藥用塑料瓶選材和封口方式研究

濟（jì）南蘭（lán）光機電技術有限公司 

藥用塑料瓶質（zhì）輕（qīng）、強度（dù）高、密封性及耐壓性好，正（zhèng）逐步替代藥用玻璃瓶，廣泛應用於口服固體藥（yào）和液體藥的包裝領域。但由於藥品成分（fèn）複雜（zá）、性能（néng）各異，儲（chǔ）藏條件苛（kē）刻，對塑料瓶的要求也（yě）更加嚴（yán）格。2002年國家藥（yào）品監督管理局發布了口服液體藥用塑料瓶的國家藥品包裝容器標準試行版，分別為YBB00082002《口服液體（tǐ）藥用聚丙烯瓶》、YBB00092002《口（kǒu）服液體藥用高密度聚乙烯瓶》、YBB00102002《口（kǒu）服液體藥用聚酯瓶》。綜合上述標準，對口服液體（tǐ）藥（yào）用塑料瓶的技（jì）術要求如下：

1、包裝材料的溶出性。藥用塑料瓶為直接（jiē）接觸（chù）藥品的（de）包裝容（róng）器，由於其材料成分、工藝不同，有的組分可能被所接觸的藥品溶出、發生遷（qiān）移現（xiàn）象並釋放有毒物質；或與藥（yào）品相互（hù）作（zuò）用，吸附藥品中的活性成（chéng）分，從而影響藥品的療效。因此，所有藥用塑料瓶在投入使用前均需做基材的溶出物試（shì）驗，包含溶液澄清度、重金屬、PH值變化值、紫外線吸收度、易氧化物及不揮發物六（liù）項指標測試。

2、包裝材料對藥品的（de）保護作用。保證藥品（pǐn）的安全（quán）性在於（yú）防止藥品受光熱影響、以及受潮、氧化而導致變質。基（jī）於此，塑料瓶一（yī）方麵要采用不（bú）透（tòu）光的和（hé）阻熱性良好的基材，另一方（fāng）麵控製基（jī）材（cái）和（hé）容器的（de）氧氣（qì）透過率和（hé）水蒸氣透過率在一個合理範圍內，最大限度降低水、氧的滲透。

3、包裝具有良好密封效果。特別是提高瓶口（kǒu）部分的密封性，可（kě）以極（jí）大程（chéng）度降低外界（jiè）水、氣體的侵入。這主要是（shì）由密封方式的選用和瓶口、瓶蓋的（de）設計所決定。

口服液體藥用塑料瓶目前主要采用PP、HDPE、PET三種材料，接下來，筆者從上（shàng）述藥用塑料瓶的技術要（yào）點出發，分別對此三種基材及封口方式（shì）進行對比分（fèn）析。

基材對比分析

一、密度

塑料的密度是指（zhǐ）在規定溫度下單位體積物質的重量（liàng）。據研（yán）究資料顯示，材料的密度與其阻隔性和力（lì）學性能密切相關，是影響材（cái）料物理性（xìng）能的基礎參數。口服固體/液體藥用塑料瓶相（xiàng）關標準規定了其密度測試方法：分別取PP、HDPE、PET塑料瓶基材2g，加水100ml，回流2小時，放冷，80℃幹（gàn）燥2小時後（hòu），精密稱（chēng）定（Wa）。再置適宜的溶劑（密（mì）度為（wéi）d）中（zhōng），精密稱定（Ws）。經下式計算：

Wa/(Wa-Ws) ·d

得出PP、HDPE、PET三種塑料基材的密度如表1。測試結果顯示，所采（cǎi）用的基材密度均在國家標準的範圍內，通過對比發現，PET較PP、HDPE質地緊密，更為適合作為藥用塑料瓶的生產基材。

表1、PP、PET、HDPE密度對比

二、阻隔性

  　阻隔（gé）性是指藥用塑料瓶對氣體、液體等滲透通過材料的阻礙作用，它的優劣可直接影響（xiǎng）藥品在貨架期內的質量，同時也是評定藥品保質期的重要指標。主要包括材料的（de）氧氣透過率和水蒸氣透過率。筆者以口服固體（tǐ）/液體藥用塑料瓶相關標準為依據，在23℃、50%RH環境中，采用VAC-V2壓差法氣體滲透儀和W3/330水蒸氣透過（guò）率測試係統對25.4μm厚的PP、HDPE、PET三種基材進行了氧氣（qì）和水蒸氣透過率的測試，結果如下：

表2、PP、PET、HDPE氧（yǎng）氣透過率和水蒸氣透過率對比（bǐ）

　　由表2可以看出，三種基材的氧氣（qì）透過率差別很大，在同樣條件下PET的（de）氧氣透過（guò）率僅為PP的1/3和HDPE的1/5。而在水蒸氣（qì）透過率測試中，PP和HDPE數值相近，PET的透過率（lǜ）則相對較大。通過對數據綜合分析（xī），PET基（jī）材可作（zuò）為藥用塑料瓶的理想材料，然而，在現實生產中，除了考慮材料的物理性（xìng）能外（wài），成本等其他因素也會對選材產生影（yǐng）響。那麽，如何在現有條件下，以最低的成本獲得藥用塑料瓶優（yōu）異（yì）的阻氧和阻水性能？影響材料阻隔性能的因素主要有厚度、化學結構（gòu）和緊密程（chéng）度（dù）等，對此現有兩（liǎng）種方法可提升材料的阻隔性：

