壓力衰減法測試凍干粉針劑包裝系統(tǒng)的密封性

凍干粉針劑是先將無菌藥品溶液迅速降溫，再真空加熱，通過升華的方式除去水分，制備成凍結(jié)狀態(tài)良好的無菌粉注射劑。由于冷凍干燥在低溫下進(jìn)行，對于許多熱敏性的物質(zhì)特別適用。蛋白質(zhì)、微生物類通過凍干過程不會失去生物活力或發(fā)生變性，因此凍干粉針劑在醫(yī)藥行業(yè)得到廣泛地應(yīng)用。由玻璃西林瓶、膠塞、鋁塑蓋組成的包裝密閉系統(tǒng)是凍干粉針劑常見的包裝形式。

凍干粉針劑包裝密閉系統(tǒng)的完整性可以防止內(nèi)容物損失、微生物侵入以及氣體（氧氣、空氣、水蒸氣等）或其他物質(zhì)進(jìn)入，保證藥品持續(xù)符合安全與質(zhì)量要求的能力。美國藥典USP1207.2中介紹了6種確定性的包裝密封性檢查方法，其中真空衰減法和壓力衰減法都是定量測試方法，文獻(xiàn)報(bào)道檢出限級別均在3級（泄漏孔徑＞1.0~5.0 μm）。目前，真空衰減法較多使用于西林瓶組成的包裝系統(tǒng)的微泄漏測試，泄漏部位必須有氣體或液體存留，泄漏部位存在液體時(shí)測試壓力需低于蒸氣壓，不適用含顆粒物的懸濁液或乳狀液及微頂空高粘度的液體。如果內(nèi)容物是粉末，會產(chǎn)生堵塞泄漏通道的風(fēng)險(xiǎn)。

由于凍干粉針劑的加工工藝，某些成品頂空接近極限真空，內(nèi)容物為餅狀固體。如果包裝系統(tǒng)發(fā)生泄漏，瓶內(nèi)真空度會發(fā)生改變，選用真空衰減測試此類產(chǎn)品，可能會因沒有建立有效壓差，出現(xiàn)假陰性的測試結(jié)果。本次測試采用壓力衰減法，設(shè)置有效的測試參數(shù)，通過模擬泄漏建立線性關(guān)系，測試陰性實(shí)體和激光打孔陽性樣品進(jìn)行準(zhǔn)確度驗(yàn)證。結(jié)果表明，該法靈敏度高，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，可有效檢測凍干粉針劑的密封性。

一、材料與方法

1.1 儀器與材料
AUTO GBM-L2 雙壓法微泄漏密封測試儀，廣州標(biāo)際包裝設(shè)備有限公司；10 mL西林瓶鋼制實(shí)心陰性實(shí)體，廣州標(biāo)際包裝設(shè)備有限公司；10 mL陽性樣品（激光打孔，有證校準(zhǔn)孔徑為1.959 μm、3.394 μm、4.689 μm），zillion提供；FCO 220氣體流量計(jì)，F(xiàn)urness Controls Limited；凍干粉針劑（頂空真空度在1Pa以下），規(guī)格為10mL，某客戶送樣。
1.2 研究方法
被測樣品放入特制腔體，鎖緊腔蓋，儀器對測試腔充入預(yù)定氣壓，系統(tǒng)平衡后，在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)監(jiān)測到測試腔內(nèi)的壓力下降，如果壓力下降值超過設(shè)定的閾值，則表明樣品泄漏。反之，則判定無泄漏。本次使用的檢測設(shè)備為AUTO GBM-L2 雙壓法微泄漏密封測試儀，見圖1。針對待測樣品，參數(shù)設(shè)定如下：目標(biāo)壓力：200000 Pa。循環(huán)1的平衡時(shí)間5s，測試時(shí)間5s；循環(huán)2的平衡時(shí)間：10s，測試時(shí)間15s。

圖1  AUTO GBM-L2 雙壓法微泄漏密封測試儀

二、線性及范圍
氣體流量計(jì)與腔體有連接，打開連接通道時(shí)，可以向系統(tǒng)釋放一定體積的微小氣流，可為模擬泄漏，見圖2。把10mL的陰性實(shí)體放入腔體，蓋好上腔蓋，打開氣體流量計(jì)，調(diào)整5個(gè)不同氣體流量，分別測得不同流量下的壓力衰減值。以引入泄漏量為X軸，對應(yīng)的測的差壓值為Y軸作標(biāo)準(zhǔn)曲線。線性回歸方程為：y = 840.55x + 104.15，R=0.9999，接收準(zhǔn)則為R＞0.999，表明0.039 mL/min~1.485mL/min范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。

