塑料軟袋輸液包裝技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2016/4/13 16:53:49 點(diǎn)擊次數(shù):2579
輸液是指由靜脈滴注輸入體內(nèi)的大劑量注射液,是臨床常用的五大類制劑之一,它提供患者所需的水分、電解質(zhì)和營養(yǎng)成分,也可以作為藥物靜脈給藥的載體?!熬盼濉币詠?,我國輸液生產(chǎn)得到了穩(wěn)步、健康的發(fā)展,產(chǎn)量從1995年的13.8億瓶(袋)增長到2001年的29.1億瓶(袋),年均增長16.1%,2003年輸液的市場容量達(dá)到35億瓶(袋)。目前,我國輸液生產(chǎn)采用的包裝形式有:玻璃瓶裝、塑料瓶裝以及塑料軟袋包裝,其中塑料軟袋包裝又分為PVC(聚氯乙烯)袋和非PVC軟袋包裝。
1、玻璃瓶輸液包裝技術(shù)
玻璃瓶裝輸液長期以來是我國輸液包裝的主要形式,目前我國95%輸液仍采用玻璃瓶包裝。玻璃瓶裝輸液作為輸液的傳統(tǒng)包裝形式,主要具有以下優(yōu)點(diǎn):
1)玻璃瓶的透明度好,有利于輸液進(jìn)行不溶性微粒的檢測。
2)玻璃瓶熱穩(wěn)定性好,有利于輸液生產(chǎn)過程中采用高溫滅菌法除菌,保證輸液的質(zhì)量。
3)具有良好的化學(xué)惰性、阻隔性以及密閉性,保證了藥品儲(chǔ)存時(shí)期質(zhì)量的穩(wěn)定性。
但是輸液采用玻璃瓶包裝這一技術(shù)存在一定的缺陷,主要有:
1)運(yùn)輸不便,使用地域范圍受限。玻璃瓶脆性較高,容易因劇烈的震動(dòng)和撞擊而發(fā)生破裂,所以玻璃瓶輸液不適宜長途運(yùn)輸,限制了其應(yīng)用的地域范圍。
2)工藝復(fù)雜,生產(chǎn)效率低。輸液采用玻璃瓶包裝,與其他輸液包裝技術(shù)相比,生產(chǎn)過程中增加了膠塞、隔離膜以及玻璃瓶洗滌這幾道復(fù)雜工序,工藝路線較長,生產(chǎn)周期也相對延長,因此生產(chǎn)效率較低。
3)生產(chǎn)成本高。由于工藝路線復(fù)雜,設(shè)備多、占地面積廣,設(shè)備投資費(fèi)用和房屋建設(shè)費(fèi)較高,并且在對包裝容器及輔料的處理過程中需耗用大量的水,因此生產(chǎn)成本較高。
4)臨床使用,存在安全隱患。醫(yī)護(hù)人員在使用玻璃瓶輸液時(shí)插入針頭,既要刺破膠塞,又要穿破滌綸膜,不可避免將不溶性微粒引入輸液中,輸液中的不溶性微??赡茏枞梭w微循環(huán),甚至引起血小板溶解性出血<2>;另外,臨床應(yīng)用時(shí),為了使輸液過程能順利進(jìn)行,需要插入通氣管路以向溶液引入空氣,產(chǎn)生壓力差,這時(shí)輸液處于全開放狀態(tài),空氣中的灰塵和微生物可能進(jìn)入玻璃瓶而污染輸液,導(dǎo)致嚴(yán)重的輸液反應(yīng)。
玻璃瓶由于質(zhì)量重、脆性高、易破損,不便攜帶和運(yùn)輸,因此,在20世紀(jì)60年代,國際上出現(xiàn)了以塑料容器作為包裝容器的輸液,結(jié)束了玻璃瓶輸液包裝技術(shù)一統(tǒng)天下的局面。
2、塑料瓶輸液包裝技術(shù)
塑料瓶輸液包裝技術(shù),主要是以聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)作為包裝容器的材料。我國是在1984年由天津大冢制藥公司首家引進(jìn)聚丙烯樹膠瓶包裝生產(chǎn)技術(shù),生產(chǎn)出我國第一瓶PP瓶裝大輸液。塑料瓶輸液包裝技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是:
1)重量輕,瓶重僅為玻璃瓶重的1/5,并不易破損,有利于長途運(yùn)輸。
2)塑料瓶的化學(xué)穩(wěn)定性、阻隔性以及與藥物的相容性好,有利于藥液的長期保存。
