質(zhì)量提取法測試直立式聚丙烯輸液袋包裝的葡萄糖注射液密封完整性

王穎，楊夢雨，趙霞，肖新月

(中國食品藥品檢定研究院，北京 100050)

直立式聚丙烯輸液袋是由聚丙烯粒料吹塑制成的，是繼玻璃輸液瓶、聚丙烯塑料瓶、多層共擠輸液袋之后原國家食品藥品監(jiān)督管理總局批準的第四類輸液包裝容器[1]，具有與多層共擠薄膜輸液袋相同的全密閉輸液功能。直立式聚丙烯輸液袋因其可以直立擺放，滿足了醫(yī)務(wù)人員的操作習(xí)慣克服多層共擠膜輸液袋的缺點和液體點膠操作的不便，護理提高效率，適用性更強[3]；并且對軟袋易吸附的藥物無任何吸附作用[2]；其廢袋焚燒以后的分解物無毒性，是環(huán)境友好型產(chǎn)品，在臨床上廣泛應(yīng)用[4]。但同時由于其產(chǎn)品瓶壁較薄，在臨床上包裝泄漏風(fēng)險相對較高，一旦包裝容器發(fā)生泄漏，可能導(dǎo)致微生物侵入、包裝內(nèi)產(chǎn)品的外泄、外部液體或者固體物質(zhì)的侵入等，對消費者安全造成一定隱患[5-7]。因此保證直立式聚丙烯輸液袋在整個貨架期內(nèi)的密封完整性尤為重要。

容器密封完整性(CCI)是一個容器防止內(nèi)容物丟失以及外界污染的能力[8]。包裝容器完整性是指包裝系統(tǒng)具有保持外部物質(zhì)不進入和內(nèi)部物質(zhì)不泄出的能力。容器密封完整性測試(CCIT)是為了確保包裝系統(tǒng)在產(chǎn)品生命周期中的完整性。

國內(nèi)外對于包裝密封完整性方面都有相關(guān)的法規(guī)說明。我國藥品監(jiān)管部門于2019年發(fā)布的《化學(xué)藥品注射劑仿制藥質(zhì)量和療效一致性評價技術(shù)要求》中明確指出，包裝系統(tǒng)密封性可采用物理完整測試方法(例如壓力/真空衰減等)進行檢測。國家藥品監(jiān)督管理局藥品審評中心2020年7月發(fā)布的《化學(xué)藥品注射劑包裝系統(tǒng)密封性研究技術(shù)指南(征求意見稿)》中對注射劑密封性檢查方法的選擇和驗證進行闡述，旨在規(guī)范包裝系統(tǒng)密封性研究[9]?！睹绹幍洹?USP43)<1207>提供了評價無菌藥品包裝密封完整性的指南，明確提出了相關(guān)的泄漏風(fēng)險及控制，并列取了10種測試方法。ASTM F3287-17是關(guān)于采用質(zhì)量提取法進行包裝的密封完整性測試的標準。

本文依據(jù)ASTM F3287-17標準中的操作內(nèi)容，采用質(zhì)量提取法測試了直立式聚丙烯輸液袋藥品包裝的密封完整性。質(zhì)量提取法采用氣體質(zhì)量守恒原理,進入封閉系統(tǒng)的質(zhì)量等于測試包裝的質(zhì)量損失。本試驗方法是將包裝封閉在真空試驗箱中，通過在真空狀態(tài)下測量從包裝中提取的泄漏率質(zhì)量流量來檢測包裝泄漏。適用于測定無顆粒物的液體填充包裝、具有一定頂空氣體的固體包裝和其他各種包裝容器；定量；無損；可實現(xiàn)在線檢測。而制藥行業(yè)傳統(tǒng)上常用染色液侵入法是破壞性的測試方法，藥品損耗大，且存在著假陽性風(fēng)險[10]。

本試驗所采用的質(zhì)量提取法在合理設(shè)置參數(shù)及制備陰性、陽性樣品的基礎(chǔ)上，測試了250 mL葡萄糖注射液的包裝系統(tǒng)密封性，并且進行檢出限、檢測范圍、耐用性、精密度等方面的方法學(xué)驗證，結(jié)果表明該方法靈敏度較高，測試結(jié)果真實可靠。

