水平渗透仪

一、渗透压摩尔浓度人体的细胞膜或毛细血管壁等生物膜，均具有半透膜的性质。溶剂通过半透膜由低浓度溶液向高浓度溶液扩散的现象称为渗透，阻止渗透所需施加的压力，即为渗透压。在涉及溶质的扩散或通过生物膜的液体转运各种生物过程中，渗透压都起着极其重要的作用。因此，在制备注射剂、液体型眼用制剂等药物制剂时，必须关注其渗透压。凡处方中添加了渗透压调节剂的制剂，均应控制其渗透压摩尔浓度。静脉输液、营养液、电解质或渗透利尿药（如甘露醇注射液）等制剂，应在药品说明书上标明其渗透压摩尔浓度，以便临床医生根据实际需要对所用制剂进行适当的处置（如稀释）。正常人体血液的渗透压摩尔浓度范围为285～310mOsmol/kg，0.9%氯化钠溶液或5%葡糖糖溶液的渗透压摩尔浓度与人体血液相当。溶液的渗透压，依赖于溶液中粒子的数量，是溶液的依数性之一，通常以渗透压摩尔浓度（Osmolality）来表示，它反映的是溶液中各种溶质对溶液渗透压贡献的总和。渗透压摩尔浓度的单位，通常以每千克溶剂中溶质的毫渗透压摩尔来表示，可按下列公式计算毫渗透压摩尔浓度（mOsmol/kg）：毫渗透压摩尔浓度（mOsmol/kg）=〔每千克溶剂中溶解溶质的克数/分子量〕×n×1000式中，n 为一个溶质分子溶解或解离时形成的粒子数。在理想溶液中，例如葡萄糖n=1，氯化钠或硫酸镁n=2，氯化钙n=3，枸橼酸钠n=4。在生理范围及稀溶液中，其渗透压摩尔浓度与理想状态下的计算值偏差较小；随着溶液浓度的增加，与计算值比较，实际渗透压摩尔浓度下降。例如0.9%氯化钠注射液， 按上式计算， 毫渗透压摩尔浓度是2 × 1000 ×9/58.4=308mOsmol/kg，而实际上在此浓度时氯化钠溶液的n 稍小于2，其实际测得值是286mOsmol/kg；复杂混合物，如水解蛋白注射液的理论渗透压摩尔浓度不容易计算，因此通常采用实际测定值表示。二、渗透压摩尔浓度的测定【1】原理通常采用测量溶液的冰点下降来间接测定其渗透压摩尔浓度。在理想的稀溶液中，冰点下降符合ΔTf=Kf·m 的关系，式中，ΔTf 为冰点下降值，Kf 为冰点下降常数（当水为溶剂时为1.86），m 为重量摩尔浓度。而渗透压符合Po=Ko·m 的关系，式中，Po 为渗透压，Ko 为渗透压常数，m 为溶液的重量摩尔浓度。由于两式中的浓度等同，故可以用冰点下降法测定溶液的渗透压摩尔浓度。【2】仪器采用冰点下降的原理设计的渗透压摩尔浓度测定仪通常由制冷系统、用来测定电流或电位差的热敏探头和振荡器（或金属探针）组成。测定时将测定探头浸入供试溶液的中心，并降至仪器的冷却槽中。启动制冷系统，当供试溶液的温度降至凝固点以下时，仪器采用振荡器（或金属探针）诱导溶液结冰，自动记录冰点下降的温度。仪器显示的测定值可以是冰点下降的温度，也可以是渗透压摩尔浓度。以上资料节选自《中国药典》2010 年版附录大输液检测要求部分。三、冰点渗透压与露点渗透压【1】——Gonotec冰点渗透压仪采用冰点低压原理进行测量，测试结果精确，重复性好，线性好。冰点低压技术是目前世界上绝大多数实验室公认的Gonotec渗透压仪制作标准。——露点渗透压仪应用沸点升高原理，水蒸气压技术，将溶液加热使之蒸发，来测量样品渗透压，与Gonotec冰点渗透压仪相比，测试结果不如冰点准确，重复性也较差。【2】——Gonotec冰点渗透压仪样品测试探针擦拭清洁简单方便，极少需要维护，使用寿命长。在正常使用情况下，最长可用十年或更长。——露点渗透压仪是利用热电偶凝结溶液样品被蒸发而产生的蒸气感应测量，每测试100 个样品后需要清洗热电偶。仪器的维护工作量大，维护成本高。因热电偶在仪器内部，清洗时需要拆开仪器，而且热电偶很容易破碎，需要经常更换。【3】——Gonotec冰点渗透压仪采用半导体制冷，利用半导体本身的物理性质不需要日常维护，而且寿命长。——露点渗透压仪用电热丝加热，使用寿命与精度低于Gonotec冰点渗透压仪。【4】——Gonotec冰点渗透压仪设计主要应用于临床研究和检测哺乳动物的体液、血液、尿液等与生命相关的液体，目前已被广大临床研究人员和药物研究人员所公认。露点渗透压仪主要用于生态学方面的研究，适用于植物，无脊椎动物。——露点渗透压仪不能用来检测乙醇，乙醚等挥发性溶液的样品，尤其是受热易分解的样品，而Gonotec冰点渗透压仪也可以。【5】——Gonotec冰点渗透压仪操作简单，不需日常维护，校准周期长。——露点渗透压仪需经常校准。

我反渗透复合膜制备设备研制成功科技日报 2012年04月18日 星期三 本报讯 （于洋 张兆军）中科院长春应化所张所波研究员主持的中科院科研装备研制项目“海水淡化反渗透复合膜制备设备”近日通过了专家验收。专家组一致认为，该项目自主设计的中试海水淡化反渗透复合膜制备设备结构新颖，具有良好的调控性能，适用于反渗透复合膜制备工艺的研究，并能连续制备反渗透复合膜，为科学研究及工业化生产提供了基础研究平台。 反渗透海水淡化是解决水资源短缺问题的重要战略手段。反渗透复合膜是膜法海水淡化的关键材料，它可以将海水、苦咸水、污水转化为纯净的淡水，在工农业生产中发挥重要作用。但目前我国绝大多数的反渗透膜依赖进口，主要原因是缺乏先进的膜材料及精密的生产设备。反渗透膜制备设备是研究和生产反渗透膜的核心技术装备，装备的缺乏严重限制了我国膜材料的研究应用进程。因此研究发展具有国际先进水平的膜材料及制备设备具有重要意义。 在中国科学院科研装备专项的支持下，中科院长春应化所成立了由反渗透复合膜材料制备及设备制造的科研人员和工程技术人员组成的复合膜制备设备研究小组，于2009年开始了“海水淡化反渗透复合膜制备设备”的研究开发。经过2年多的研发，他们解决了设备的温度控制、张力控制、纠偏控制等关键技术问题，利用PCL实现对设备硬件系统和软件系统的协调优化，制备出集聚合、热交联、成膜、后处理等多种功能为一体的反渗透复合膜制备设备，填补了国内空白。目前，该设备已在相关单位进行了反渗透复合膜配方及工艺的研究，试用效果良好。该设备的成功研制不仅可以系统研究各种制备条件对膜性能的影响规律，深入了解成膜原理及关键影响因素，更有助于打破垄断，提升我国在膜材料制备方面的研究水平，为反渗透膜的规模化生产提供技术支撑。该项目研制期间申请发明专利3项，2项已获授权。