质量提取法测试直立式聚丙烯输液袋包装的葡萄糖注射液密封完整性

王颖，杨梦雨，赵霞，肖新月

(中国食品药品检定研究院，北京 100050)

直立式聚丙烯输液袋是由聚丙烯粒料吹塑制成的，是继玻璃输液瓶、聚丙烯塑料瓶、多层共挤输液袋之后原国家食品药品监督管理总局批准的第四类输液包装容器[1]，具有与多层共挤薄膜输液袋相同的全密闭输液功能。直立式聚丙烯输液袋因其可以直立摆放，满足了医务人员的操作习惯克服多层共挤膜输液袋的缺点和液体点胶操作的不便，护理提高效率，适用性更强[3]；并且对软袋易吸附的药物无任何吸附作用[2]；其废袋焚烧以后的分解物无毒性，是环境友好型产品，在临床上广泛应用[4]。但同时由于其产品瓶壁较薄，在临床上包装泄漏风险相对较高，一旦包装容器发生泄漏，可能导致微生物侵入、包装内产品的外泄、外部液体或者固体物质的侵入等，对消费者安全造成一定隐患[5-7]。因此保证直立式聚丙烯输液袋在整个货架期内的密封完整性尤为重要。

容器密封完整性(CCI)是一个容器防止内容物丢失以及外界污染的能力[8]。包装容器完整性是指包装系统具有保持外部物质不进入和内部物质不泄出的能力。容器密封完整性测试(CCIT)是为了确保包装系统在产品生命周期中的完整性。

国内外对于包装密封完整性方面都有相关的法规说明。我国药品监管部门于2019年发布的《化学药品注射剂仿制药质量和疗效一致性评价技术要求》中明确指出，包装系统密封性可采用物理完整测试方法(例如压力/真空衰减等)进行检测。国家药品监督管理局药品审评中心2020年7月发布的《化学药品注射剂包装系统密封性研究技术指南(征求意见稿)》中对注射剂密封性检查方法的选择和验证进行阐述，旨在规范包装系统密封性研究[9]。《美国药典》(USP43)<1207>提供了评价无菌药品包装密封完整性的指南，明确提出了相关的泄漏风险及控制，并列取了10种测试方法。ASTM F3287-17是关于采用质量提取法进行包装的密封完整性测试的标准。

本文依据ASTM F3287-17标准中的操作内容，采用质量提取法测试了直立式聚丙烯输液袋药品包装的密封完整性。质量提取法采用气体质量守恒原理,进入封闭系统的质量等于测试包装的质量损失。本试验方法是将包装封闭在真空试验箱中，通过在真空状态下测量从包装中提取的泄漏率质量流量来检测包装泄漏。适用于测定无颗粒物的液体填充包装、具有一定顶空气体的固体包装和其他各种包装容器；定量；无损；可实现在线检测。而制药行业传统上常用染色液侵入法是破坏性的测试方法，药品损耗大，且存在着假阳性风险[10]。

本试验所采用的质量提取法在合理设置参数及制备阴性、阳性样品的基础上，测试了250 mL葡萄糖注射液的包装系统密封性，并且进行检出限、检测范围、耐用性、精密度等方面的方法学验证，结果表明该方法灵敏度较高，测试结果真实可靠。

1 仪器与材料

ATC ME2密封性测试仪[美国Pfeiffer-Vacuum，Inc公司，包括真空泵、真空贮罐、智能分子流量传感器(IMFS)、真空试验腔体]。

2 样品信息

2.1 药品及包材 直立式聚丙烯输液袋(西安某公司，规格：250 mL，批号：Z19121801)；葡萄糖注射液(西安某公司，规格：250 mL：12.5 g，批号：19121801)。

2.2 阴性样品 制备与直立式聚丙烯输液袋(规格：250 mL)的外形尺寸相同的实心样品作为阴性样品。

2.3 阳性样品 采用直立式聚丙烯输液袋(规格：250 mL)激光打孔；漏孔尺寸分别为(3±1)μm的气漏与液漏样品、(5±1)μm的气漏与液漏样品、大漏阳性样品[胶塞加7号注射针头(φ0.7 mm)]。

3 方法参数设定

方法参数设定的目的为是了确认在本品的2 μm泄漏标准下建立系统临界阈值，确保设定阈值在一定的操作环境和条件范围内可以100%正确区分阴性样品和阳性样品。针对特定的产品包装优化参数，确认测试过程中的3个临界阈值，分别为总泄漏界限值(Gross Leak Check)、大漏界限值(Large Leak Check)、微漏界限值(Max Flow)。

3.1 时间参数设定 本试验设定的时间参数见表1。

表1 时间参数设置结果

3.2 临界阈值参数设定

3.2.1 大漏界限值参数设定 取阴性样品每次测试10瓶，每天测试3次，每次测试间隔大于1 h，测试3 d；大漏界限值设定为3 d测定流量均值的5倍。

3.2.2 微漏界限值参数设定 取2 μm阳性对照(打开2 μm标准漏孔)每次测试10瓶，每天测试3次，每次测试间隔大于1 h，测试3 d。微漏界限值为3 d阴性样品流量平均值与3 d 2 μm阳性对照流量平均值的中间值。微漏界限值公式如下：