1 儀器與材料

ATC ME2密封性測試儀[美國Pfeiffer-Vacuum，Inc公司，包括真空泵、真空貯罐、智能分子流量傳感器(IMFS)、真空試驗腔體]。

2 樣品信息

2.1 藥品及包材 直立式聚丙烯輸液袋(西安某公司，規(guī)格：250 mL，批號：Z19121801)；葡萄糖注射液(西安某公司，規(guī)格：250 mL：12.5 g，批號：19121801)。

2.2 陰性樣品 制備與直立式聚丙烯輸液袋(規(guī)格：250 mL)的外形尺寸相同的實心樣品作為陰性樣品。

2.3 陽性樣品 采用直立式聚丙烯輸液袋(規(guī)格：250 mL)激光打孔；漏孔尺寸分別為(3±1)μm的氣漏與液漏樣品、(5±1)μm的氣漏與液漏樣品、大漏陽性樣品[膠塞加7號注射針頭(φ0.7 mm)]。

3 方法參數(shù)設(shè)定

方法參數(shù)設(shè)定的目的為是了確認在本品的2 μm泄漏標準下建立系統(tǒng)臨界閾值，確保設(shè)定閾值在一定的操作環(huán)境和條件范圍內(nèi)可以100%正確區(qū)分陰性樣品和陽性樣品。針對特定的產(chǎn)品包裝優(yōu)化參數(shù)，確認測試過程中的3個臨界閾值，分別為總泄漏界限值(Gross Leak Check)、大漏界限值(Large Leak Check)、微漏界限值(Max Flow)。

3.1 時間參數(shù)設(shè)定 本試驗設(shè)定的時間參數(shù)見表1。

表1 時間參數(shù)設(shè)置結(jié)果

3.2 臨界閾值參數(shù)設(shè)定

3.2.1 大漏界限值參數(shù)設(shè)定 取陰性樣品每次測試10瓶，每天測試3次，每次測試間隔大于1 h，測試3 d；大漏界限值設(shè)定為3 d測定流量均值的5倍。

3.2.2 微漏界限值參數(shù)設(shè)定 取2 μm陽性對照(打開2 μm標準漏孔)每次測試10瓶，每天測試3次，每次測試間隔大于1 h，測試3 d。微漏界限值為3 d陰性樣品流量平均值與3 d 2 μm陽性對照流量平均值的中間值。微漏界限值公式如下：

微漏界限值=[(AVG2 μm-6σ1)+(AVG陰性樣品+6σ2)]×1/2

其中，式中AVG2 μm：2 μm陽性樣品3 d測定微漏界限值平均值；σ1：2 μm陽性樣品3 d測定微漏界限值標準偏差；AVG陰性樣品：陰性樣品3 d測定微漏界限值平均值；σ2：陰性樣品3 d測定微漏界限值標準偏差。

臨界閾值參數(shù)設(shè)定結(jié)果見表2。

表2 臨界閾值參數(shù)設(shè)定結(jié)果

微漏界限值為 5.882 μg·min-1，即測試結(jié)果小于5.882 μg·min-1即為密封性通過(Pass)，大于5.882 μg·min-1即為密封性微漏(Fail)。按照此限值計算，本品五年內(nèi)泄漏量小于5%。

4 方法學(xué)驗證

4.1 系統(tǒng)適用性

4.1.1 陰性樣品驗證 取實心陰性樣品3瓶，每瓶陽性樣品重復(fù)測試1次，每天測試3組，重復(fù)測試3 d。

4.1.2 陽性樣品驗證 取陽性樣品(打開2 μm標準漏孔)3瓶，每瓶陽性樣品重復(fù)測試1次，每天測試3組，重復(fù)測試3 d。

4.1.3 系統(tǒng)適用性評價 結(jié)果統(tǒng)計如表3，表明儀器設(shè)備在要求的2 μm靈敏度下，具有準確檢出能力。

表3 系統(tǒng)適用性測定結(jié)果統(tǒng)計

4.2 檢出限與檢測范圍驗證 取陽性樣品[(3±1)μm；氣漏]3瓶，每瓶陽性樣品重復(fù)測試1次，每天測試3組；取陽性樣品[(3±1)μm；液漏]3瓶，每瓶陽性樣品測1次，每天測試3組；取陽性樣品[(5±1)μm；氣漏]3瓶，每瓶陽性樣品測1次，每天測試3組；取陽性樣品[(5±1)μm；液漏]3瓶，每瓶陽性樣品測1次，每天測試3組；取大漏陽性樣品[膠塞加7號注射針頭(φ0.7 mm)]3瓶，每瓶陽性樣品測1次，每天測試3組，上述操作重復(fù)測試3 d，結(jié)果見表4。表明方法既能測試微漏，也能測試大漏，也就是方法的檢測范圍覆蓋2 μm以上的泄漏。

