Размеры шприцев для пептидов: 0,3, 0,5 и 1 мл
Инсулиновые шприцы выпускают с цилиндром на 0,3, 0,5 и 1 мл — это 30, 50 и 100 единиц по шкале U-100, где одна единица равна 0,01 мл. Именно такие цилиндры описывают рядом с разведёнными растворами пептидов. Различаются они шагом делений и тем, сколько жидкости удерживают наконечник и игла, — но не значением единицы.
Почему вместимостей три
Шкала шприца — это линейка, нанесённая на цилиндр. Длина цилиндра у всех трёх вместимостей примерно одинакова, поэтому различается только число делений, которые надо уместить на этой длине: на 0,3 мл их тридцать, на 1 мл — сто. Объём за одним делением один и тот же, расстояние между двумя соседними — нет. Из этой геометрии и вырос смысл выпускать несколько размеров, и по той же причине полуединичные деления встречаются на малых цилиндрах и не встречаются на большом: на большом для них попросту нет места.
| Цилиндр (номинальная вместимость) | Протяжённость шкалы U-100 (единицы) | Объём за одним делением | Наименьшее нанесённое деление | Источник |
|---|---|---|---|---|
| 0,3 мл | 30 | 0,01 мл | 0,5 единицы = 0,005 мл | ISO 8537:2016, приложение H (шаг градуировки и нумерации для шприцев U-40 и U-100); Frohnert & Alonso, Diabetes Technol Ther 2015 (полуединичная градуировка) |
| 0,5 мл | 50 | 0,01 мл | 0,5 единицы = 0,005 мл там, где выпускается полуединичное исполнение; иначе 1 единица = 0,01 мл | ISO 8537:2016, приложение H; Frohnert & Alonso, Diabetes Technol Ther 2015 (полуединичная градуировка) |
| 1 мл | 100 | 0,01 мл | 1 единица = 0,01 мл | ISO 8537:2016, приложение H (шаг градуировки и нумерации для шприцев U-40 и U-100) |
Полуединичная градуировка — свойство исключительно малых цилиндров. Работа в Diabetes Technology and Therapeutics о введении малых доз инсулина описывает шприцы с полуединичной шкалой как вариант с более мелким шагом в нижней части диапазона — рядом с цилиндрами на 1 мл, размеченными целыми единицами.
Инсулиновые шприцы несут не миллилитровую, а единичную шкалу. ISO 8537, стандарт именно на эти изделия, охватывает обе концентрационные шкалы — 40 единиц в миллилитре (U-40) и 100 единиц в миллилитре (U-100) — и требует, чтобы отдельный шприц был градуирован и маркирован только под одну концентрацию. Единица здесь — объёмная отметка, привязанная к предполагаемой концентрации, и ничего сверх того. Арифметика этого допущения разобрана в статье мг, мл и МЕ, а что означают нанесённые шкалы, в том числе почему шкалу U-40 нельзя читать по U-100, изложено в статье как читать инсулиновый шприц U-100.
Что на самом деле обещает допуск точности
Число рядом с делением — величина номинальная, и насколько реальный объём вправе от неё отличаться, сказано в стандарте. ISO 7886-1:2017 распространяется на стерильные шприцы однократного применения для ручной инъекции и прямо исключает шприцы для инсулина: те отнесены к ISO 8537. Его правило допусков из раздела 8 и таблицы 1 описывает, таким образом, более крупный цилиндр, которым переносят растворитель; инсулиновые цилиндры получают свои допуски через ISO 8537, где допуски на градуированную вместимость собраны в таблице H.1. И там, и там допуск задан относительно номинальной вместимости цилиндра, а не относительно снимаемого показания.