圖2 氣體流量計(jì)

三、陰性樣品與陽性樣品驗(yàn)證
判定包裝系統(tǒng)是否有泄漏的重要參照物是陰性對照，設(shè)計(jì)采用316不銹鋼材質(zhì)制作與被測樣品外形、體積尺寸相同的實(shí)心體，作為陰性對照樣品。把陰性樣品放到測試腔進(jìn)行測試，連續(xù)測試10次，均值為104 Pa，RSD=0.89%。陰性樣品的重復(fù)性良好 ，測試結(jié)果為無泄漏。陰性樣品見圖3。 

圖3 陰性對照樣品

陽性樣品的制備采用激光打孔制備技術(shù)，其漏孔幾何形狀和內(nèi)部氣體流動行為真實(shí)缺陷，打孔位置在瓶身。把陽性樣品放入測試腔進(jìn)行測試，通過陽性樣品的標(biāo)示孔徑與儀器測試推算出來的孔徑做對比，來驗(yàn)證儀器的準(zhǔn)確度。陽性樣品見圖4，測試結(jié)果見表1。

圖4 激光打孔陽性對照品

表1 陽性瓶驗(yàn)證測試系統(tǒng)準(zhǔn)確性結(jié)果

由表1可知，標(biāo)示孔徑為1.959 μm、3.394 μm、4.689 μm的陽性樣品均能100%識別，偏差在0.5μm以內(nèi)，方法準(zhǔn)確度良好。

四、樣品測試
方法建立以及驗(yàn)證通過后，把3個(gè)待測樣品分別放入測試腔內(nèi)，旋緊上腔蓋，進(jìn)行測試，測出樣品的參考壓力值和壓力衰減值?？讖綖?μm的激光打孔樣品的壓力衰減值為170Pa＞104Pa，與無泄漏的陰性實(shí)體有良好的區(qū)分度。選擇2.0μm標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)作為閾值，樣品測試結(jié)果為合格。測試樣品見圖5，測試結(jié)果表2。

五、討論與分析
（1）針對此次測試的10mL凍干粉針劑，壓力衰減法在AUTO GBM-L2 雙壓法微泄漏密封測試儀中的檢出限在2 μm，達(dá)到《化學(xué)藥品注射劑包裝系統(tǒng)密封性研究技術(shù)指南》中文獻(xiàn)報(bào)道檢出限＞1.0~5.0 μm級別，優(yōu)于微生物挑戰(zhàn)法，滿足包裝系統(tǒng)密封性的檢測需求。
（2）以上方法建立是基于測試樣品進(jìn)行的開發(fā)及驗(yàn)證，不具有通用性。針對不同的測試樣品，需根據(jù)樣品實(shí)際尺寸設(shè)計(jì)緊密貼合的腔體與陰性對照樣品，再進(jìn)行方法開發(fā)及驗(yàn)證。重點(diǎn)需要驗(yàn)證方法的測試靈敏度。
（3）陽性樣品屬易耗品，研究表明，1 μm的激光打孔極容易被環(huán)境的灰塵雜質(zhì)堵塞。多次重復(fù)性使用會導(dǎo)致測試結(jié)果不準(zhǔn)確。YY/T0681.18中表明需使用氣體流量計(jì)連接測試腔體，用于引入不同速率的人為泄漏，驗(yàn)證泄漏測試的靈敏度。
（4）藥物制劑產(chǎn)品眾多，真空衰減法作為無損、快速、定量的檢測方法，廣泛應(yīng)用于凍干粉針劑、滴眼液、BFS、預(yù)充針等樣品的微泄漏檢測。此法有一定的局限性，不適用含顆粒物的懸濁液或乳狀液及微頂空高粘度的液體。如果內(nèi)容物是粉末，會產(chǎn)生堵塞泄漏通道的風(fēng)險(xiǎn)。
（5）壓力衰減法和和真空衰減法的核心測試條件之一是需要在樣品內(nèi)外建立有效的壓差。凍干粉針劑頂空常為負(fù)壓或者氮?dú)?，在測試方法選擇上需注意能否建立有效壓差，以確保測試的有效性。高效定量檢測包裝系統(tǒng)密封性建議選用真空衰減/壓力衰減測試方法結(jié)合的測試儀器，可以打破單一測試方法的局限性，適應(yīng)范圍更廣，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確有效。