药品塑料瓶包装凸显优势和发展潜力（下）

邓桂芳

（广东省江门粤会化工材料公司）

药品塑料瓶包装凸显优势和发展潜力（下）

邓桂芳

（广东省江门粤会化工材料公司）

（上接2016《塑料包装》第2期）

4.药用塑料安瓿无菌包装

塑料安瓿是以塑料粒子为原料，通过吹灌封三合一无菌灌装技术生产出来的注射制剂，与玻璃安瓿相比有安全和便于开启的优点。塑料安瓿生产工艺流程如下：一是挤出/成型，塑料粒子在注塑机内经挤压热融后(170℃～230℃、350bar)，由挤出头进入打开的模具中，在挤出头下切断，主模具合拢，芯轴下降到模具顶部通过洁净的压缩空气吹制成瓶(小容器成型采用抽真法)；二是灌装，通过特制的芯轴，将待灌装的药液用时间压力控制方法注入塑料容器内；三是密封/模具打开，特制的芯轴单元抽回后头模合拢进行密封，模具打开，塑料安瓿送入下一个工序。以此循环往复，不间断工作。

塑料安瓿通常由PE或PP材料制成，PE材料不能灭菌，PP材料可最终灭菌。由于一些药品热稳定性差、或遇高温时部分活性成分会丧失，降低疗效产生负作用，因此类药品可通过无菌生产工艺制成塑料包装制剂的方法进行生产。

药用塑料安瓿无菌包装有如下优点：药用塑料安瓿无菌包装技术可有效达到无菌标准。塑料安瓿无菌包装是通过在一台设备的连续运行的工艺中，完成对塑料安瓿的成型、液体药品的灌装，以及最后将灌装好的塑料安瓿进行封口，所有这些工序都是在无菌条件下一次性完成。在两道工序之间，产品不能暴露在有菌环境中，且所有工艺介质（药液、空气等）均经过除菌过滤，然后进行安瓿的检漏、灭菌柜灭菌（如果需要）、贴标（或印字）以及包装。生产过程简单，将外部污染如人为干扰、环境污染、物料污染降低到最低程度，确保达到很高的无菌水平。这种技术已经使用了大约30年，已经证明污染率在0.1%以下。通过总结和分析介质灌装的数据，印证了吹瓶-灌装-封口三合一系统的污染率可以达到0.001%。

行业的激烈竞争和企业自身发展的需要对塑料安瓿产生了需求。目前，国内医药的竞争日趋激烈，产品同质化现象严重。在这种情况下质量稳定、用药安全性高的塑料安瓿包装无疑会为企业提高竞争力增加强有力的砝码。塑料安瓿包装可塑性强，能帮助企业提高品牌形象。此外塑料安瓿无菌包装技术还具有保证高级别产品、低生产成本、操作简单等主要特点。

无菌药品一般指没有活体微生物存在的药品。无菌药品的特性是：无菌（浮游菌、沉降菌、表面微生物）；无热原（细菌内毒素）；无悬浮粒子。药用塑料安瓿无菌包装产品，无菌药品生产的种类包括最终灭菌产品的配制、灌装和灭菌；除菌过滤；无菌工艺制备。

最终灭菌产品是指能在最终容器中经受灭菌的产品，此类产品生产时最关键是要将灭菌前的微生物含量降至最低，以使产品对灭菌工艺的挑战性减至最低，这就要求选择可行的无菌生产工艺。除菌过滤产品不能承受最终灭菌，如热敏性产品，此类产品在洁净条件下生产，灌装前，产品经除菌过滤至容器里，灌装操作在无菌条件下进行，塑料安瓿无菌包装工艺包括最终灭菌产品和除菌过滤产品。塑料安瓿由于材质的延展性高，不会产生碎屑，故能克服玻璃安瓿缺点。据药品检验所对玻璃安瓿与塑料安瓿产生的不溶性微粒检测的结果，塑料安瓿产生的不溶性微粒明显少于玻璃安瓿。临床医院对玻璃安瓿与塑料安瓿使用中产生的不溶性微粒进行比较试验的结果也显示，塑料安瓿注射液的微粒数要明显少于玻璃安瓿注射液（P＜0.05）。

此外，塑料安瓿还有以下特点：采用扭力开瓶，旋转即可开瓶，操作方便，同时材质为聚乙烯，断口不锐利，不会划伤护理人员；标识采用彩色印刷标签，清晰易辨，便于识别，防止给药错误；材料结实，防撞击，便于运输和携带。塑料安瓿采用的材料和技术，可以更好地保证水针的质量，使临床使用更安全、更方便，顺应了国家对医药包装行业日益严格的要求和市场发展的需要。

