成型藥品泡罩透濕性能測試的必要性探討

濟南蘭光機電技術有限公司

Discussion on the necessity of molding Pharmaceutical blister moisture permeability test

Abstract: Pharmaceutical blister packaging is also known as the PTP package (press through packaging), because of its high stability, easy to carry, convenient  to less dosage and series packaging, is widely used in tablet, pill, capsule, suppository  and other solid dosage forms of drugs. Through the molding Pharmaceutical blister moisture permeability test, comparing the resistance properties of the three kinds of forming blister can be found that not all blister base material after molding keeps obstructing performance, there are a lot of complex factors in the production, circulation leads to forming blister moisture permeability was large. In fact, we can't from water vapor transmission rate (WVTR) of film or sheet to determine the forming blister moisture. Meanwhile, the Pharmaceutical blister water vapor transmission increases along with the increase of environment temperature, and the detection of molding pharmaceutical blister moisture permeability is very necessary.

Key words：Pharmaceutical blister, PTP, dampproof , molding, WVTR

　　藥品的泡罩包裝又稱為PTP包裝(Press Through Packaging)，因其具有藥品穩定性好，易於攜帶，便於少劑量和系列化包裝而被廣泛應用於片劑、丸劑、栓劑、膠囊等固體制劑的藥品。藥品對水蒸氣、氧氣、光都非常敏感，易因吸濕而失效。為保持產品的藥效，泡罩包裝必須具有非常好的阻隔性能。泡罩包裝主要由兩部分組成，性能需求具體如下：

　　(1)泡罩包裝封口材料95%以上采用鋁箔材料(藥用鋁箔國標中要求針孔直徑大於0.3毫米的不能有，直徑在0.1~0.3毫米的不能多於每平方米1個)，鋁箔基材是采用純度為99％的電解鋁經過壓延制作而成，因具有高度致密的金屬晶體結構，而有極高的防潮性、阻氣性和保味性。目前PTP鋁箔結構多由保護層（OP）、印刷層、鋁箔基材、粘合層組成。OP保護層的主要作用是防止鋁箔表面氧化變質，保護油墨層不脫落，防止鋁箔在機械收卷時油墨與內側粘合劑接觸而污染藥品。粘合層的主要作用是滿足泡罩包裝的密封性能，要求均勻涂布在鋁箔上。在國家標准YBB00152002《藥品包裝用鋁箔》中對藥用鋁箔質量、保護層、粘合層的性能均有理化指標要求，從而保護PTP鋁箔具有較好的阻隔性、衛生安全性、熱封性和良好的物理機械性能。

　　(2)泡罩的發泡基材主要使用聚氯乙烯（PVC）硬片、聚偏二氯乙烯（PVDC）硬片以及其它復合材料等，需要對應地滿足國家標准YBB00212005聚氯乙烯固體藥用硬片、YBB00222005聚氯乙烯/聚偏二氯乙烯固體藥用復合硬片、YBB00232005聚氯乙烯/低密度聚乙烯固體藥用復合硬片、YBB00242002聚酰胺/鋁/聚氯乙烯冷沖壓成型固體藥用復合硬片、YBB00202005聚氯乙烯/聚乙烯/聚偏二氯乙烯固體藥用復合硬片等對發泡基材的各項性能要求，使之具備足夠的阻濕、抗氧化、耐沖擊性和熱收縮性能，最大限度保障藥品的安全。

表1-各標准中對水蒸氣透過量規定匯總一覽表

　　目前日常生活中頻頻出現藥品變潮、失效的現象。這是由於泡罩的生產過程中存在很多復雜因素，實在難以完全保證使用符合標准的基材所制成的成型泡罩的防潮性能可以滿足客戶需求。另外從表1中可以發現，各標准中對材料水蒸氣透過量規定的測試條件均為23℃、90%RH或38℃、90%RH的單一條件。然而成型後泡罩藥品在流通、銷售環節所處的環境並不是恆定不變的，環境溫度也並不完全都是眾人所理解的常溫（即23℃），有時會遭遇到高溫環境，因此也需要考慮溫度是否會影響泡罩的透濕性，考察成型泡罩是否能夠在變動的環境中始終保持良好的防潮性能。

　　醫藥泡罩整體的尺寸非常小，難以使用一般的整體包裝物檢測附件，且專門針對整體成型泡罩的水蒸氣透過量檢測還沒有出臺相關的國家標准，無法進行參考。筆者通過使用濟南蘭光機電技術有限公司的W3/330水蒸氣透過率測試儀及其特殊附件，分別在23℃，90%RH和38℃，90%RH兩種條件下檢測成型泡罩的水蒸氣透過率情況。與此同時，使用濟南蘭光機電技術有限公司的W3/030水蒸氣透過率測試儀分別測試23℃，90%RH和38℃，90%RH兩種條件下對應泡罩基材的水蒸氣透過率。重點分析醫藥泡罩基材在成型後是否仍具有良好的防潮性能，同時考察溫度對泡罩基材和成型泡罩水蒸氣透過率的影響。