| Измеряемый объём | Допуск по ISO 7886-1:2017 | Расчёт на цилиндре 3 мл | Источник |
|---|---|---|---|
| Ниже половины номинальной вместимости | ±(1,5 % номинальной вместимости + 2 % вытесненного объёма) | показание 1 мл: ±(1,5 % × 3 мл + 2 % × 1 мл) = ±0,065 мл | ISO 7886-1:2017, раздел 8, таблица 1, ПРИМЕР 1 |
| На половине номинальной вместимости и выше | ±5 % вытесненного объёма | показание 2 мл: ±(5 % × 2 мл) = ±0,100 мл | ISO 7886-1:2017, раздел 8, таблица 1, ПРИМЕР 2 |
Следствие легко упустить. На том же цилиндре 3 мл допустимая погрешность у отметки 1 мл равна 0,065 мл — это 6,5 % показания, а у отметки 2 мл она составляет 0,100 мл, то есть 5,0 %. Абсолютная погрешность растёт вместе с вместимостью, относительная — по мере уменьшения показания. Прочие требования таблица 1 того же издания разносит по классам номинальной вместимости ровно так же: для цилиндра менее 2 мл она задаёт максимальный мёртвый объём 0,07 мл и подлежащий нумерации интервал шкалы 0,1 мл.
Метрологические исследования указывают в ту же сторону. В Hospital Pharmacy шприцы на 1, 3, 5, 10 и 20 мл проверяли гравиметрически при заполнении на 5, 10 и 20 % — средняя относительная погрешность вышла от 1,4 до 18,6 % при заявленных изготовителем ±5 %. Авторы отметили рост доли неприемлемых отклонений, свыше 5 %, всякий раз, когда отмерялось менее 20 % номинальной вместимости шприца, и описали подбор шприца, вместимость которого ближе всего к нужному объёму.
Калибр иглы и почему шкала идёт наоборот
Трубку иглы маркируют калибром, и шкала эта контринтуитивна, потому что измерением не является вовсе. Число — унаследованное обозначение из проволочного производства XIX века, где оно обозначало число проходов волочения, а не диаметр; шаги задавались оснасткой и производственными ограничениями, а не формулой, отсюда и неравномерность ряда, и то, что большее число означает более тонкую трубку. Иглы, о которых идёт речь в контексте разведения пептидов, — обычные инъекционные иглы, и калибр ничего не сообщает о жидкости в цилиндре.
Современная практика старую маркировку сохранила и добавила к ней метрическую. ISO 9626 распространяется на жёсткие трубки из нержавеющей стали для изготовления медицинских изделий и обозначает трубку номинальным наружным диаметром в миллиметрах, соответствующим калибром и толщиной стенки, с полем допуска вокруг каждого номинала. Для размера 0,33 мм, то есть для обозначения 29 G, это поле лежит между 0,324 и 0,351 мм.
| Обозначение калибра | Номинальный наружный диаметр (мм) | Источник |
|---|---|---|
| 18 G | 1,20 | ISO 9626:2016, таблица 1 |
| 19 G | 1,10 | ISO 9626:2016, таблица 1 |
| 20 G | 0,90 | ISO 9626:2016, таблица 1 |
| 21 G | 0,80 | ISO 9626:2016, таблица 1 |
| 22 G | 0,70 | ISO 9626:2016, таблица 1 |
| 23 G | 0,60 | ISO 9626:2016, таблица 1 |
| 24 G | 0,55 | ISO 9626:2016, таблица 1 |
| 25 G | 0,50 | ISO 9626:2016, таблица 1 |
| 26 G | 0,45 | ISO 9626:2016, таблица 1 |
| 27 G | 0,40 | ISO 9626:2016, таблица 1 |
| 28 G | 0,36 | ISO 9626:2016, таблица 1 |
| 29 G | 0,33 | ISO 9626:2016, таблица 1 |
| 30 G | 0,30 | ISO 9626:2016, таблица 1 |
| 31 G | 0,25 | ISO 9626:2016, таблица 1 |
Номинальные метрические размеры в обозначениях ISO 9626:2016. Стандарт задаёт вокруг каждого номинала поле допуска и отдельно нормирует минимальный внутренний диаметр для обычной, тонкой, сверхтонкой и ультратонкой стенки, поэтому из одного лишь калибра просвет не выводится.
Скорость движения жидкости через просвет определяет как раз внутренний диаметр, а он калибром не задан. ISO 6009, стандарт на цветовое кодирование, распространяется на иглы с обычной, тонкой, сверхтонкой и ультратонкой стенкой, так что две трубки с одним и тем же числом калибра вполне могут иметь разный просвет. Тот же документ закрепляет цветовой код для опознавания игл метрических размеров от 0,18 мм (34 G) до 3,4 мм (10 G), а сами цветовые эталоны вынесены в приложение. Цветная канюля — указание размера, а не знак качества.
