摘要:藥品的泡罩包裝又稱(chēng)為PTP包裝(press through packaging),因其具有藥品穩定性好,易于攜帶,便于少劑量和系列化包裝而被廣泛應用于片劑、丸劑、栓劑、膠囊等固體制劑的藥品。通過(guò)進(jìn)行整體藥品泡罩透濕性能檢測,比對三種成型泡罩的阻濕性可以發(fā)現,不是所有泡罩基材在成型后都能很好地保持阻隔性能,生產(chǎn)、流通中存在很多復雜的因素會(huì )導致成型泡罩的透濕量變大。事實(shí)證明,我們不能從薄膜或硬片的水蒸汽透過(guò)率(WVTR)來(lái)判定成型泡罩防潮性的優(yōu)劣。與此同時(shí),藥品泡罩的水蒸氣透過(guò)率隨環(huán)境溫度的升高而增大,因而檢測成型藥品泡罩的透濕性是非常必要的。
關(guān)鍵詞:藥品泡罩,PTP,防潮,成型,WVTR
藥品的泡罩包裝又稱(chēng)為PTP包裝(Press Through Packaging),因其具有藥品穩定性好,易于攜帶,便于少劑量和系列化包裝而被廣泛應用于片劑、丸劑、栓劑、膠囊等固體制劑的藥品。藥品對水蒸氣、氧氣、光都非常敏感,易因吸濕而失效。為保持產(chǎn)品的藥效,泡罩包裝必須具有非常好的阻隔性能。泡罩包裝主要由兩部分組成,性能需求具體如下:
(1)泡罩包裝封口材料95%以上采用鋁箔材料(藥用鋁箔國標中要求針孔直徑大于0.3毫米的不能有,直徑在0.1~0.3毫米的不能多于每平方米1個(gè)),鋁箔基材是采用純度為99%的電解鋁經(jīng)過(guò)壓延制作而成,因具有高度致密的金屬晶體結構,而有*的防潮性、阻氣性和保味性。目前PTP鋁箔結構多由保護層(OP)、印刷層、鋁箔基材、粘合層組成。OP保護層的主要作用是防止鋁箔表面氧化變質(zhì),保護油墨層不脫落,防止鋁箔在機械收卷時(shí)油墨與內側粘合劑接觸而污染藥品。粘合層的主要作用是滿(mǎn)足泡罩包裝的密封性能,要求均勻涂布在鋁箔上。在國家標準YBB00152002《藥品包裝用鋁箔》中對藥用鋁箔質(zhì)量、保護層、粘合層的性能均有理化指標要求,從而保護PTP鋁箔具有較好的阻隔性、衛生安全性、熱封性和良好的物理機械性能。
(2)泡罩的發(fā)泡基材主要使用聚氯乙烯(PVC)硬片、聚偏二氯乙烯(PVDC)硬片以及其它復合材料等,需要對應地滿(mǎn)足國家標準YBB00212005聚氯乙烯固體藥用硬片、YBB00222005聚氯乙烯/聚偏二氯乙烯固體藥用復合硬片、YBB00232005聚氯乙烯/低密度聚乙烯固體藥用復合硬片、YBB00242002聚酰胺/鋁/聚氯乙烯冷沖壓成型固體藥用復合硬片、YBB00202005聚氯乙烯/聚乙烯/聚偏二氯乙烯固體藥用復合硬片等對發(fā)泡基材的各項性能要求,使之具備足夠的阻濕、抗氧化、耐沖擊性和熱收縮性能,zui大限度保障藥品的安全。
標準號 | 標準名稱(chēng) | 測試條件 | 規格 | 水蒸氣透過(guò)量g/(m2·24h) |
YBB00212005 | 聚氯乙烯固體藥用硬片 | 23℃,90%RH | / | ≤2.5 |
YBB00222005 | 聚氯乙烯/聚偏二氯乙烯固體藥用復合硬片 | 23℃,90%RH | PVDC涂布量40g/m2 | ≤0.8 |
PVDC涂布量60g/m2 | ≤0.6 | |||
PVDC涂布量90g/m2 | ≤0.4 | |||
YBB00232005 | 聚氯乙烯/低密度聚乙烯固體藥用復合硬片 | 23℃,90%RH | 0.15mm | ≤2.8 |
0.30mm | ≤2.5 | |||
YBB00242002 | 聚酰胺/鋁/聚氯乙烯冷沖壓成型固體藥用復合硬片 | 38℃,90%RH | / | ≤0.5 |
YBB00202005 | 聚氯乙烯/聚乙烯/聚偏二氯乙烯固體藥用復合硬片 | 23℃,90%RH | 同YBB00222005中對水蒸氣透過(guò)量的要求 |
表1-各標準中對水蒸氣透過(guò)量規定匯總一覽表