表4 檢出限測定結(jié)果統(tǒng)計

4.3 精密度驗證

4.3.1 陰性樣品的精密度驗證 對陰性樣品每天測試12瓶樣品，測試3 d。

4.3.2 陽性樣品的精密度驗證 取陽性樣品[(3±1)μm；氣漏]3瓶，每瓶陽性樣品重復(fù)測試2次，每天測試3組，測試3 d。

4.3.3 精密度評價 計算重復(fù)性標準偏差(SDr)、中間精密度標準偏差(SDR)、重復(fù)性相對標準偏差(RSDr)、中間精密度相對標準偏差(RSDR)，結(jié)果見表5。3 d測試的陰性樣品與陽性樣品[(3±1)μm；氣漏]的測試RSD均符合要求，表明本方法的測試精密度良好。

表5 重復(fù)性及中間精密度結(jié)果

4.4 耐用性驗證

4.4.1 將系統(tǒng)持續(xù)抽真空時間進行±2 s操作。

4.4.2 對流量穩(wěn)定時間進行±1 s操作。

4.4.3 驗證樣品 對陰性樣品以及陽性樣品[(3±1)μm；氣漏]進行如上操作，結(jié)果顯示該方法具有準確識別陰性樣品與陽性樣品的能力，結(jié)果見表6和表7。

表6 系統(tǒng)持續(xù)抽真空時間驗證

表7 流量穩(wěn)定時間驗證

4 測試樣品

對編號為T11、T12、T13、T21、T22、T23、T31、T32、T33的9批樣品在溫度(40±2)℃，相對濕度25%±5%的條件下加速放置0、3、6個月，在上述建立的參數(shù)下進行測試。參照《中國藥典》2020年版(四部)無菌檢查法抽樣原則[11]，每批取樣20袋進行測試。結(jié)果表明，9批在溫度40 ℃，相對濕度25%的條件下加速放置0、3、6個月的樣品檢測結(jié)果均符合規(guī)定。

5 總結(jié)與討論

5.1 質(zhì)量提取法靈敏度 對于直立式聚丙烯輸液袋藥品包裝，本文中選用了3種類型的陽性樣品，能向測試腔體人為引入2 μm標準漏孔、在瓶身激光打孔的液漏陽性樣品以及在瓶身激光打孔的氣漏陽性樣品，均是為了驗證方法對于泄露樣品的檢出能力，試驗時可結(jié)合實際情況選擇。通過陽性樣品對照試驗可以看出該方法對直立式聚丙烯輸液袋包裝2 μm以上漏孔的檢出率高達100%，測試結(jié)果具有較高的檢出限和較好的重復(fù)性、精密度。與微生物挑戰(zhàn)、液體示蹤法(亞甲藍染色法)、氣泡法相比，質(zhì)量提取法更為靈敏、錯誤風(fēng)險低、定量測試結(jié)果、更為客觀，假陰性假陽性率低；與真空衰減法相比，質(zhì)量提取法的靈敏度更高，測試時間更短，對溫濕度、壓強等外部因素不太敏感。

5.2 測試結(jié)果影響因素 測試過程中發(fā)現(xiàn)測試腔體的選擇和設(shè)計直接影響測試結(jié)果。對于直立式聚丙烯輸液袋藥品包裝，測試腔的整體尺寸要能緊密貼合輸液袋的外形，同時也要使氣體易于環(huán)繞供試包裝流動。如果氣流不能環(huán)繞包裝流動，泄漏點會被堵塞。相反，測試腔和測試包裝之間的間隙越大，檢漏靈敏度越差。方法參數(shù)的設(shè)置直接影響到試驗的靈敏度。

測試過程中應(yīng)使用實心陰性樣品來設(shè)置臨界閾值參數(shù)，然后再用不同孔徑的陽性樣品優(yōu)化參數(shù)，并進行驗證和確認。