Инсулиновые шприцы находятся на тонком конце этого диапазона: обзор в Clinical Diabetes приводит калибры их игл от 28 до 31, где 31 — самая тонкая.
Длина иглы как характеристика изделия
Длина — вторая размерность в маркировке, и, как и калибр, она описывает изделие, а не даёт ему оценку. Тот же обзор в Clinical Diabetes перечисляет длины игл инсулиновых шприцев 5, 6, 8 и 12,7 мм. Для инъекционных игл вообще сестринские руководства дают диапазон примерно от 1/8 дюйма (около 3 мм) до 3 дюймов (около 76 мм). Готовую иглу нормирует ISO 7864: он охватывает обозначенные метрические размеры от 0,18 до 1,2 мм и задаёт канюлю, защитный колпачок, трубку, острие, обозначение размера, цветовое кодирование, эксплуатационные требования, упаковку и маркировку.
Какая длина уместна в конкретной клинической ситуации — вопрос, на который общая справочная страница ответа не даёт: он решается по конкретному зарегистрированному препарату, его инструкции и по тому, кто выполняет введение. Инъекции — область подготовленных рук.
Несъёмная игла или съёмная: мёртвый объём в цифрах
Не всё, что набрано в цилиндр, выходит обратно. Мёртвый объём — это жидкость, удерживаемая после полного хода поршня, и находится она в трёх местах: в просвете иглы, в её канюле и в наконечнике цилиндра, между торцом поршня и выходным конусом.
Сколько именно, определяет конструкция, и решает здесь то, где заканчивается игла. У трубки, надетой на наружный конус, остаток распределён по трём полостям: наконечник цилиндра, внутренность канюли и просвет. У впаянной иглы, которая проходит сквозь конус до самого дна цилиндра, для остатка есть только просвет. Оба исполнения измерили Zule и Bobashev в 2009 году, и разрыв между ними велик.
| Исполнение | Где остаётся жидкость | Остаток после полного хода поршня | Тот же объём по шкале U-100 | Источник |
|---|---|---|---|---|
| Инсулиновый шприц на 1 мл, несъёмная игла 28 G | Просвет иглы | ок. 2 мкл | ок. 0,2 единицы | Zule & Bobashev 2009 |
| Инсулиновый шприц на 1 мл, съёмная игла 26 G длиной 12,7 мм | Наконечник цилиндра, канюля, просвет иглы | ок. 84 мкл | ок. 8,4 единицы | Zule & Bobashev 2009 |
| Цилиндр общего назначения номинальной вместимостью менее 2 мл, нормированный максимум | Измеряется на шприце по методике стандарта, то есть без канюли и просвета съёмной иглы | не более 0,07 мл | 7 единиц | ISO 7886-1:2017, таблица 1 |
Цифры взяты из опубликованного сравнения конструкций с высоким и низким мёртвым объёмом (Zule и Bobashev, 2009). Строки таблицы получены не одним и тем же способом: опубликованные 84 мкл включают канюлю и просвет съёмной иглы и потому превышают предел, установленный стандартом для самого цилиндра, поскольку ISO 7886-1:2017 измеряет мёртвый объём на шприце. Пересчёт объёма от этого не меняется: 84 мкл — это 0,084 мл, а 0,084 мл на цилиндре U-100 составляют 8,4 единицы. На фоне набранных 30 единиц такой остаток — больше четверти содержимого, на фоне 100 единиц — меньше десятой части. Мёртвый объём — величина постоянная, поэтому его доля зависит от того, сколько набрали изначально. Тот же эффект есть и у шприц-ручки, где жидкость остаётся в картридже и в игле; сравнение — в статьях шприц или шприц-ручка и шприц-ручки для пептидов.
Что такое шприц для разведения
Выражение «шприц для разведения» не обозначает отдельной товарной категории. Это описание роли: шприц, которым растворитель переносят во флакон с лиофилизатом пептида, в отличие от шприца, которым затем снимают показание отмеренной доли раствора.
