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注射剂常用玻璃包装的分类及选择

嘉峪检测网        2024-08-30 08:04

注射剂在临床使用中,直接以液体注入人体血管组织内,生物利用度高,无首过效应,起效快,因此在急重症、危重病人、不宜口服或消化系统障碍的病人、局部定位作用、特殊疾病治疗、静脉输液以及特殊给药途径等方面具有广泛的应用。剂型一般包括大容量、小容量及粉针型,其中小容量常用的包装形式主要包括安瓿瓶、注射剂瓶(西林瓶)、预灌封注射器等。本文主要详述常用的玻璃注射剂瓶。

药品包材的选择在整个药品生命周期包括生产、运输、贮藏和使用过程中都至关重要。玻璃包装稳定性好,可以高温灭菌,保证药品无菌;密封性好,可以阻水阻氧,保证药品在有效期内质量稳定;透明度高,有利于观察识别药品质量及情况。一般药物应选用无色透明玻璃,需要避光的药物可选用棕色透明玻璃。

 

一、药用玻璃材质分类

国内根据玻璃成分的不同,可分为钠钙玻璃、低硼硅玻璃、中硼硅玻璃和高硼硅玻璃四类。主要检测指标包括三氧化二硼的含量以及平均线热膨胀系数。在注射液仿制药及一致性评价申报中,常用的是中硼硅玻璃材质。

国外根据玻璃的耐水性能不同,可分为I、II、III、IV四类。主要检测指标为表面耐水性,玻璃颗粒耐水性和蚀刻玻璃耐水性。国外上市制剂常用的是I型瓶。

具体检测参数及控制范围详见下表:

 

由上表可知,根据表面耐水性和玻璃颗粒耐水性这两项指标范围,国内的硼硅玻璃与国外的I型瓶相当。

 

二、玻璃内表面处理分类及特点

1、中性化处理

注射剂玻璃包材的中性化处理是一种重要的内表面处理工艺,旨在降低玻璃容器内表面的碱金属离子(如钠、钙、铝)释放,改进和提高玻璃容器内表面耐水性能,从而提高其化学稳定性,确保药品质量和患者用药安全。中性化处理通常通过化学物质对玻璃容器内表面进行处理,使其表面明显降低碱金属离子的释放。一般中性化处理方式有酸洗和硫化等,常用的是硫化处理。

硫化处理一般有两种:

① 在高温条件下,S(硫磺)+O2=SO2↑,SO2+Na2O=Na2SO4;

② 在高温条件下,3(NH₄)₂SO₄=3SO₂↑+6H₂O↑+4NH₃↑+N₂↑,SO2+Na2O=Na2SO4。

其原理都是将玻璃内表面难溶的碱性氧化物转化为可溶性的硫酸钠,以便于瓶子的清洗、保证药用玻璃产品的质量。

中性化处理的玻璃包材在注射剂药品包装中应用广泛,尤其是中硼硅玻璃因其优异的化学稳定性,被广泛用于药品包装领域。中硼硅玻璃不仅具有良好的耐水性、耐酸性和耐碱性,还具有较高的热稳定性和机械强度,适用于盛装生物制品、血液制品、疫苗等附加值较高的药品。

在注射剂药品包装中,钠钙玻璃和低硼硅玻璃由于其耐水性能较差,通常需要经过中性化处理才能达到较高的内表面耐水性,称为Ⅱ类玻璃容器。中性化处理后的钠钙玻璃在耐水性、耐酸碱性、抗冲击等多项重要指标方面优于未处理的钠钙玻璃。

此外,中性化处理不仅提高了玻璃包材的化学稳定性,还减少了玻璃容器在盛装药液时的脱片现象,尤其在新药、特药、偏酸、偏碱、对pH值敏感的注射剂中使用广泛,更能保证药品的质量与患者的用药安全。

