一种内毒素检测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种内毒素检测系统，属于内毒素监控领域。该系统是在常规激光粒径检测仪的基础上对光路检测系统进行集成，采用双激光源照射，输出光通过光路进入检测池后由多点散射光接收器接收，再通过光电转换及信号放大处理后进入定量运算器，定量运算器计算出内毒素浓度并显示，若内毒素浓度超过限值则触发预警系统，实现在线监控。本实用新型专利技术可实现内毒素的定量检测，检测灵敏度高，不消耗试剂，对药液无污染，检测时间短，可靠性高。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种内毒素检测系统，尤其涉及一种基于激光粒径检测的内毒素检测系统，属于内毒素监控领域。
技术介绍
细菌内毒素为脂多糖，也被称为脂质体，是革兰氏阴性菌细胞外壁的成分，广泛存在于自然界中，该物质进入人体血液会引起发热，俗称热原反应。由于此类物质可能致人产生严重不良反应，因此在药物注射剂中均需要严格控制。目前，注射用水及注射剂生产过程还无法对内毒素进行在线监控，内毒素的检测还依赖于生产结束后采用鲎试剂法或家兔法进行检查。这些方法及过程不仅检测的灵敏度低，而且一旦发现产品中的内毒素超标时，整批产品将以废品处理，这不仅会给企业带来经 济损失，同时也会给企业带来巨大的临床应用风险。因此，为了保障注射用水及注射剂质量安全，防止生产过程中的突发污染，监测生产中超滤膜的完整性，实现对内毒素的在线监控意义重大。目前激光粒径检测仪尚未应用于内毒素的检测，我们对灵敏度较高的马尔文NanoZSZEW3600型激光粒径分析仪进行分析，其可检测出内毒素浓度在10EU/ml以上的溶液中粒子，这无法满足注射剂中内毒素的检测浓度。激光粒径检测仪是根据颗粒在不同角度的散光信号不同，对两点以上的多点散光信号进行粒径分析，但还不能对粒子浓度进行检测，因此无法用于内毒素的定量检测。
技术实现思路
本技术针对现有技术存在的缺陷，而提出一种检测灵敏度高、可实现在线检测的内毒素检测系统。该内毒素检测系统包括激光源、短焦透镜、光栅、长焦透镜、检测池、散射光接收器、光电转换器、信号放大器、信号处理器、数据采集器、定量运算器、数据显示器和预警装置，其中激光源的输出光依次通过短焦透镜、光栅和长焦透镜后进入检测池，检测池的透出光由散射光接收器接收后进入光电转换器，光电转换器的输出信号依次通过信号放大器、信号处理器和数据采集器后进入定量运算器进行内毒素浓度计算，定量运算器的输出连接数据显示器和预警装置。所述激光源采用双光束激光源；所述检测池由光学玻璃制成，检测池包括在线检测池和离线检测池；所述在线检测池上设有出液口和进液口，在线检测池通过该出液口和进液口连接在注射剂生产线管路中，在出液口和进液口上均设有电磁阀门，在进液口处还设有用于排除气泡干扰的超声探头；所述离线检测池为半密封可拆卸式检测池，该检测池顶部设有加液口 ；所述散射光接收器采用三点以上的多点宽角度散射光接收器。技术效果I、检测不消耗试剂，对药液无任何污染，经济环保。2、对光路系统进行了集成，提高了检测灵敏度，可检测O. 5EU/ml以上的内毒素溶液。3、结合了对三点以上的多点散光信号的定量运算方法，实现了内毒素的定量检测。4、检测模式分为在线检测和离线检测两种，应用灵活、实用性好、检测时间短，可满足注射用水、注射剂以及超滤膜完整性的在线监测要求。5、增设了预警系统，可在溶液的内毒素浓度超标时触发预警，实现在线监控，可靠性高。附图说明图I为本技术的组成结构示意图，图中标号名称1、激光源；2、短焦透镜；3、光栅；4、长焦透镜；5、检测池；6、散射光接收器；7、光电转换器；8、信号放大器；9、信号处理器；10、数据采集器；11、定量运算器；12、数据显示器；13、预警装置。图2为内毒素定量计算原理示意图。图3为本技术的检测预警流程图。具体实施方式本技术内毒素检测系统的结构如图I所示，包括激光源I、短焦透镜2、光栅3、长焦透镜4、检测池5、散射光接收器6、光电转换器7、信号放大器8、信号处理器9、数据米集器10、定量运算器11、数据显示器12和预警装置13，其中激光源I的输出光依次通过短焦透镜2、光栅3和长焦透镜4后进入检测池5，检测池5的透出光由散射光接收器6接收后进入光电转换器7，光电转换器7的输出信号依次通过信号放大器8、信号处理器9和数据采集器10后进入定量运算器11进行内毒素浓度计算，定量运算器11的输出连接数据显示器12和预警装置13。