3)工藝先進(jìn),生產(chǎn)效率高。塑料瓶裝輸液生產(chǎn)過程中,制瓶與灌裝在同一生產(chǎn)區(qū)域,甚至在同一臺(tái)機(jī)器進(jìn)行,瓶子只需用無菌空氣吹洗,甚至無需洗滌直接進(jìn)行灌裝,省去了玻璃瓶裝輸液復(fù)雜的洗滌工序,生產(chǎn)周期縮短,生產(chǎn)效率提高。
雖然塑料瓶包裝技術(shù)克服了玻璃瓶包裝技術(shù),不易運(yùn)輸和生產(chǎn)效率低下的缺點(diǎn),但是必須看到塑料瓶裝輸液仍然存在一些問題:
1)臨床應(yīng)用,存在輸液安全性問題,塑料瓶裝輸液與玻璃瓶裝輸液一樣,都屬于開放式的輸液方式,使用過程中仍需插入空氣針,建立空氣通路,才能使輸液順利滴入,空氣中的微生物及微粒仍可通過空氣針進(jìn)入輸液,對人體造成損害。
2)塑料瓶透明度不如玻璃瓶,不利于輸液澄明度的檢查。
3)塑料瓶的熱穩(wěn)定性劣于玻璃瓶,PP塑料瓶不耐低溫,
遇冷易脆、開裂,PE塑料瓶不耐高溫,滅菌時(shí)不能達(dá)到FDA所要求的121℃。
3、塑料軟袋輸液包裝技術(shù)
為了解決瓶裝輸液臨床應(yīng)用的安全性問題,塑料軟袋輸液包裝技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。采用這種包裝技術(shù)的輸液,可以實(shí)現(xiàn)全封閉式輸液,臨床使用時(shí)由于軟袋的自收縮性,無需形成空氣回路,利用外界大氣壓的擠壓就可迫使藥液滴出,避免了開放式輸液方式的安全隱患,提高了輸液的安全性。塑料軟袋輸液包裝技術(shù),根據(jù)軟袋的材質(zhì)分為PVC軟袋包裝技術(shù)和非PVC軟袋包裝技術(shù)。
3.1 PVC軟袋輸液包裝技術(shù)
PVC軟袋包裝技術(shù),與玻璃瓶、塑料瓶輸液包裝技術(shù)相比,具有以下優(yōu)點(diǎn):
1)采用PVC軟袋包裝,體積小、重量輕,比塑料瓶的質(zhì)量還輕,節(jié)省了醫(yī)院和廠商的存儲(chǔ)空間,更有利于運(yùn)輸與攜帶,它克服了玻璃瓶裝輸液質(zhì)量重,體積大,易破碎不便運(yùn)輸與攜帶,以及瓶類容器需要較多存儲(chǔ)空間的缺點(diǎn)。
2)PVC軟袋具有抗壓、抗摔力強(qiáng)的特點(diǎn),便于運(yùn)輸和緊急狀況時(shí)空投用,這是軟袋包裝區(qū)別于瓶裝輸液的一個(gè)重要特征。
3)透明度較好,雖劣于玻璃瓶,但優(yōu)于塑料瓶,不影響澄明度檢查,可克服塑料瓶裝輸液澄明度差的缺點(diǎn)。
4)實(shí)現(xiàn)了全封閉式輸液方式,臨床使用,克服了瓶裝輸液的二次污染問題,提高了輸液的安全性。
5)工藝簡單、效率高、成本低。PVC袋裝輸液的制袋、灌裝、封口工序是在10000級(jí)控制環(huán)境下(灌裝和封口在局部100級(jí)層流保護(hù)下進(jìn)行)在制袋、灌裝、封口一體機(jī)上完成,制袋后無需清洗直接灌裝,與玻璃瓶包裝技術(shù)相比,省卻了復(fù)雜的膠塞、滌綸膜、玻璃瓶清洗工序。生產(chǎn)工藝大大縮短,生產(chǎn)效率得以提升。與此同時(shí),節(jié)省了大量的洗滌用水及生產(chǎn)廠房用地面積(玻璃瓶裝輸液生產(chǎn)中玻瓶存放、清洗車間、膠塞存放、清洗車間等),并且PVC材料價(jià)格低,輸液的生產(chǎn)成本得以降低。
雖然PVC軟袋輸液包裝技術(shù)存在上述諸多優(yōu)點(diǎn),但仍存在致命的弱點(diǎn),限制了PVC軟袋包裝技術(shù)的推廣:
1)PVC軟袋對水、濕汽、空氣的阻隔性較差,易被水、濕汽及空氣滲透,不利于藥液的長期儲(chǔ)存。
2)PVC軟袋對某些藥物如:油溶性維生素、胰島素、硝酸異山梨酯、氯丙嗪等,存在一定的吸附性,降低藥物的療效。