　　① 提高基材的厚度及其均勻性。一方麵，隨著材料（liào）厚度的提升（shēng），其阻隔性也會增強，但（dàn）當厚度達到一定程度後，材料阻隔性趨於穩定。另一方麵保持材（cái）料厚度的均勻性，以此減少因材（cái）料厚（hòu）薄不（bú）一帶來（lái）的不同部位（wèi）阻（zǔ）隔性差異問題。

　　② 改性基材。改（gǎi）性意味著（zhe）針對影響（xiǎng）基材阻隔性（xìng）的（de）化學結構和緊密程度等因素，選用（yòng）適當的（de）技術方法進（jìn）行處理，以降低氣體和水分的滲透速率。共混改性技術是將兩種或兩種以上阻隔性能較差的材料混合在一起進行加工的方法，其中層狀共混技術延長了氣體分子在基材中的滲透路徑來提高基材的阻隔性，效果頗佳；多層複合改性技術是指基材與其他（tā）阻隔性好的材料如（rú）PVDC、EVOH等通過複合工藝形成多層容器，此種技術除了可以很好的提升材料（liào）的阻隔性，亦可（kě）改善材料的耐環境性；表麵（miàn）改性技術，即在材料表麵塗覆（fù）或進行其他處理形成高阻隔（gé）層，提升阻隔效果，常見如氣體（tǐ）阻隔塗層技術（shù）、硬質（zhì）碳膜塗層（céng）技術、Acticl內表麵（miàn）無定型（xíng）碳處理技術、Glaskin工藝和SiOx塗層技術等。另外，氟化處理技術也是表麵改性技術的（de）另一發展方向，通過在表麵（miàn）進行氟氣的氟化處理，形成一層高阻隔性的（de）氟化層，從（cóng）而改變基材的表麵極性和內聚能密度等，減緩氣（qì）體（tǐ）分子或水分子在材料（liào）中的擴散。

三、透明度

　　對於藥品的某些成分，光照（zhào）可引起光化降解，不僅會使藥品變色和沉（chén）澱，降低藥效，甚至會增加藥品的毒（dú）性，是藥品氧化變質的加速劑。藥用塑料瓶常用材料中，PP和HDPE為半透明，而PET為透明，因此，生產時一般加入茶色或其他顏色母粒，使瓶體保持暗色，以阻擋陽（yáng）光。

封（fēng）口方式選擇（zé）

　　藥用塑料瓶主要有三種封口形式，一（yī）是瓶口外螺（luó）紋與瓶蓋內螺紋契合鎖（suǒ）緊實（shí）現封口（kǒu），二是采用平壓式密封，隨著瓶蓋（gài）的壓合，瓶口平麵與瓶蓋（gài）內密封墊片接觸實現封口（kǒu），三是側壁式（shì）密封，在瓶蓋壓（yā）合的過程中，帶（dài）有倒錐形或（huò）橢圓體內塞的瓶蓋壓入瓶口內部，依靠內塞與瓶口內徑的過盈配合實現封口。具體采用哪種封口方式，則取決於內容物的性質。通（tōng）常，口服固體藥用塑料瓶多采用螺紋和鋁箔墊片電磁感應封（fēng）口，除了具有（yǒu）良好的密封效果，還具有防偽和（hé）防開啟的功用。口服液體藥用塑料瓶適（shì）宜采用側壁式密（mì）封，並在瓶蓋內（nèi）壁（bì）設計蓋扣（kòu），隻需將瓶蓋（gài）上的密封（fēng）塞壓入封口即可完成瓶（píng）口和外蓋的緊密封（fēng）裝，此方式可為流體（tǐ）性質的內容物提供最佳密封效果。

　　為了驗證所選封口方式的密封性，應對每（měi）批產品抽（chōu）樣（yàng）檢測其封口的完好性，YBB00082002等相關標準為我（wǒ）們提供了藥（yào）用（yòng）塑料瓶密（mì）封性測試的基本方法：取適量塑料瓶，分別在瓶內裝入（rù）玻璃珠（zhū），旋緊/蓋緊瓶蓋，置於具有抽氣裝置的密（mì）封試驗（yàn）儀的真（zhēn）空罐內，並注水（shuǐ）浸沒，對整個罐體（tǐ）抽真（zhēn）空（kōng）至真空度為27KPa，維持2分鍾，瓶內不得有進水或冒泡現象（xiàng），即為瓶體密封性合格。

　　隨著科技的持續進（jìn）步，人（rén）們需（xū）求日益提高，新藥品的不斷研發投產必將帶動相關藥用塑（sù）料瓶的發展，利（lì）用先進的檢測技術選擇合理的包裝材料和（hé）封口形式，將會徹底改（gǎi）變低效、落後的藥品包裝舊貌，使口服固體/液體包（bāo）裝形式躍上一個（gè）新台階。