采用功能性標(biāo)簽優(yōu)化聚合物注射器包裝

文/ Andreas Hoffnauer，Stefan Krauss，Tom van Ginneken

聚合物注射器加上功能性標(biāo)簽——帶來更多附加值的聚合物材料注射器正成為玻璃注射器的替代品。氧氣可以滲透過環(huán)烯烴類共聚物（COC）/環(huán)烯烴聚合物（COP）材料，滲透到COC/COP容器中的氧可能與蛋白質(zhì)物質(zhì)發(fā)生相互作用，因此許多藥劑師不愿意使用上述材料。相關(guān)研究表明：使用具有針對性的特種標(biāo)簽后，無需擔(dān)心敏感活性藥物成分受到污染和氧化。

現(xiàn)在，預(yù)裝藥物注射器在市場中的份額越來越大，因?yàn)樗鼈兇蟠蠓奖懔俗⑸渌幬锏墓芾砗蜏?zhǔn)備。它們使用起來非常方便，拆封即可使用，有助于避免注射前的準(zhǔn)備工作出現(xiàn)錯(cuò)誤。由高品質(zhì)聚合物材料制成的預(yù)裝式注射器，尤其是COC 材料制成的預(yù)裝式注射器已經(jīng)成為玻璃注射器的替代產(chǎn)品。COC 預(yù)裝式注射器的重量更輕、設(shè)計(jì)更加靈活、吸收的蛋白質(zhì)更少、在整個(gè)價(jià)值增值鏈中的破損率更小。另外，COC 不含重金屬和鎢，幾乎沒有或者只有很少的硅化，這些優(yōu)點(diǎn)使得它適用于許多場合。

圖1 特殊材料制作的多種功能性標(biāo)簽可以對預(yù)裝式注射器的隔氧、避光保護(hù)產(chǎn)生積極的作用

聚合物的挑戰(zhàn)

直接粘貼在塑料注射器上、用以識別預(yù)裝藥物的內(nèi)包裝標(biāo)簽，為聚合物注射器提出了一大挑戰(zhàn)性任務(wù)。聚合物材料有著不同于硼硅玻璃的E&L 特性，并有著較低的氧氣和氣體阻隔性能。這些特性有可能導(dǎo)致不同活性物質(zhì)之間產(chǎn)生相互作用，并帶來粘結(jié)劑材料遷移到聚合物中的潛在風(fēng)險(xiǎn)。專門為預(yù)裝式注射器量身定制的功能性標(biāo)簽可以幫助COC 材料的注射器克服這些不足。這種標(biāo)簽還能讓制藥企業(yè)通過附加功能優(yōu)化預(yù)裝式注射器的內(nèi)包裝，例如，通過打開、隱藏和數(shù)字安全功能，可以清晰地顯示首次使用時(shí)應(yīng)關(guān)注的使用說明，或者通過防紫外線方式，以及通過改善阻氣性來改進(jìn)針劑的保護(hù)，尤其是改善針劑的抗氧化性。

研究結(jié)果提高了透明度

全球化經(jīng)營的初級包裝技術(shù)專家Schott 和Schreiner Medipharm 公司是藥品標(biāo)簽和自粘膠標(biāo)簽解決方案的專業(yè)廠家。該公司對特種標(biāo)簽是否能夠提高預(yù)裝式注射器的阻氣性和預(yù)裝式注射器有哪些積極的影響進(jìn)行了研究、試驗(yàn)，以及對COC材質(zhì)預(yù)裝式注射器使用不同標(biāo)簽時(shí)的物質(zhì)遷移、阻氣性以及光和紫外線輻射等方面的作用和影響進(jìn)行了測試。

最小的遷移量

即便針管的標(biāo)簽并不與針管內(nèi)的藥劑直接接觸，但標(biāo)簽的粘結(jié)劑也會通過物質(zhì)遷移而污染針管內(nèi)的藥物活性成分。在實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域中處于領(lǐng)先地位的研究所Nelson Labs 在進(jìn)行的一項(xiàng)研究中介紹了所謂的可浸出物（可分離成分）遷移的概念：針對COC 材料制成的Schott Toppac 品牌預(yù)裝式注射器的兩種不同的標(biāo)簽方案，對標(biāo)簽粘結(jié)劑的遷移特性進(jìn)行測試。研究所對粘貼了標(biāo)簽的注射器和未粘貼標(biāo)簽的參考注射器可溶解化學(xué)物質(zhì)的遷移狀況進(jìn)行了比較。測試用的注射器中灌裝了WFI 醫(yī)用注射液，粘貼好標(biāo)簽后，將其在嚴(yán)格受控的室溫條件下保存了36 個(gè)月。36 個(gè)月后取出針管中的醫(yī)用注射液并分析其中的發(fā)揮性有機(jī)物和不揮發(fā)有機(jī)物。檢測分析的結(jié)果是：與參考樣本相比較，兩個(gè)粘貼標(biāo)簽的注射器中均未發(fā)現(xiàn)其他化學(xué)化合物成分。這就證明了為COC 預(yù)裝式注射器開發(fā)的專用標(biāo)簽沒有化學(xué)物質(zhì)的遷移（低遷移）。

