[发明专利]使医疗液体在从容器中排出时保持pH值恒定的方法和装置

说明书

本发明涉及用于使医疗液体在从容器中排出时保持pH恒定 的方法和装置。这种方法和这种装置尤其被用于医疗液体的制造 和充注，特别是医疗溶液如碳酸氢盐透析溶液的制造和充注。

这样的医疗液体是在无菌条件下由水(WFI-注射用水)和可 溶性添加剂在所谓的批料容器(batch containers)中制造的。批 料容器具有例如约24000升的尺寸并充有液位变化的液体。气体 空间位于容器中的液位上方，并且与溶液之间存在关于化学-物理 平衡的复杂相互作用。医疗液体如碳酸氢盐溶液应该一直具有在 很窄容限内的限定pH。CO₂从溶液中解吸进入气体空间成为在 这一方面的扰动变量，这导致pH升高。

为了解决这一问题，在已知方法中，用CO₂对溶液鼓气，其 中在批料容器(反应器)的底部区域通过喷嘴将CO₂注入溶液中。 随着时间的推移，pH传感器发生偏移或显示出测量值偏差，因 此必须定期校准，这个事实尤其具有不利效果。但是，在在线传 感器的情况下，这与保持无菌条件相抵触。就此而言，通过CO₂鼓气而抵消pH升高是基于定期手动取出溶液样品以及随后的 pH实验室测定来确定与期望值的偏差，并据此在反应器底部通 过喷嘴将根据经验值的CO₂鼓入溶液。由此，在制造过程中获得 对于pH的典型的2-点控制器发展。由于化学分析需要大量时间， 导致pH的控制偏差相当大。制造方法也相应地迟缓。另外，这 种保持pH恒定的方法是极度人员密集和非自动化的。随着时间 的推移，pH传感器发生偏移或显示出测量值偏差并因此必须定 期校准的事实尤其具有不利效果。但是，在在线传感器的情况下， 这与保持无菌条件相抵触。

因此，本发明的一个目的是提供一种更简单、更省时和更符 合成本效益的使医疗液体在从容器中排出时保持pH恒定的方法 和装置。同样，本发明的一个目的是使得使医疗液体在从容器中 排出时保持pH恒定的方法能够自动化。

该目的根据本发明通过根据权利要求1所述的使医疗液体在 从容器中排出时保持pH恒定的方法来解决。在该方法中，根据 本发明，在医疗液体排出的过程中，CO₂和至少一种其它的气体 或气体混合物流入容器。本发明利用容器中的液体和气体空间彼 此紧密相互作用的认识。在此过程中，在CO₂分压低于平衡条件 的情况下，CO₂从液体中长时间逸出，同时pH增加，直到液体 和其上方的气体空间达到化学物理平衡。反之亦然，当气体空间 中的CO₂分压高于平衡条件时，CO₂被液体吸收，这导致pH降 低。就此而言，气体空间气氛中的CO₂分率对关于液体pH的物 理化学平衡具有决定性，尽管还要考虑物理化学边际条件如气体 空间中和溶液中的压力和温度。当通过降低液位排出液体以及随 之医疗液体上方的气体空间体积增加时，在上述已知方法中，液 体和气体空间变化之间的化学物理平衡的物理边际条件导致pH 改变，这随后必须纠正。相反地，由于根据本发明CO₂和至少一 种其它的气体或气体混合物的流入，使得现在可以通过相应地供 应CO₂和至少一种其它的气体或气体混合物来保持初始设定的 化学物理平衡或所达到的化学物理平衡，而无论液体排出时气体 空间的变化的物理边际条件如何，因而根本不发生pH改变。除 了CO₂，至少一种其它的气体或气体混合物的流入对于能够满足 平衡条件是决定性的。有利的是，其它的气体或气体混合物不明 显地与液体、至少是与CO₂反应，和/或应该只包含少量或可忽略 量的CO₂。具体就此而言，可以使用空气作为其它的气体混合物。

根据本发明的方法的优点在于，可以以简单的方式保持pH 恒定，从一开始就已经防止波动而不是之后补偿。由此的pH保 持可以获得更简单快速的方法过程，这还可以实现自动化。

根据本发明的方法的另一优点在于，无论如何也不能满意的 通过相应提取溶液样品并随后实验室测定pH来观察期望pH的 方法可以被完全不需要化学pH分析的简单方法所替代。具体而 言，pH测定只是在完成生产和充注过程之后为最终溶液的法定 质量控制而必须进行一次。