采用功能性標簽優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。氧氣可以滲透過環烯烴類共聚物（COC）/環烯烴聚合物（COP）材料，滲透到COC/COP容器中的氧可能與蛋白質物質發生相互作用，因此許多藥劑師不愿意使用上述材料。相關研究表明：使用具有針對性的特種標簽后，無需擔心敏感活性藥物成分受到污染和氧化。

現在，預裝藥物注射器在市場中的份額越來越大，因為它們大大方便了注射藥物的管理和準備。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備工作出現錯誤。由高品質聚合物材料制成的預裝式注射器，尤其是COC 材料制成的預裝式注射器已經成為玻璃注射器的替代產品。COC 預裝式注射器的重量更輕、設計更加靈活、吸收的蛋白質更少、在整個價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，這些優點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簽可以對預裝式注射器的隔氧、避光保護產生積極的作用

聚合物的挑戰

直接粘貼在塑料注射器上、用以識別預裝藥物的內包裝標簽，為聚合物注射器提出了一大挑戰性任務。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。這些特性有可能導致不同活性物質之間產生相互作用，并帶來粘結劑材料遷移到聚合物中的潛在風險。專門為預裝式注射器量身定制的功能性標簽可以幫助COC 材料的注射器克服這些不足。這種標簽還能讓制藥企業通過附加功能優化預裝式注射器的內包裝，例如，通過打開、隱藏和數字安全功能，可以清晰地顯示首次使用時應關注的使用說明，或者通過防紫外線方式，以及通過改善阻氣性來改進針劑的保護，尤其是改善針劑的抗氧化性。

研究結果提高了透明度

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

最小的遷移量

即便針管的標簽并不與針管內的藥劑直接接觸，但標簽的粘結劑也會通過物質遷移而污染針管內的藥物活性成分。在實驗室檢驗技術領域中處于領先地位的研究所Nelson Labs 在進行的一項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 品牌預裝式注射器的兩種不同的標簽方案，對標簽粘結劑的遷移特性進行測試。研究所對粘貼了標簽的注射器和未粘貼標簽的參考注射器可溶解化學物質的遷移狀況進行了比較。測試用的注射器中灌裝了WFI 醫用注射液，粘貼好標簽后，將其在嚴格受控的室溫條件下保存了36 個月。36 個月后取出針管中的醫用注射液并分析其中的發揮性有機物和不揮發有機物。檢測分析的結果是：與參考樣本相比較，兩個粘貼標簽的注射器中均未發現其他化學化合物成分。這就證明了為COC 預裝式注射器開發的專用標簽沒有化學物質的遷移（低遷移）。

很少的氧擴散

在包裝像生物制劑和生物仿制藥這類對氧敏感的藥物產品時，隔氧保護至關重要。市場上已經有不同的聚合物藥物容器隔氧保護方案，例如，在容器表面覆蓋一層無機層，或者采用在兩層COP 材料之間增加一個聚酰胺材料隔氧保護層的三層結構。但這些方法都比較復雜、成本費用也非常高，并且要對現有的生產流程進行較大的改動。而利用阻氣膜制成的功能性標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散隔絕的標簽材料進行了測試。測試的防止氧擴散的標簽材料為兩層PP、PE 或者PET 熱塑性聚合物膜之間的PVOH 和SiO2中間夾層。測試的結果是：粘貼在COC 材料預裝式注射器上的專用隔氧標簽大大減少了氧氣的擴散滲入。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簽。對藥品生產廠家來講，這一技術無需很高的設備投資，而且不必對現有的制藥工藝流程進行改動，就能利用功能性標簽實施隔氧功能。

圖23 種不同安全防護等級的功能性標簽（從左至右）能夠對敏感液體制劑提供可靠的紫外線和避光保護

UV 紫外線防護和避光保護

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。這類醫藥制品通常都存放在有色玻璃容器內，大多數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是：容器內部藥物活性成分的目視檢驗非常困難，有時甚至根本無法目視檢驗。但目視檢驗有時是藥物制劑變色、混濁或者液體中顆粒物狀況檢驗的重要方法。因此，生物制劑優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簽進行了測試：對它們的材料適用性、可印刷性和粘結劑的組合使用性能進行了測試，包括透明的紫外線防護膜，黃色的、印刷的半透明防護膜以及不透明的防護膜；測試的結果如下：

●透明的紫外線保護膜在紫外線范圍（＜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光（＜480 nm）保護。

●不透明的薄膜能夠阻隔整個測試光譜范圍內的光線。

根據需要，這3 種類型的避光膜都可以提供一定程度的紫外線防護和可見光防護。因此，在3個不同的避光保護等級中就可以利用這些避光膜組合成不同的避光標簽解決方案，滿足不同藥物活性成分的避光要求。為了能夠對藥物的原始顏色進行目視檢測，可以在封閉式的避光標簽上開一個檢測窗口。

更高的附加值

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