5.药用塑料瓶的造型、结构特点及其成型方式

药用塑料瓶的原材料主要有高密度聚乙烯、聚丙烯和PET树脂。高密度聚乙烯具有质轻、无毒、无色、无臭、无味化学稳定性好、不受强酸、强碱等多数溶剂的影响，耐磨性耐寒性和阻湿性能也较好，且有足够的强度、刚度及抗冲击性，加工也很容易，适合吹塑中空制品。也可加入一定量的低密度聚乙烯和线型聚乙烯以调节加工和使用性能。聚丙烯具有优良的力学性能、屈服强度，抗张强度大，硬度高，弹性和抗力破裂性能优越，化学稳定性好，耐强酸、强碱和大多数有机物，气密性、水蒸汽阻隔性优良，熔点高达170℃特别适合高温消毒灭菌，是一种优良的制造药用塑料瓶的塑料材料，也可加入聚乙烯共混使用以满足要求。

塑料瓶的造型与外形结构特点：目前药用塑料瓶的形状有圆形、方形、椭圆形等。圆形瓶体的用量最大，其特点是壁厚较均匀，吸收冲击能量的能力较高，生产成本较低，但储存或运输时有效面积的利用率低。正方形或长方形的瓶体储存时的有效面积的利用率高，稳定性好，但较易发生鼓胀现象。塑料瓶的规格尺寸，目前尚未有明确统一的规定，通常是根据用户的需要和药品的性质而定。塑料瓶的容量除了有公称容量外，还有满口容量，它比公称容量大一些，具体要求视瓶口直径与瓶的高度而确定。下面以中小型塑料瓶为例，依次从塑料瓶口、瓶颈、瓶肩、瓶身及瓶底等部位分析其结构特点。

瓶口结构特点：盛装片剂、胶囊用的塑料瓶，其瓶口直径的设计主要考虑欲盛装药品单个体积加上适当空间，既要满足机械装药的需要，也要考虑患者用药时的方便。塑料瓶颈部处的螺纹形状的横截面多数呈半圆形，从外部看为两头细螺纹。也有呈梯形的螺纹，称单头螺纹。瓶口颈部螺纹形式的设计主要取决于要与瓶盖具有良好的互配性，因为药品包装的阻湿性能很大程度上取决于瓶口与瓶盖的配合经施加扭力后的紧密度，此处是反映瓶口密封性能是否优良的主要部位。塑料瓶在装药后应采用可调节扭力大小的旋盖机来旋盖，扭力可按有关标准，视瓶盖的直径选定。瓶与盖的尺寸配合是阻湿的重要前提，而旋盖是否紧密则是阻湿效果优劣的关键。为保证药品的安全性，首先要提高瓶口部位的密封性，增加阻湿效果。

目前，塑料瓶口均采用铝箔垫片电磁感应封口，而瓶盖多采用防盗盖。这种防盗盖可对密封破坏提供可见痕迹，其结构主要是瓶盖周围沿侧裙底有小孔，以形成断开线。当扭转瓶盖时，由于波形翻边的棘爪紧锁于瓶口下端的凸环下，反旋转盖即可沿断开线与锁圈断裂，以此鉴别药品包装后是否已被打开过，而作为患者用药开启与再盖也十分方便。

瓶颈与瓶肩结构特点：药用塑料瓶的外形采用圆形瓶体较多，纵向解剖看瓶体剖面，其瓶颈与瓶肩部由两个相切的圆弧半径组成，并从切点分成两段的圆台旋转体。设计时需要计算出瓶颈与中心线的距离（半径）、肩部半径、颈部圆弧半径，并相应得出瓶颈与瓶肩总的高度。影响瓶肩强度的主要因素是瓶肩部位的倾斜角，当肩部过于平坦时，瓶体容易发生瘪陷，因此当瓶肩长为10mm时，肩部倾斜角应超过15 ，此部位厚度不应小于1mm，以保证在盛装和贮存药品及使用过程中瓶体不发生肩破裂现象。

瓶身、瓶底结构特点：瓶身是呈圆柱形的圆形回转体，对瓶身的要求是壁厚均匀，瓶壁过厚会增大瓶体的重量，原材料消耗增大，同时瓶体内应力增大，收缩量也将增加；瓶壁过薄难以吹塑成型且强度低。一般要求是除瓶口处加强筋和螺纹部位较瓶体厚度大以外，其他部位壁厚应均匀一致。为提高塑料瓶的阻隔性及强度，瓶身厚度取值一般在1.2～1.5mm，并有增厚的趋向。

目前药用塑料瓶底部的设计均采用凸底或平底，双圆角结构居多。凸底即瓶底中央向瓶内凸起，形成拱穴，可增强瓶体的抗内压能力，并保证了瓶体的稳定性。吹塑成型时还可以避免塑料塌陷并可使瓶底厚度均匀。而平底双圆角的瓶底结构多数适用于大容积的瓶体，它能更好地承受内压力。