微漏界限值=[(AVG2 μm-6σ1)+(AVG阴性样品+6σ2)]×1/2

其中，式中AVG2 μm：2 μm阳性样品3 d测定微漏界限值平均值；σ1：2 μm阳性样品3 d测定微漏界限值标准偏差；AVG阴性样品：阴性样品3 d测定微漏界限值平均值；σ2：阴性样品3 d测定微漏界限值标准偏差。

临界阈值参数设定结果见表2。

表2 临界阈值参数设定结果

微漏界限值为 5.882 μg·min-1，即测试结果小于5.882 μg·min-1即为密封性通过(Pass)，大于5.882 μg·min-1即为密封性微漏(Fail)。按照此限值计算，本品五年内泄漏量小于5%。

4 方法学验证

4.1 系统适用性

4.1.1 阴性样品验证 取实心阴性样品3瓶，每瓶阳性样品重复测试1次，每天测试3组，重复测试3 d。

4.1.2 阳性样品验证 取阳性样品(打开2 μm标准漏孔)3瓶，每瓶阳性样品重复测试1次，每天测试3组，重复测试3 d。

4.1.3 系统适用性评价 结果统计如表3，表明仪器设备在要求的2 μm灵敏度下，具有准确检出能力。

表3 系统适用性测定结果统计

4.2 检出限与检测范围验证 取阳性样品[(3±1)μm；气漏]3瓶，每瓶阳性样品重复测试1次，每天测试3组；取阳性样品[(3±1)μm；液漏]3瓶，每瓶阳性样品测1次，每天测试3组；取阳性样品[(5±1)μm；气漏]3瓶，每瓶阳性样品测1次，每天测试3组；取阳性样品[(5±1)μm；液漏]3瓶，每瓶阳性样品测1次，每天测试3组；取大漏阳性样品[胶塞加7号注射针头(φ0.7 mm)]3瓶，每瓶阳性样品测1次，每天测试3组，上述操作重复测试3 d，结果见表4。表明方法既能测试微漏，也能测试大漏，也就是方法的检测范围覆盖2 μm以上的泄漏。

表4 检出限测定结果统计

4.3 精密度验证

4.3.1 阴性样品的精密度验证 对阴性样品每天测试12瓶样品，测试3 d。

4.3.2 阳性样品的精密度验证 取阳性样品[(3±1)μm；气漏]3瓶，每瓶阳性样品重复测试2次，每天测试3组，测试3 d。

4.3.3 精密度评价 计算重复性标准偏差(SDr)、中间精密度标准偏差(SDR)、重复性相对标准偏差(RSDr)、中间精密度相对标准偏差(RSDR)，结果见表5。3 d测试的阴性样品与阳性样品[(3±1)μm；气漏]的测试RSD均符合要求，表明本方法的测试精密度良好。

表5 重复性及中间精密度结果

4.4 耐用性验证

4.4.1 将系统持续抽真空时间进行±2 s操作。

4.4.2 对流量稳定时间进行±1 s操作。

4.4.3 验证样品 对阴性样品以及阳性样品[(3±1)μm；气漏]进行如上操作，结果显示该方法具有准确识别阴性样品与阳性样品的能力，结果见表6和表7。

表6 系统持续抽真空时间验证

表7 流量稳定时间验证

4 测试样品

对编号为T11、T12、T13、T21、T22、T23、T31、T32、T33的9批样品在温度(40±2)℃，相对湿度25%±5%的条件下加速放置0、3、6个月，在上述建立的参数下进行测试。参照《中国药典》2020年版(四部)无菌检查法抽样原则[11]，每批取样20袋进行测试。结果表明，9批在温度40 ℃，相对湿度25%的条件下加速放置0、3、6个月的样品检测结果均符合规定。

5 总结与讨论

5.1 质量提取法灵敏度 对于直立式聚丙烯输液袋药品包装，本文中选用了3种类型的阳性样品，能向测试腔体人为引入2 μm标准漏孔、在瓶身激光打孔的液漏阳性样品以及在瓶身激光打孔的气漏阳性样品，均是为了验证方法对于泄露样品的检出能力，试验时可结合实际情况选择。通过阳性样品对照试验可以看出该方法对直立式聚丙烯输液袋包装2 μm以上漏孔的检出率高达100%，测试结果具有较高的检出限和较好的重复性、精密度。与微生物挑战、液体示踪法(亚甲蓝染色法)、气泡法相比，质量提取法更为灵敏、错误风险低、定量测试结果、更为客观，假阴性假阳性率低；与真空衰减法相比，质量提取法的灵敏度更高，测试时间更短，对温湿度、压强等外部因素不太敏感。

5.2 测试结果影响因素 测试过程中发现测试腔体的选择和设计直接影响测试结果。对于直立式聚丙烯输液袋药品包装，测试腔的整体尺寸要能紧密贴合输液袋的外形，同时也要使气体易于环绕供试包装流动。如果气流不能环绕包装流动，泄漏点会被堵塞。相反，测试腔和测试包装之间的间隙越大，检漏灵敏度越差。方法参数的设置直接影响到试验的灵敏度。

测试过程中应使用实心阴性样品来设置临界阈值参数，然后再用不同孔径的阳性样品优化参数，并进行验证和确认。