本技术在常规激光粒径检测仪的基础上对光路系统进行集成，优选为90°左右的散射光路检测。激光源I为双光束激光源，采用加拿大EXFO公司的FLS-2600B激光源；短焦透镜2米用超低色散透镜；光栅3米用光纤稱合器型光纤光栅；长焦透镜4米用低耗NV-202m透镜。检测池5由光学玻璃制成，包括在线检测池和离线检测池两种在线检测池的上下两端设有出液口和进液口，在线检测池通过出液口和进液口连接在注射剂生产线管路中并形成回路，以实现药液的连续检测，在出液口和进液口上均设有电磁阀门，在进液口处还设有超声探头，用于排除气泡干扰；离线检测池为半密封可拆卸式检测池，该检测池顶部设有加液口，用于手动更换溶液。散射光接收器6采用API公司的Picometrix LLC高速多点宽角度散射光接收器模块，呈多点间隔对数排列；光电转换器7采用美国恒启电子有限公司的HESMC光电转换器；信号放大器8由放大电路和滤波电路组成,其中放大电路由三个ICL7650放大器接成差动放大电路形式，滤波器为常用的RC网络；信号处理器9采用意大利VAL. CO的C0NVERTER-VLC. 602可编程信号处理器；数据采集器10采用美信公司的A/D转换器Maxl32。定量运算器11由本单位自主研发，定量运算器的计算原理如图2所示，根据光散射公式I=K · b · C · f (D) · f (E) · f (Λ λ )，式中1为散射光信号强度，K为比例常数，b为待测溶液厚度，C为内毒素浓度(单位EU/ml), f (D)为粒子粒径参数函数，f (E)为散射光谱函数，f(A λ)为波长函数，待测溶液厚度(比色池)固定，波长固定，所以b和f(A λ)为常数，光散射公式可以简化为I=ICOf(D) *f(E)。用不同浓度的内毒素标准溶液检测可得出常数K值，系统在三个以上不同角度检测溶液中内毒素粒子的散射光信号强度，根据I=K · C · f(D) · f (E)，由其中任意两个角度的散射光信号计算出f(D)和f(E)，将光散射公式简化为S=f · C+g，式中S为散光度，S是由I的In线性化数据处理得到，相关系数f=K*f(D) *f(E), g为修正参数，再用其余角度的散射光信号计算出溶液中内毒素含量，实现定量检测。数据显示器12采用金创导公司的128X64点阵显示终端，用于显示检测出的内毒素浓度值；预警装置13采用集成成就电子CMS7000-500报警监控软件和压电式预警系统，系统的检测预警流程如图3所示，在预警软件中可预先设定内毒素浓度限值， 当检测的药液中内毒素浓度超过限值时警示器报警。本技术在线检测时的使用流程为依据生产需要，在定量运算器中预先设定内毒素浓度限值以及系数f和参数g，开启生产线，使溶液进入在线检测池，根据s=f · C+g计算出内毒素浓度，当该浓度小于限值时系统保持运行，当该浓度高于限值时预警系统报目O本技术离线检测时的操作步骤为在定量运算器中预先设定系数f和参数g，取出离线检测池，用纯净水清洗干净，用待测溶液荡洗2 3次后，加入待测溶液，将检测池置于本系统中，根据S=f · C+g计算出内毒素浓度。下面提供丹参滴注液的内毒素离线定量检测实例更换离线检测池，取工作标准内毒素，使用检查用水配制成浓度100EU/ml的标准溶液，再使用检查用水逐步稀本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内毒素检测系统，其特征在于：包括激光源（1）、短焦透镜（2）、光栅（3）、长焦透镜（4）、检测池（5）、散射光接收器（6）、光电转换器（7）、信号放大器（8）、信号处理器（9）、数据采集器（10）、定量运算器（11）、数据显示器（12）和预警装置（13），其中：激光源（1）的输出光依次通过短焦透镜（2）、光栅（3）和长焦透镜（4）后进入检测池（5），检测池（5）的透出光由散射光接收器（6）接收后进入光电转换器（7），光电转换器（7）的输出信号依次通过信号放大器（8）、信号处理器（9）和数据采集器（10）后进入定量运算器（11）进行内毒素浓度计算，定量运算器（11）的输出连接数据显示器（12）和预警装置（13）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：彭国平，李红阳，郑云枫，
申请(专利权)人：南京中医药大学，
类型：实用新型
国别省市：