭：例如以沥青等为原料制成沥青基球状的活性炭。

　　5、再生炭：以用过的废炭为原料，进行再活化处理的再生炭，与原活性炭相区分。在国外是一类大量的重要商品。

　　6、含碳的有机废料和农业副产品，例如稻壳、稻草、棉子壳、咖啡豆梗、油棕壳、糠醛渣、甘蔗渣、纸浆废液、合成树脂等等都可化无用为有用制成活性炭。

　　(三)按制法分：

　　1、化学品法活化的活性炭：例如以氯化锌作活化剂，原料和氯化锌溶液混合后，在隔绝空气下加热到约700℃，生成活性炭。

　　2、物理法活化的活性炭：例如先将原料炭化后，以水蒸气作活化剂，反应温度约1000℃，生成活性炭。

　　3、浸渍处理的活性炭：例如将活性炭和碘、银、钙等无机浸渍剂或吡啶、酮、叔胺等有机浸渍剂浸过的专用活性炭。

　　4、涂布处理的活性炭：例如将活性炭以生物相容性的聚合物，使其具有光滑性、渗透性的薄层，但不堵塞活性炭的孔隙，例如过滤血液用的活性炭。

　　(四)按孔容分：

　　1、大孔型活性炭：所含大孔、中孔、微孔中，以大孔体积较大的活性炭。

　　2、细孔型活性炭：所含大孔、中孔、微孔中，以微孔体积较大的活性炭。

　　三、选择的活性炭质量达不到要求标准：

　　1、活性炭中的酸碱度、氯化物、硫酸盐不合格或炭粒过细使溶液染色不易滤清，影响制剂的质量。

　　2、活性炭中锌盐、铁盐不合格，如铁盐含量较高，可使输液中某些药物如维生素c、对氨基水杨酸钠等变色。

　　3、脱色力差或不合格，导致制剂杂质含量增加。活性炭质量差，本身所含杂质较多能污染药液，往往导致制剂澄明度和微粒不合格，而且还影响制剂的稳定性，所以在配制大输液时，一定要选用一级针用活性炭。

　　4、活性炭里可能含有矿物质，矿物质含金属成分，因此活性炭对用于金属离子敏感的药品时，如VC 等，药液容易变黄。

　　四、活性炭在使用之前未进行适当的活化处理：

　　活性炭由于生产环境、包装、运输、储存条件的影响，会吸收水分和空气使其吸附力下降，若使用前未经过活化处理，会影响活性炭吸附热源和杂质的能力，影响制剂质量。所以使用前应根据具体情况，进行必要的预处理，可大大提高活性炭的除热原能力，实验表明，活化后的活性炭除热原作用明显优于未活化活性炭。

　　常用的预处理方法有：

　　1、因包装密封不好，吸收水分和空气会使活性炭吸附能力下降，可于120℃烘炽。也可以是通过用前煮沸以脱气。

　　2、对氯化物、硫酸盐有限量要求的注射剂，所用活性炭好在适量的新鲜注射用水中煮沸15分钟，放冷、滤干后烘干再用。

　　3、偏碱性或对铁盐不稳定的注射剂，在使用活性炭时，好用酸、碱处理。具体的方法是：取活性炭1份，加5%氢氧化钠4份，煮沸30分钟，滤干，用注射用水抽洗至中性，再依次用5%盐酸4份及注射用水4份煮沸30分钟，滤干并用注射用水反复冲洗至无氯离子，烘干即可。

　　五、活性炭的用法对制剂质量的影响：

　　活性炭分次加入比一次加入吸附效果好，这是因为活性炭吸附杂质到一定程度后吸附与脱吸附处于平衡状态时，吸附效力已减弱所致。所以，大输液生产时分2～3次加入活性炭效果佳，能使制剂质量明显提高。

　　甘露醇的原料常污染热原，尤其是当所配制料液颜色较深时，更是不祥的预兆。由于甘露醇不宜用高温处理，一般多用吸附法去除。但是，又因为甘露醇注射液的浓度高，热原去除常不完全，在临床使用过程中的热原反应率高于其他品种。作者在配制实践中发现，使用二次吸附法制备的甘露醇注射液可以解决以上问题，具有很大优势。