总之,注射剂玻璃包材的中性化处理是一种关键的内表面处理工艺,通过降低玻璃内表面的碱金属离子释放,提高玻璃包材的化学稳定性,确保药品质量和患者用药安全。

2、硅化处理

玻璃注射剂瓶的硅化处理是一种提高玻璃瓶内表面性能的技术,主要目的是改善药液在瓶内壁的粘挂问题,从而提高药液的准确使用量和药品的安全性。硅化处理通过在玻璃瓶内表面形成一层聚硅氧烷憎水膜,增加了玻璃容器内表面的憎水性能和润滑性,有效防止玻璃瓶中的杂质和金属离子向药液迁移,保证药液的稳定性和纯度,同时减少药液的挂壁现象和药液残留,确保患者用药安全。

硅化镀膜技术通过将有机硅氧烷单体均匀涂覆在注射剂瓶内表面,并通过温度控制使其单体之间以及单体与玻璃基材表面活性点之间的热缩合反应,形成一层均匀、致密的聚硅氧烷憎水防护膜。这种憎水膜可以防止玻璃瓶中的杂质和金属离子向药液迁移,保证药液的稳定性和纯度,同时减少药液的挂壁现象和药液残留。

此外,硅化处理还涉及到玻璃瓶内表面前处理工艺的研究开发,以降低涂膜前管制注射剂瓶内部的水汽含量,增加反应活性点,使玻璃瓶内表面与涂膜材料更易反应而牢固结合,提高膜层长期使用的稳定性。

玻璃注射剂瓶的硅化处理通过在玻璃瓶内表面形成一层聚硅氧烷憎水膜,有效改善了药液在瓶内壁的粘挂问题,提高了药品的安全性和准确性。该技术的实施涉及优选膜材料和镀膜工艺、自主研发的聚硅氧烷原位聚合成膜技术以及玻璃瓶内表面前处理工艺的研究开发,确保了产品的高质量和稳定性。

3、二氧化硅镀膜处理

常见的主要是中硼硅玻璃注射剂瓶,镀膜处理主要是通过离子脉冲化学沉积法在玻璃容器内表面形成致密均一的二氧化硅镀膜层,可以阻隔玻璃成分中金属离子的迁移,减少浸出物,以改善其化学稳定性和物理性能,从而提高药品包装的安全性和准确性。这种镀膜技术对于规定低检出限度的金属离子的注射剂比较友好。

例如根据规定,用于全胃肠外营养 (TPN) 治疗的大容量胃肠外 (LVP) 药物产品的铝含量不得超过 25 微克/升 (mcg/L)。

镀膜处理能够有效防止玻璃瓶中的杂质和金属离子向药液迁移,从而保证药液的稳定性和纯度,确保患者用药的安全性和准确性。

4、其他

其他处理手段包括冷端涂层、热端涂层和化学强化等,均为提高玻璃容器的机械强度,保证药品在贮存、运输过程中的稳定性。

 

三、药用玻璃瓶的适用范围

在临床使用中,对于某些偏酸或偏碱的药物(如拉唑类注射剂)可能会与玻璃发生化学反应而影响药品质量,对玻璃容器有腐蚀作用,可能会发生玻璃脱片对药液造成污染,因此宜选用中性化玻璃包装;对于容易挂壁或容易迁移的注射液,宜选用硅化或镀膜玻璃包装。需要从多方面多角度考虑并选择适合的包材,从而包装药品的质量以及用药安全。

 

四、思考

药品包材的选择决定了药品的质量,应能保证良好的安全性、稳定性以及使用便利性。药品生产研发企业应根据产品的性质(如耐酸、耐碱、耐高温等)、包材特点、包材相容性试验结果、生产成本和临床使用等多种要素,综合考虑选择适合的包装形式及包装材质,以确保药品质量可控及安全有效的要求。

以上是基于当前认知水平的分析总结,如有不妥之处,请大家指正。

 

五、参考文献

 

[1] 注射剂与药用玻璃包装容器相容性研究技术指导原则

 

[2] ChP2020版

 

[3] EP10.0

 

 

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来源:药事纵横