目前日常生活中頻頻出現藥品變潮、失效的現象。這是由于泡罩的生產(chǎn)過(guò)程中存在很多復雜因素,實(shí)在難以*保證使用符合標準的基材所制成的成型泡罩的防潮性能可以滿(mǎn)足客戶(hù)需求。另外從表1中可以發(fā)現,各標準中對材料水蒸氣透過(guò)量規定的測試條件均為23℃、90%RH或38℃、90%RH的單一條件。然而成型后泡罩藥品在流通、銷(xiāo)售環(huán)節所處的環(huán)境并不是恒定不變的,環(huán)境溫度也并不*都是眾人所理解的常溫(即23℃),有時(shí)會(huì )遭遇到高溫環(huán)境,因此也需要考慮溫度是否會(huì )影響泡罩的透濕性,考察成型泡罩是否能夠在變動(dòng)的環(huán)境中始終保持良好的防潮性能。
醫藥泡罩整體的尺寸非常小,難以使用一般的整體包裝物檢測附件,且專(zhuān)門(mén)針對整體成型泡罩的水蒸氣透過(guò)量檢測還沒(méi)有出臺相關(guān)的國家標準,無(wú)法進(jìn)行參考。筆者通過(guò)使用濟南蘭光機電技術(shù)有限公司的W3/330水蒸氣透過(guò)率測試儀及其特殊附件,分別在23℃,90%RH和38℃,90%RH兩種條件下檢測成型泡罩的水蒸氣透過(guò)率情況。與此同時(shí),使用濟南蘭光機電技術(shù)有限公司的W3/030水蒸氣透過(guò)率測試儀分別測試23℃,90%RH和38℃,90%RH兩種條件下對應泡罩基材的水蒸氣透過(guò)率。重點(diǎn)分析醫藥泡罩基材在成型后是否仍具有良好的防潮性能,同時(shí)考察溫度對泡罩基材和成型泡罩水蒸氣透過(guò)率的影響。
測試方法:
筆者選取了三種不同泡罩基材及其制成的成品泡罩,分別編號為1#(聚氯乙烯/聚偏二氯乙烯固體藥用復合硬片,PVDC涂布量40g/m2)、2#(聚氯乙烯/聚乙烯/聚偏二氯乙烯固體藥用復合硬片,PVDC涂布量40g/m2)、3#(聚氯乙烯固體藥用硬片),試樣無(wú)折痕、針孔等明顯缺陷。
測試泡罩基材時(shí),需按照水蒸氣透過(guò)量測定法YBB00092003杯式法進(jìn)行測試,試驗時(shí)1#、2#基材的PVDC面向濕度低的一側。將泡罩基材裁取成直徑為74mm的圓片,然后放置在透濕杯中,密封好后平穩地移放至儀器W3/030內部。設備自動(dòng)將泡罩基材兩側的濕度差控制在90%RH,水蒸氣在濕度差的作用下從透濕杯中濕度大的一側透過(guò)基材進(jìn)入到干燥的一側,通過(guò)測定透濕杯的重量隨時(shí)間的變化從而求出試樣的水蒸氣透過(guò)率。
圖1 泡罩基材水蒸氣透過(guò)率測試——置試樣于透濕杯中
測試成型泡罩前將試樣在23℃±2℃的環(huán)境下,放在干燥器中調節48h,然后將進(jìn)出氣管插入藥品泡罩內,通過(guò)W3/330特殊附件將泡罩密封好后靜置5h以上。測試時(shí)具有穩定相對濕度的氮氣在泡罩外側流動(dòng),干燥氮氣在泡罩內流動(dòng),由于濕度梯度的存在,水蒸氣會(huì )從高濕一側擴散到低濕一側,透過(guò)的水蒸氣被流動(dòng)的干燥氮氣攜帶至傳感器,通過(guò)對傳感器電信號的分析計算,從而得出泡罩的水蒸氣透過(guò)率等參數。試驗過(guò)程中要仔細觀(guān)察試驗氣體的流量,避免泡罩內的氣體量驟變引起壓力的驟升驟降,給測試結果帶來(lái)較大偏差。
圖2 成型泡罩水蒸氣透過(guò)率測試
數據分析:試驗所用儀器都可自動(dòng)控溫并具有三腔獨立試驗的功能,因此可在不同試驗環(huán)境下同時(shí)測試三種泡罩或泡罩基材的水蒸氣透過(guò)率。為增加測試數據的準確性,每種試樣都選取三個(gè)平行樣,測試結果為三個(gè)平行試樣的測試平均值。測試結果具體如下表所示:
| 泡罩水蒸氣透過(guò)率WVTR(g/pkg·day) | 基材水蒸氣透過(guò)率WVTR (g/m2·24h) | 由泡罩透濕率估算出的基材透過(guò)率WVTR (g/m2·24h) | 基材對應滿(mǎn)足標準中規定的水蒸氣透過(guò)率WVTR (g/m2·24h) | |||
測試溫度 | 23℃ | 38℃ | 23℃ | 38℃ | 23℃ | 38℃ | 23℃ |