Разделение вытекает из тех же правил допуска. Перенести миллилитр или несколько и отсчитать сотые доли миллилитра — разные измерительные задачи, а точность шприца нормируется относительно номинальной вместимости, поэтому ёмкость, удобная для одной задачи, оказывается плохим инструментом для другой. В литературе по аптечному изготовлению соответственно описан подбор вместимости шприца под измеряемый объём, а для переноса растворителя — более крупный цилиндр со съёмным резьбовым (Люэр-лок) соединением иглы. О конструкции Люэр-лок сестринские руководства говорят так: резьба канюли даёт надёжное соединение с иглой, трубкой или иным изделием.
Практику изготовления стерильных препаратов в США регулирует общая глава Фармакопеи США <797>, вступившая в силу 1 ноября 2023 года; она задаёт требования к персоналу, помещениям, среде и подготовке стерильных препаратов. Сама асептическая техника отнесена к этим правилам аптечного изготовления и предметом обзора изделий не является.
Фильтрация — отдельный вопрос со своими требованиями к изделиям, он разобран в статье фильтрация пептидов, а что происходит с раствором, оставленным в цилиндре, изложено в статье хранение пептидов в шприце.
Стандарты, стоящие за деталями
Пять документов покрывают почти всё, что напечатано на упаковке шприца или иглы.
| Стандарт | Что он задаёт |
|---|---|
| ISO 7886-1:2017 | Стерильные шприцы однократного применения для ручной инъекции: чистота, пределы кислотности и щёлочности, извлекаемые металлы, смазка, градуированная шкала, допуск на градуированную вместимость, максимальный мёртвый объём, цилиндр, узел поршня со штоком, наконечник, эксплуатационные требования, упаковка, маркировка; шприцы для инсулина исключены — см. ISO 8537 |
| ISO 8537 | Пустые стерильные шприцы однократного применения из пластмассы, с иглой или без, предназначенные исключительно для введения инсулина; охватывает градуировку U-40 и U-100 с допусками на градуированную вместимость по таблице H.1 |
| ISO 7864 | Стерильные инъекционные иглы однократного применения обозначенных метрических размеров от 0,18 до 1,2 мм: номенклатура, обозначение размера, цветовое кодирование, канюля, защитный колпачок, трубка, острие, эксплуатационные требования, упаковка, маркировка |
| ISO 9626 | Жёсткие трубки из нержавеющей стали для изготовления медицинских изделий: обозначение по номинальному наружному диаметру, калибру и толщине стенки, а также испытания на жёсткость, стойкость к излому и коррозионную стойкость |
| ISO 6009 | Цветовое кодирование для опознавания инъекционных игл однократного применения метрических размеров от 0,18 мм (34 G) до 3,4 мм (10 G), для обычной, тонкой, сверхтонкой и ультратонкой стенки |
Ещё одно замечание из ISO 8537: шприцы, на которые он распространяется, предназначены для применения вскоре после наполнения и описаны как непригодные для длительного хранения инсулина. Цилиндр — измерительное и подающее устройство, а не ёмкость для хранения.
Частые вопросы
Что означает калибр иглы?
Калибр (gauge, G) — унаследованное обозначение размера трубки иглы, пришедшее из проволочного производства XIX века, где номер обозначал число проходов волочения, а не диаметр. Шкала идёт в обратную сторону: чем больше число, тем тоньше трубка. ISO 9626 сохраняет старую маркировку, но привязывает её к метрическому обозначению — номинальному наружному диаметру в миллиметрах вместе с калибром и толщиной стенки, так что 31 G обозначается как 0,25 мм, а 18 G — как 1,20 мм.
Чем больше калибр — игла толще или тоньше?
Тоньше. Шкала калибров направлена против диаметра: трубка 30 G тоньше, чем 25 G, а та, в свою очередь, тоньше 21 G. В сестринских руководствах правило формулируют прямо: чем больше диаметр иглы, тем меньше число калибра.
Что такое мёртвый объём шприца?