药用塑料瓶生产设备的成型方式：目前我国生产塑料瓶设备的成型方式主要有以下几种：挤出吹塑成型；注射吹塑成型；挤拉吹成型；注拉吹成型。以这四种成型方式生产的产品的性能结构均有差别。小型药用塑料瓶采用注射吹塑成型方式的设备受到制药厂的普遍欢迎，因为用注射吹塑成型方式生产的瓶体在成型过程中，设备的注嘴可以对瓶口进行注塑，从而保证了瓶口的精度，然后再由机械配置的芯棒吹塑瓶体，保证了塑料瓶体外形尺寸的精度，当瓶内盛装药品时，能有效防止瓶内药品气体的挥发和外部气体向瓶内渗透。由于注射吹塑成型机需要一副型坯模具、一副吹塑模具，故设备费用较挤吹成型设备要高。

药用聚酯原料的特性用于瓶体吹塑的聚酯(PET)原料为饱合线性热塑性聚酯，主要应用机能指标为：特性粘度应控制在70～85ml/g，使吹塑瓶具有较高的机械强度与透明性。PET塑料瓶用于容积大(大于2升)的瓶体，选用聚酯原料的特性粘度为70～75ml/g。打针吹塑成型药用小容积瓶优先选用较高的特性粘度指标的材料出产为宜。因为原材料品种的选用准确与否，关系到出产过程成型工艺参数的选取和瓶体质量状况的优劣。在出产药用塑料瓶时，原料的特性粘度、结晶温度、冷却速率以及取向效应等工艺数据尤为重要。这是由于聚酯材料是一种可结晶的聚合物，其结晶速率很小。

目前，全世界聚酯产量正以两位数的速率增长。以聚酯为主要原料制成的药用塑料瓶不管从外观、光泽，仍是理化机能和质量保证方面都是目前最理想的包装产品之一。PET树脂对氧气、水蒸气、气味阻隔性好，且抗张强度大，耐低温性能好，是用于药用塑料瓶的极佳材料。上述三类塑料原料制成的塑料瓶基本能满足绝大部分口服液体和固体药品包装的要求，已得到市场的认可，国家药品监督管理局也制订和发布了上述三类原料制成的口服液体和固体药用塑料瓶的国家标准。其他塑料材料如聚碳酸醋、聚苯乙烯等也有其独特的性能，但与以上三类塑料原料相比，使用没有那样广泛。

6.药用塑料瓶在药品包装中的性能特点

抗内压能力强药用塑料瓶身是呈圆柱形的圆形回转体，瓶壁过厚会增大瓶体的重量，使原材料消耗增大，同时瓶内应力增加收缩量也会增大，而瓶壁过薄则难以吹塑成型且强度低、易渗透。灌装便捷药用塑料瓶在瓶口直径的设计上通常是考虑盛装药品体积加上适当余量空间。瓶口颈部螺纹的形状与瓶盖有良好的互配性，瓶口与瓶盖的配合并施加扭力后的紧密度有很强的阻湿性能。现在塑料瓶口均采用铝箔垫片电磁感应封口，具有防潮、密封和防盗。

瓶体强度高从纵向解剖瓶体的剖面看，瓶颈与瓶肩部有两个相切的圆弧半径组成，并从切点分成两段的圆台旋转体，设计时精确计算出瓶颈与中心线的距离、肩部半径、颈部圆弧半径以及影响瓶肩强度的瓶肩部位和倾斜角度，可确保在盛装和储存药品及使用过程中瓶体不发生肩部破裂现象。抗内压能力强，药用塑料瓶身是呈圆柱形的圆形回转体，瓶壁过厚会增大瓶体的重量，使原材料消耗增大，同时瓶内应力增加收缩量也会增大，而瓶壁过薄则难以吹塑成型且强度低、易渗透。为提高塑料瓶的阻隔性及其强度瓶身厚度一般为1.2～1.5mm。塑料瓶底部的设计较多采用凹底或平底双圆角结构 可增强瓶体抗内压能力，保证瓶体的稳定性能。由于优质药用塑料瓶在符合GHP要求的净化车间中生产，洁净等级与药厂灌装阶段同级，制药厂无需进行瓶体清洗，消毒即可直接灌装，明显降低了药厂的生产成本。