1# | 0.0003 | 0.0008 | 0.85 | 2.236 | 1.274 | 3.397 | ≤0.8 |
2# | 0.0001 | 0.0003 | 0.589 | 1.785 | 1.695 | 5.085 | ≤0.8 |
3# | 0.0011 | 0.0031 | 2.243 | 5.427 | 3.245 | 9.144 | ≤2.5 |
備注 | WVTR(基材估算值)= WVTR(泡罩)/泡罩總表面積 | ||||||
所選1#基材透濕量需滿(mǎn)足標準YBB00222005;2#基材透濕量需滿(mǎn)足標準YBB00202005;3#基材透濕量需滿(mǎn)足標準YBB00212005 |
表2-泡罩水蒸氣透過(guò)率測試結果
通過(guò)測試可以發(fā)現,溫度升高會(huì )導致基材和成型泡罩的水蒸氣透過(guò)率增大。從微觀(guān)方面分析,濕氣透過(guò)泡罩的過(guò)程可以視為濕氣擴散行為,而擴散又屬于分子熱運動(dòng),受環(huán)境溫度的影響。當溫度升高時(shí),濕氣熱分子運動(dòng)加劇,濕氣擴散加快。與此同時(shí),不斷做分子熱運動(dòng)的泡罩基材分子也隨著(zhù)溫度升高而運動(dòng)加劇,分子鏈構象變化加快,聚合物的內聚度降低,平行分子鏈間的通道變寬,濕氣擴散速度增快。這兩項都導致單位時(shí)間內、單位水蒸氣壓差下,透過(guò)單位面積泡罩的水蒸氣量增多,成型泡罩的水蒸氣透過(guò)率增大。
通過(guò)儀器檢測基材的透濕量可以發(fā)現,1#泡罩基材的透濕量大于標準YBB00222005中規定的zui大限值,這說(shuō)明1#基材的質(zhì)量就已然不能滿(mǎn)足泡罩藥品防潮性能需求。另外比對表2中數據可以發(fā)現,根據泡罩水蒸氣透過(guò)率推算得出的基材水蒸氣透過(guò)率較儀器檢測出基材的水蒸氣透過(guò)率數據偏大,并已經(jīng)不滿(mǎn)足標準中規定的基材透濕需求。這說(shuō)明藥品泡罩基材成型前、后的水蒸氣透過(guò)率相差較大,我們不能僅通過(guò)基材的水蒸汽透過(guò)率就來(lái)判斷成型泡罩的防潮性?xún)?yōu)劣。
所以通過(guò)試驗就可以證明檢測成型泡罩的水蒸氣透過(guò)率是非常必要的,有條件者更要測試不同溫度下泡罩的水蒸氣透過(guò)率。如有出現質(zhì)量問(wèn)題,廠(chǎng)家可以及時(shí)發(fā)現,在源頭查找導致泡罩水蒸氣透過(guò)率變大的原因,更好地控制藥品泡罩的質(zhì)量。
總結:
受生產(chǎn)過(guò)程、工藝、設備的復雜性及許多不確定因素的影響,我們無(wú)法保證泡罩在成型過(guò)程中*沒(méi)問(wèn)題。通過(guò)進(jìn)行整體藥品泡罩透濕性能檢測,可以發(fā)現不是所有泡罩基材在成型后都能很好地保持阻隔性能,因此我們不能從基材的水蒸汽透過(guò)率來(lái)判斷成型泡罩防潮性的優(yōu)劣。與此同時(shí),泡罩的水蒸氣透過(guò)量會(huì )隨環(huán)境溫度的升高而增大,因此可以看出檢測成型藥品泡罩在不同溫度下的透濕性是非常必要的。通過(guò)對成型泡罩包裝不同溫度下的透濕性能檢測分析,同時(shí)配合泡罩密封性能檢測、熱封性能檢測、抗沖擊性能檢測等等,藥品生產(chǎn)廠(chǎng)家可以加強泡罩包裝質(zhì)量的監控與檢測,進(jìn)而調整生產(chǎn)工藝以確保藥品的貨架期質(zhì)量。與此同時(shí),對生產(chǎn)泡罩包裝原材料的廠(chǎng)家也提出了更高的要求,需提高產(chǎn)品質(zhì)量滿(mǎn)足藥品市場(chǎng)健康發(fā)展的需求。
參考文獻:
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⑶藥品泡罩包裝材料的現狀與發(fā)展趨勢[J].包裝世界,2001,4.
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