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真空衰减法测试输液袋包装系统的密封性
点击次数:335 更新时间:2024-02-20

摘要:输液袋由于密封性好,储运便捷,用后处理环保,易剪断等特点,在如今的医疗领域中被广泛用作药溶液输液容器。由于输液袋用于储存注射药品,因此必须确保输液袋包装系统密封性完整,避免不溶性微粒入侵药液。本文利用广州标际自主研发的AUTO GBM-L2 微泄漏密封测试仪对250 mL 0.9 % 氯化钠注射液输液袋进行密封完整性检测,并介绍了测试仪器、测试方法、方法建立及验证等,提供输液袋密封完整性检测的有效解决方案。


随着输液治疗的普遍应用,西方发达国家在20世纪50年代开始发展了软包装输液,60年代全封闭式输液软袋投放市场,并于1972年大量应用于临床。目前欧美发达国家95%以上临床使用的常规输液均为全封闭的软袋包装,香港、中国台湾地区已淘汰了瓶装开放式输液系统。塑料软袋输液包装技术,根据软袋的材质分为PVC软袋包装技术和非PVC软袋包装技术。PVC软袋对水、湿汽、空气的阻隔性较差,易被水、湿汽及空气渗透,不利于药液的长期储存,需要外包装,此外在其生产过程中添加的增塑剂邻苯二甲酸酯(DHEP)是一种致癌物,可能溶出于输液中,对人体健康存在潜在危害[1]。而非PVC多层共挤膜软袋是由3层或5层共挤膜制成的,其材料质量符合欧洲药典、日本药典及美国药典的标准,具有很低的透水性、透气性及迁移性,适用于绝大多数药物的包装,因此目前非PVC软袋占据大部分输液市场[2]



输液袋的包装系统密封完整性有助于保证药液符合安全和质量要求、防止微生物侵入和其他物质或气体的进入。根据美国药典USP 1207.2中介绍的系统密封完整性检测方法,其中真空衰减法和压力衰减法是定量检测方法,常应用于刚性包装及柔性包装密封性的定性定量检测,其中真空衰减法要求被测样品中应存在气体或液体,当样品内容物存在液体时,目标真空应低于内容物液体的蒸气压,若测试样品内容物为含颗粒物的悬浊液或粘度较高的液体,此时则不适用真空衰减法进行检测,而样品内容物为粉末也可能测试过程中堵塞漏孔,造成样品假阴性的测试结果。


本次测试样品为250 mL输液袋,内容物为 0.9 % 氯化钠注射液,包装内存在常压洁净空气,抽真空可有效建立测试腔与样品包装系统的内外压差,因此选用真空衰减法对样品进行检测。设置有效的测试参数、通过模拟泄漏建立线性关系,测试阴性实体和模拟泄漏进行准确度验证。结果表明,该方法可有效检测250 mL输液袋柔性包装的密封性。


1、材料与方法
1.1 仪器与材料
AUTO GBM-L2 双压法微泄漏密封测试仪,广州标际包装设备有限公司;250 mL输液袋亚克力实心阴性实体,广州标际包装设备有限公司;FCO 220气体流量计,Furness Controls Limited;0.9 % 氯化钠注射液,规格为250 mL,公司自购。

1.2 研究方法
被测样品放入定制的测试腔中,锁紧腔盖,仪器对测试腔进行抽真空,系统平衡后,在预定时间内,试样内外形成压力差,在压力的作用下试样内气体/液体通过漏孔进入测试腔,主机利用绝压传感器和差压传感器监测腔体内的压力变化,判断试样是否泄漏。本次的测试设备使用AUTO GBM-L2 双压法微泄漏密封测试仪如图1所示,针对待测样品,测试参数设置如下:目标真空500 Pa、循环1平衡时间5 s,测试时间5 s、循环2平衡时间10 s、测试时间30 s。


图1 AUTO GBM-L2 双压法微泄漏密封测试仪


2、线性及范围
气体流量计与腔体有连接,打开连接通道时,可以向系统释放一定体积的微小气流,可为模拟泄漏。把250 mL的阴性实体放入腔体,盖好上腔盖,打开气体流量计,调整5个不同气体流量,分别测得不同流量下的真空衰减值。以引入泄漏量为X轴,对应的测的真空衰减值为Y轴作标准曲线。线性回归方程为:y = 341.69x + 77.49,R=0.9998,接收准则为R>0.999,表明0.041 mL/min~2.323 mL/min范围内线性关系良好。

图2 气体流量计


3、阴性实体及引入泄漏流量验证
用阴性实体和气体流量计引入已知的泄漏流量,验证测试系统的实测值与流量计的模拟值是否接近以判断包装系统测试结果的准确性,采用与被测样品外形、体积尺寸相同的实心体作为阴性对照样品,放置在根据样品尺寸定制的亚克力夹具中进行测试,真空衰减值测试结果为83.7 Pa,结果判定为无泄漏,以气体流量计模拟3.0 μm和5.0 μm漏孔对应的泄漏流量进行测试,测试结果如表1所示。

由表1可知,引入泄漏流量的模拟孔径为3.0 μm和5.0 μm均能100%识别,偏差在0.5 μm以内,方法准确度良好。


4、样品测试
方法建立和测试系统准确性验证通过后,把3个待测分别放入定制测试腔内,确认腔体密闭后进行测试,测出样品的参考压力值和真空衰减值。模拟泄漏孔径5.0 μm的真空衰减值为164.6 Pa > 83.7 Pa,模拟的5.0 μm漏孔与无泄漏阴性实体的真空衰减值有良好的区分度,因此选择5.0 μm标准点作为泄漏判定阈值,样品测试结果为合格。测试样品如图3所示,测试结果见表2。

图3 测试样品



5、讨论与分析
(1)本次测试针对250 mL输液袋的样品,真空衰减法在AUTO GBM-L2 双压法微泄漏密封测试仪中的检出限在5.0 μm,达到《化学药品注射剂包装系统密封性研究技术指南》中文献报道检出限>1.0~5.0 μm级别,优于微生物挑战法,满足包装系统密封性的检测需求。
(2)本文中的方法建立是基于特定测试样品进行开发及验证,不具通用性。针对不同的样品需要根据实际样品的具体尺寸设计贴合样品的测试腔与阴性实体,再在此基础进行方法开发及验证。重点需要验证方法的测试灵敏度。
(3)本次测试依照YY/T0681.18的表述,使用气体流量计连接测试腔体,用于引入不同速率的人为泄漏,验证泄漏测试的灵敏度。
(4)药物制剂产品众多,真空衰减法作为无损、快速、定量的检测方法,广泛应用于冻干粉针剂、滴眼液、BFS、预充针等样品的微泄漏检测,而柔性包装由于其自身特性,在测试过程中需要特制夹具对样品进行约束,且输液袋一般为大体积容器,因此对测试的要求较常见刚性样品更为苛刻,本文介绍的测试方法为类似的柔性包装提供了一种可能的有效的检测方案。

参考文献
[1] 郑光辉,王立梅.非PVC多层共挤膜软袋输液包装技术探究[J].河北化工,2011,34(03):53-54+56.
[2] 张思忠 ,邢佩龙.大输液包装技术发展的新阶段及新问题[J].上海医药,2003,(12):545-549.