为保证药品在有效期内不受潮、不变质，药用塑料瓶应具有很好的密封性和阻透性，能防止光、热、水蒸汽、氧气等对药品的影响。药品包装和用药的特殊性，从几毫升到1000毫升左右，形状大多为圆形，也有方形、椭圆形等形状。瓶的内壁与药品直接接触，制瓶材料必须符合药品包装的要求，以保证药品的安全性。口服固体和液体药用塑料瓶属一类包材，不经清洗和灭菌即可用于药品包装，因此，对微生物限度有较高要求，生产环境和生产过程应符合相关法规的要求。药用塑料瓶的形状、尺寸、结构等应适应制药企业各型灌装机装药的要求，适应高速自动灌装机的要求。口服固体药用塑料瓶的外观一般为白色，口服液体药用瓶一般为茶色透明，也可按客户要求生产其他色泽的产品，色泽应均匀一致，无明显色差，表面应光洁，平整，不允许有明显变形和擦痕，不许有砂眼、油污、气泡，瓶口应平整光滑。产品使用材料的红外光谱应与对照图谱一致。药用塑料瓶的密度为：口服固体和液体高密度聚乙烯瓶应0.935～0.965（g/cm3）口服固体和液体聚丙烯瓶应为0.900～0.915（g/cm3）。密封性抽真空至27KPa，维持2min，瓶内不得进水或冒泡。

水蒸气渗透按试验条件口服液体药用塑料瓶重量损失不得过0.2%。按试验条件口服固体药用塑料瓶水蒸气渗透量不得过1000mg/24h·L。抗跌性按试验条件自然跌落至水平刚性光滑表面，不得破裂，此试验仅限于口服液体药用塑料瓶。震荡试验仅限于口服固体药用塑料瓶，按试验条件应合格。溶出物试验按标准的要求制备溶出物试液，口服液体药用塑料瓶对溶液澄清度、重金属、PH变化值、紫外吸收度、易氧化物、不挥发物进行试验，结果应符合标准要求。口服固体药用塑料瓶只对易氧化物、重金属、不挥发物进行试验，结果也应符合标准的要求。脱色试验着色瓶应按标准要求进行试验，浸泡液颜色不得涂于空白液。

微生物限度按标准的要求和微生物限度法测定，VI服液体药用塑料瓶细菌、霉菌、酵母菌每瓶不得过100个，大肠杆菌不得检出。口服固体药用塑料瓶细菌数每瓶不得过1000个，霉菌、酵母菌每瓶不得过100个，大肠杆菌不得检出。

异常毒性按标准和依法进行试验应符合规定。以上项目按标准规定的检验规则进行，与瓶身配套的瓶盖可根据需要选择不同材料，按标准中的溶出物试验、异常毒笥项目进行试验，并应符合有关项目下的规定。项目进行试验并应符合有关项目的规定。

全球对药用塑料瓶包装的需求稳中有升，塑料瓶增长强劲，需求量将以每年4.3%的速度递增。我国由于迅速扩大的药物生产能力，其药用塑料瓶包装增长速度位居榜首。据有关资料统计，我国医药包装年产值在150亿元左右，药品包装已成为我国包装领域的重要分支。随着我国医疗体制的改革，药品种类增加，包装形式也在发生变化。国外药品包装已大量采用汽罩PTP包装及条形S P包装，应用于片剂、胶囊等固体剂型包装。传统的中国药品包装较简单，防潮方面的技术远低于国际水平，产品损坏率很高。随着GMP在国内日渐普及厂商对药品包装物料日益讲究，塑料在药品市场将有很大的发展空间。到目前为止，我国已能自己设计制造药用注吹成型设备生产药用固体型塑料瓶的企业近300家，基本满足制药企业对塑料瓶包装的需求。品种由小型瓶15毫升至中型瓶300毫升不等，瓶形有圆形瓶、方形瓶及椭圆形瓶。大部分厂按照国家药品监督管理局批准注册并发给《药包材注册证书》，走向生产药品包装材料多品种专业化之路。

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7.结束语

总之，现在越来越多的塑料瓶用于医药品的包装中，医药瓶具有保护内装物的功能，可以防潮、防水、防尘、防侵蚀，对外界粉尘、水和其他液体物质有较好的阻隔作用，防止包装物受到污染和侵蚀，另外还能防止紫外线穿透，适应环境温度变化，保护包装物免受阳光和紫外线的损害。塑料瓶包装产业本身就具有它自身的优势，现在医药包装的市场还在不断的发展，这对于整个医药瓶生产领域厂家来说，都是推动前行的内在动力所在。

对于医药瓶市场来说，未来塑料瓶包装将成药包装主角。随着塑料行业的飞速发展和技术的不断创新，塑料包装在药品行业的市场上也会有很大的发展潜力。

[1]我国将成为最大药品塑料瓶包装市场.中国包装2010年第30卷第3期 82-82页.

[2]未来我国将成为世界最大药品塑料瓶包装市场.橡塑机械时代 2010年第3期 28-28页.

[3]塑料瓶包装将成药包装主角.中国包装2010年第30卷第2期 83-83页.

（完）