很少的氧擴(kuò)散

在包裝像生物制劑和生物仿制藥這類對氧敏感的藥物產(chǎn)品時(shí)，隔氧保護(hù)至關(guān)重要。市場上已經(jīng)有不同的聚合物藥物容器隔氧保護(hù)方案，例如，在容器表面覆蓋一層無機(jī)層，或者采用在兩層COP 材料之間增加一個(gè)聚酰胺材料隔氧保護(hù)層的三層結(jié)構(gòu)。但這些方法都比較復(fù)雜、成本費(fèi)用也非常高，并且要對現(xiàn)有的生產(chǎn)流程進(jìn)行較大的改動(dòng)。而利用阻氣膜制成的功能性標(biāo)簽則可作為新的氧氣阻隔解決方案。

霍倫霍夫IVV 研究所對多種能用作氧氣擴(kuò)散隔絕的標(biāo)簽材料進(jìn)行了測試。測試的防止氧擴(kuò)散的標(biāo)簽材料為兩層PP、PE 或者PET 熱塑性聚合物膜之間的PVOH 和SiO2中間夾層。測試的結(jié)果是：粘貼在COC 材料預(yù)裝式注射器上的專用隔氧標(biāo)簽大大減少了氧氣的擴(kuò)散滲入。它們是對氧氣非常敏感，但又無需100%隔絕氧氣的藥物制劑的理想隔氧標(biāo)簽。對藥品生產(chǎn)廠家來講，這一技術(shù)無需很高的設(shè)備投資，而且不必對現(xiàn)有的制藥工藝流程進(jìn)行改動(dòng)，就能利用功能性標(biāo)簽實(shí)施隔氧功能。

圖23 種不同安全防護(hù)等級的功能性標(biāo)簽（從左至右）能夠?qū)γ舾幸后w制劑提供可靠的紫外線和避光保護(hù)

UV 紫外線防護(hù)和避光保護(hù)

生物制劑、血液制品、疫苗和維生素等藥品都對可見光和紫外線非常敏感。這類醫(yī)藥制品通常都存放在有色玻璃容器內(nèi)，大多數(shù)情況下用琥珀色的玻璃容器包裝。但有色玻璃容器包裝的缺點(diǎn)是：容器內(nèi)部藥物活性成分的目視檢驗(yàn)非常困難，有時(shí)甚至根本無法目視檢驗(yàn)。但目視檢驗(yàn)有時(shí)是藥物制劑變色、混濁或者液體中顆粒物狀況檢驗(yàn)的重要方法。因此，生物制劑優(yōu)選的包裝容器是透明材料制成的容器。粘貼有防紫外線和避光標(biāo)簽的透明容器是包裝生物制劑的全新解決方案。研究所對多種不同的避光膜標(biāo)簽進(jìn)行了測試：對它們的材料適用性、可印刷性和粘結(jié)劑的組合使用性能進(jìn)行了測試，包括透明的紫外線防護(hù)膜，黃色的、印刷的半透明防護(hù)膜以及不透明的防護(hù)膜；測試的結(jié)果如下：

●透明的紫外線保護(hù)膜在紫外線范圍（＜380 nm）中有著很小的透射率，且透射率小于1%。

●黃色的半透明印刷膜可提供很好的防紫外線和藍(lán)光（＜480 nm）保護(hù)。

●不透明的薄膜能夠阻隔整個(gè)測試光譜范圍內(nèi)的光線。

根據(jù)需要，這3 種類型的避光膜都可以提供一定程度的紫外線防護(hù)和可見光防護(hù)。因此，在3個(gè)不同的避光保護(hù)等級中就可以利用這些避光膜組合成不同的避光標(biāo)簽解決方案，滿足不同藥物活性成分的避光要求。為了能夠?qū)λ幬锏脑碱伾M(jìn)行目視檢測，可以在封閉式的避光標(biāo)簽上開一個(gè)檢測窗口。

更高的附加值

Schreiner Medipharm 和Schott公司測試的結(jié)果表明：功能性標(biāo)簽可以改善COC 預(yù)裝式注射器的隔氧、避光保護(hù)性能。最重要的是功能性標(biāo)簽需要和包裝容器內(nèi)藥物制劑的特性相匹配，需要滿足特殊應(yīng)用目的的要求。