Мёртвый объём — жидкость, остающаяся в шприце после полного хода поршня: в просвете иглы, в её канюле и в наконечнике цилиндра. Рецензируемое измерение конструкций с высоким и низким мёртвым объёмом (2009) даёт около 2 микролитров для шприца на 1 мл с несъёмной иглой 28 G и около 84 микролитров для сопоставимого цилиндра со съёмной иглой 26 G. По шкале U-100 84 микролитра — это 8,4 единицы.
Можно ли отмерять малые объёмы шприцем на 1 мл?
Отмерить можно, но допустимая погрешность задана относительно номинальной вместимости цилиндра, а не относительно набранного объёма. В общем стандарте на инъекционные шприцы ISO 7886-1 правило для объёмов ниже половины вместимости звучит как плюс-минус 1,5 % номинальной вместимости плюс 2 % вытесненного объёма; для инсулиновых цилиндров действует соответствующая таблица ISO 8537. В обоих случаях малое показание в большом цилиндре несёт пропорционально большую допустимую погрешность. Исследование в Hospital Pharmacy зафиксировало рост вероятности ошибки свыше 5 %, когда отмерялось менее 20 % номинальной вместимости шприца.
Почему для разведения описывают два разных шприца?
Потому что измерительные задачи здесь две. Перенести миллилитр или несколько во флакон и отсчитать долю миллилитра — противоположные концы шкалы, а точность шприца нормируется относительно номинальной вместимости. Поэтому в литературе по аптечному изготовлению описан подбор шприца, вместимость которого ближе всего к измеряемому объёму: отсюда и упоминание более крупного шприца со съёмной иглой рядом с малым градуированным цилиндром.
Чем шприц Люэр-лок отличается от Люэр-слип?
Это два исполнения наконечника для присоединения иглы или другого изделия. У наконечника Люэр-лок есть резьба, притягивающая канюлю иглы, а Люэр-слип держится трением на конусе. В сестринских руководствах резьбовое соединение описывают как надёжное. Инсулиновые шприцы часто обходят этот выбор стороной: игла у них впаяна в цилиндр.
Источники
- ISO 7886-1:2017, Sterile hypodermic syringes for single use – Part 1: Syringes for manual use. Международная организация по стандартизации. https://www.iso.org/standard/64790.html
- ISO 8537:2016, Sterile single-use syringes, with or without needle, for insulin. Международная организация по стандартизации. https://www.iso.org/standard/60510.html
- ISO 7864:2016, Sterile hypodermic needles for single use – Requirements and test methods. Международная организация по стандартизации. https://www.iso.org/standard/60481.html
- ISO 9626:2016, Stainless steel needle tubing for the manufacture of medical devices – Requirements and test methods. Международная организация по стандартизации. https://www.iso.org/standard/60480.html
- ISO 6009:2016, Hypodermic needles for single use – Colour coding for identification. Международная организация по стандартизации. https://www.iso.org/standard/63277.html
- Jordan MA, Choksi D, Lombard K, Patton LR. Development of Guidelines for Accurate Measurement of Small Volume Parenteral Products Using Syringes. Hospital Pharmacy. 2021;56(3):165–171. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34024924/
- Zule WA, Bobashev G. High dead-space syringes and the risk of HIV and HCV infection among injecting drug users. Drug and Alcohol Dependence. 2009;100(3):204–213. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC2654245/
- McKee AM, Yancey AM, Zhang RM, McGill JB. The Nuances Surrounding Insulin Prescribing. Clinical Diabetes. 2023;41(3):411–419. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10338272/
- Frohnert BI, Alonso GT. Challenges in Delivering Smaller Doses of Insulin. Diabetes Technology and Therapeutics. 2015;17(9):597–599. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4939443/
- Administration of Parenteral Medications. В кн.: Nursing Skills (2nd edition), Open Resources for Nursing. NCBI Bookshelf NBK593214. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK593214/
- Фармакопея США, общая глава <797>, Pharmaceutical Compounding – Sterile Preparations. United States Pharmacopeia. https://www.usp.org/compounding/general-chapter-797
Всё изложенное описывает изделия и стандарты, которые их определяют. Там, где речь идёт о зарегистрированном лекарственном препарате, растворитель, объём и оснащение заданы его собственной инструкцией и специалистами, которые препарат готовят и вводят; ничто на этой странице ни того, ни другого не заменяет.