3)PVC軟袋溶出物較多,2~5μm的不溶性微粒數(shù)比其他包裝容器多,可能引起血管栓塞、靜脈炎癥、過敏反應(yīng)。
4)對人體健康及環(huán)境存在潛在危害,PVC軟袋生產(chǎn)過程中添加的增塑劑鄰苯二甲酸酯(DHEP),雖然能使PVC軟包裝變得柔軟而且富有彈性。但經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)這種物質(zhì)是一種致癌物,它可能溶出于輸液中,對患者健康造成損傷。PVC輸液軟袋作為一次性使用產(chǎn)品,用后處置焚燒時(shí)產(chǎn)生有害氣體二惡英污染大氣,對環(huán)境產(chǎn)生巨大的危害。鑒于此國家藥檢局已明確表示停止審批新的PVC軟袋包裝輸液生產(chǎn)廠家。
3.2 非PVC軟袋輸液包裝技術(shù)
以上3種輸液包裝技術(shù)雖然各有優(yōu)點(diǎn),但又都存在一定的缺點(diǎn),那么是否存在一種新型的輸液包裝技術(shù),兼具這3種包裝技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),而又無其缺陷呢?這就是90年代歐美發(fā)達(dá)國家開發(fā)出來的非PVC軟袋包裝技術(shù)。在日本,目前非PVC軟袋包裝輸液已占整個(gè)輸液市場的60%。
非PVC軟袋包裝技術(shù)經(jīng)歷了2個(gè)發(fā)展階段,一是上世紀(jì)80年代到90年代的聚烯烴復(fù)合膜包裝技術(shù),軟袋由不同的膜材加工融合而成,一般為3~5層。聚烯烴復(fù)合膜重量輕、透明度高、對水、濕氣、空氣的阻隔性好、耐熱、化學(xué)穩(wěn)定性及藥物相容性好,是一種比較理想的包裝材料,但是由于在制備復(fù)合膜的過程中,在各層膜之間使用了粘合劑,不利于膜材的穩(wěn)定,同時(shí)對藥液的穩(wěn)定性存在潛在影響,因此該技術(shù)在輸液生產(chǎn)的應(yīng)用受到了一定程度的影響;二是近幾年在對該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)的聚烯烴多層共擠膜包裝技術(shù),該技術(shù)在制軟袋過程中采用多層聚烯烴材料同時(shí)熔融交聯(lián)擠出,無需加入粘合劑,消除了粘合劑對膜材、藥液的穩(wěn)定性的不良影響。
目前較為流行的聚烯烴多層共擠膜一般為三層結(jié)構(gòu)。常用的聚烯烴多層共擠膜有2類,一類是內(nèi)層、中層采用聚丙烯與不同比例的彈性材料混合,無毒、惰性且具有良好的熱封性,外層為機(jī)械強(qiáng)度較高的聚丙烯或聚酯材料;第二類是內(nèi)層采用聚丙烯與苯乙烯乙烯丁烯苯乙烯(SEBS)共聚物的混合材料,中層采用SEBS,外層采用聚丙烯材料。
聚烯烴多層共擠膜軟袋,制袋過程不使用粘合劑、增塑劑,并且膜材無溶出、不掉屑,為輸液軟袋的安全使用提供了保障,膜材易于熱封、彈性好抗沖擊,溫度耐受范圍廣,既耐高溫可在121℃下滅菌,又抗低溫(-40℃);透明度高,利于澄明度檢查;化學(xué)惰性、藥物相容性好適宜包裝各種輸液;不含氯化物后處理對環(huán)境無害;生產(chǎn)工藝簡單、自動(dòng)化程度高;臨床輸液時(shí)軟袋可完全自收縮,實(shí)現(xiàn)全封閉式輸液,避免了輸液時(shí)的二次污染,輸液安全性高。目前唯一不足的就是膜材價(jià)格較高,并且專用的制袋、灌封設(shè)備多為進(jìn)口,價(jià)格高昂,因此其生產(chǎn)成本高于其他包裝技術(shù)。但可喜的是,近來國內(nèi)湖南千山公司已開發(fā)出達(dá)到國際水平的同類設(shè)備,價(jià)格為進(jìn)口的1/3,隨著國內(nèi)對該項(xiàng)技術(shù)的不斷消化吸收,生產(chǎn)成本還將不斷下降。
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