　　首先，临床上多不发生热原反应;

　　第二，成品合格率高，不溶性微粒大大减少，久置不易析出结晶;

　　第三，可用鲎试剂法代替兔法热原试验。

　　在配制葡萄糖溶液时，必须先加盐酸，待液面附着的泡沫消失后，再加活性炭，并搅拌均匀。如果先加活性炭，则泡沫中的气体被炭粒吸附，使炭粒表面形成一层气体薄膜，不容易被溶液润湿，影响活性炭的吸附作用。由此看来，配制容易起泡的料液时，应该采取一些消泡的手段，或其他措施，确保活性炭的吸附效果。

　　六、活性炭的用量对制剂质量的影晌：

　　活性炭的用量应视原料质量、品种而定，常用量为0.1%～0.5%(W/V)。若用量不足，对杂质、热原等不能完全吸附，用量过大，其所含的水溶性杂质可对药液造成污染，影响制剂质量。活性炭的用量与活性炭的吸附力、活性炭对药物的吸附力，溶媒的性质、药物的结构等因素都有关系。活性炭在水中比在有机溶媒中的吸附力强;对极性基团多的化合物的吸附力大于对极性基团少的化合物;对芳香族化合物的吸附力大于脂肪族化合物;对分子量大的化合物吸附力大于分子量小的化合物。因此对主药含量低或主药易被活性炭吸附的制剂，活性炭的用量好控制在0.05%(W/V)，并通过计算适当增加主药投料量。

　　操作不当时，活性炭对制剂质量的影响：

　　在配制主药量较大的药液时，常采用浓配法，利用活性炭吸附在高浓度时不溶解的杂质。可是浓配液脱炭结束时，为减少主药的损失，往往又用新鲜注射用水将脱炭容器内剩余的药液冲净，这使得浓配时在高浓度下未溶解的杂质得以溶解，重新混入已经滤过的药液中去，污染药液，影响制剂的质量。实践证明，浓配液脱炭时，冲洗活性炭生产的输液，成品的澄明度不合格率大于不冲洗活性炭生产的输液成品。

　　PH值不同时，活性炭对制剂质量的影响：

　　活性炭在酸性溶液中(PH：3～5)吸附作用较强，在碱性溶液中有时出现“胶溶”或脱吸附作用，反使溶液中的杂质增加，影响制剂质量，故活性炭好用酸处理并活化后使用。

　　在碱性条件下加热煮沸活性炭(用于吸附热原)，然后用0.22um滤膜过滤，所得滤液不仅颜色暗淡，而且静止后再摇荡有烟雾状活性炭出现滤液里，不澄清。倘若换成中性条件下加热吸附，其过滤效果则显得比较澄清。可能是碱性条件下活性炭产生溶胶状态所致：

　　第一，尽量避免趁热过滤。好料液放冷后再滤，这个时候胶溶状态会有所改变，滤过效果会好一些。

　　第二，活性炭不太适合碱性条件下使用，如果在碱性条件下使用。需要对活性炭预先处理，比如，在碱性、酸性水中煮沸，并烘干。

　　第三，活性炭的胶溶原理则比较复杂，不单纯有化学反应(碱性条件下的水解)，可能还有物理变化，比如高温下的分子结构改变等，所以温度的变化会影响胶溶。

　　不同温度时.活性炭对制剂质量的影响：

　　活性炭的临界吸附温度为45～50℃ ，当温度低于临界吸附温度时活性炭的吸附效力较差。使用时除需冷藏和不便加热的药液外，一般采用加热煮沸后吸附20～30分钟，冷至45～5O℃ 时滤过脱炭，脱炭好在短时间内完成，以免温度下降或在放置过程中发生脱吸附作用，使制剂杂质增多。

制成，比一般活性炭有较大的吸附量、吸附速度和脱吸速度，并有可挠性，能加工成各种

形