測試方法：

　　筆者選取了三種不同泡罩基材及其制成的成品泡罩，分別編號為1#（聚氯乙烯/聚偏二氯乙烯固體藥用復合硬片，PVDC涂布量40g/m²）、2#（聚氯乙烯/聚乙烯/聚偏二氯乙烯固體藥用復合硬片，PVDC涂布量40g/m²）、3#（聚氯乙烯固體藥用硬片），試樣無折痕、針孔等明顯缺陷。

　　測試泡罩基材時，需按照水蒸氣透過量測定法YBB00092003杯式法進行測試，試驗時1#、2#基材的PVDC面向濕度低的一側。將泡罩基材裁取成直徑為74mm的圓片，然後放置在透濕杯中，密封好後平穩地移放至儀器W3/030內部。設備自動將泡罩基材兩側的濕度差控制在90%RH，水蒸氣在濕度差的作用下從透濕杯中濕度大的一側透過基材進入到乾燥的一側，通過測定透濕杯的重量隨時間的變化從而求出試樣的水蒸氣透過率。

圖1 泡罩基材水蒸氣透過率測試——置試樣於透濕杯中

測試成型泡罩前將試樣在23℃±2℃的環境下，放在乾燥器中調節48h,然後將進出氣管插入藥品泡罩內，通過W3/330特殊附件將泡罩密封好後靜置5h以上。測試時具有穩定相對濕度的氮氣在泡罩外側流動，乾燥氮氣在泡罩內流動，由於濕度梯度的存在，水蒸氣會從高濕一側擴散到低濕一側，透過的水蒸氣被流動的乾燥氮氣攜帶至傳感器，通過對傳感器電信號的分析計算，從而精准得出泡罩的水蒸氣透過率等參數。試驗過程中要仔細觀察試驗氣體的流量，避免泡罩內的氣體量驟變引起壓力的驟昇驟降，給測試結果帶來較大偏差。

圖2 成型泡罩水蒸氣透過率測試

　　數據分析：試驗所用儀器都可自動控溫並具有三腔獨立試驗的功能，因此可在不同試驗環境下同時測試三種泡罩或泡罩基材的水蒸氣透過率。為增加測試數據的准確性，每種試樣都選取三個平行樣，測試結果為三個平行試樣的測試平均值。測試結果具體如下表所示：

表2-泡罩水蒸氣透過率測試結果

　　通過測試可以發現，溫度昇高會導致基材和成型泡罩的水蒸氣透過率增大。從微觀方面分析，濕氣透過泡罩的過程可以視為濕氣擴散行為，而擴散又屬於分子熱運動，受環境溫度的影響。當溫度昇高時，濕氣熱分子運動加劇，濕氣擴散加快。與此同時，不斷做分子熱運動的泡罩基材分子也隨著溫度昇高而運動加劇，分子鏈構象變化加快，聚合物的內聚度降低，平行分子鏈間的通道變寬，濕氣擴散速度增快。這兩項都導致單位時間內、單位水蒸氣壓差下，透過單位面積泡罩的水蒸氣量增多，成型泡罩的水蒸氣透過率增大。

　　通過儀器檢測基材的透濕量可以發現，1#泡罩基材的透濕量大於標准YBB00222005中規定的最大限值，這說明1#基材的質量就已然不能滿足泡罩藥品防潮性能需求。另外比對表2中數據可以發現，根據泡罩水蒸氣透過率推算得出的基材水蒸氣透過率較儀器檢測出基材的水蒸氣透過率數據偏大，並已經不滿足標准中規定的基材透濕需求。這說明藥品泡罩基材成型前、後的水蒸氣透過率相差較大，我們不能僅通過基材的水蒸汽透過率就來判斷成型泡罩的防潮性優劣。

    所以通過試驗就可以證明檢測成型泡罩的水蒸氣透過率是非常必要的，有條件者更要測試不同溫度下泡罩的水蒸氣透過率。如有出現質量問題，廠家可以及時發現，在源頭查找導致泡罩水蒸氣透過率變大的原因，更好地控制藥品泡罩的質量。

總結：

　　受生產過程、工藝、設備的復雜性及許多不確定因素的影響，我們無法保證泡罩在成型過程中完全沒問題。通過進行整體藥品泡罩透濕性能檢測，可以發現不是所有泡罩基材在成型後都能很好地保持阻隔性能，因此我們不能從基材的水蒸汽透過率來判斷成型泡罩防潮性的優劣。與此同時，泡罩的水蒸氣透過量會隨環境溫度的昇高而增大，因此可以看出檢測成型藥品泡罩在不同溫度下的透濕性是非常必要的。通過對成型泡罩包裝不同溫度下的透濕性能檢測分析，同時配合泡罩密封性能檢測、熱封性能檢測、抗沖擊性能檢測等等，藥品生產廠家可以加強泡罩包裝質量的監控與檢測，進而調整生產工藝以確保藥品的貨架期質量。與此同時，對生產泡罩包裝原材料的廠家也提出了更高的要求，需提高產品質量滿足藥品市場健康發展的需求。

參考文獻：

⑴藥品泡罩包裝材料的現狀與發展[J].機電信息,2004,4:31~32.

⑵洪亮,程利偉.淺談藥品泡罩包裝材料及設備[J].包裝天地,2007,10.

⑶白冰.藥品泡罩包裝材料的現狀與發展趨勢[J].包裝世界,2001,4.