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，制備成凍結狀態(tài)良好的無菌粉注射劑。由于冷凍干燥在低溫下進行，對于許多熱敏性的物質特別適用。蛋白質、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）或其他物質進入，保證藥品持續(xù)符合安全與質量要求的能力。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，文獻報道檢出限級別均在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。如果內容物是粉末，會產生堵塞泄漏通道的風險。

由于凍干粉針劑的加工工藝，某些成品頂空接近極限真空，內容物為餅狀固體。如果包裝系統(tǒng)發(fā)生泄漏，瓶內真空度會發(fā)生改變，選用真空衰減測試此類產品，可能會因沒有建立有效壓差，出現(xiàn)假陰性的測試結果。本次測試采用壓力衰減法，設置有效的測試參數，通過模擬泄漏建立線性關系，測試陰性實體和激光打孔陽性樣品進行準確度驗證。結果表明，該法靈敏度高，數據準確，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，廣州標際包裝設備有限公司；10 mL西林瓶鋼制實心陰性實體，廣州標際包裝設備有限公司；10 mL陽性樣品（激光打孔，有證校準孔徑為1.959 μm、3.394 μm、4.689 μm），zillion提供；FCO 220氣體流量計，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定氣壓，系統(tǒng)平衡后，在預定的時間內監(jiān)測到測試腔內的壓力下降，如果壓力下降值超過設定的閾值，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，參數設定如下：目標壓力：200000 Pa。循環(huán)1的平衡時間5s，測試時間5s；循環(huán)2的平衡時間：10s，測試時間15s。

圖1  AUTO GBM-L2 雙壓法微泄漏密封測試儀

二、線性及范圍
氣體流量計與腔體有連接，打開連接通道時，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的陰性實體放入腔體，蓋好上腔蓋，打開氣體流量計，調整5個不同氣體流量，分別測得不同流量下的壓力衰減值。以引入泄漏量為X軸，對應的測的差壓值為Y軸作標準曲線。線性回歸方程為：y = 840.55x + 104.15，R=0.9999，接收準則為R＞0.999，表明0.039 mL/min~1.485mL/min范圍內線性關系良好。

圖2 氣體流量計

三、陰性樣品與陽性樣品驗證
判定包裝系統(tǒng)是否有泄漏的重要參照物是陰性對照，設計采用316不銹鋼材質制作與被測樣品外形、體積尺寸相同的實心體，作為陰性對照樣品。把陰性樣品放到測試腔進行測試，連續(xù)測試10次，均值為104 Pa，RSD=0.89%。陰性樣品的重復性良好 ，測試結果為無泄漏。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，其漏孔幾何形狀和內部氣體流動行為真實缺陷，打孔位置在瓶身。把陽性樣品放入測試腔進行測試，通過陽性樣品的標示孔徑與儀器測試推算出來的孔徑做對比，來驗證儀器的準確度。陽性樣品見圖4，測試結果見表1。

圖4 激光打孔陽性對照品

表1 陽性瓶驗證測試系統(tǒng)準確性結果

由表1可知，標示孔徑為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，方法準確度良好。

四、樣品測試
方法建立以及驗證通過后，把3個待測樣品分別放入測試腔內，旋緊上腔蓋，進行測試，測出樣品的參考壓力值和壓力衰減值。孔徑為2μm的激光打孔樣品的壓力衰減值為170Pa＞104Pa，與無泄漏的陰性實體有良好的區(qū)分度。選擇2.0μm標準點作為閾值，樣品測試結果為合格。測試樣品見圖5，測試結果表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，達到《化學藥品注射劑包裝系統(tǒng)密封性研究技術指南》中文獻報道檢出限＞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行的開發(fā)及驗證，不具有通用性。針對不同的測試樣品，需根據樣品實際尺寸設計緊密貼合的腔體與陰性對照樣品，再進行方法開發(fā)及驗證。重點需要驗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)境的灰塵雜質堵塞。多次重復性使用會導致測試結果不準確。YY/T0681.18中表明需使用氣體流量計連接測試腔體，用于引入不同速率的人為泄漏，驗證泄漏測試的靈敏度。
（4）藥物制劑產品眾多，真空衰減法作為無損、快速、定量的檢測方法，廣泛應用于凍干粉針劑、滴眼液、BFS、預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。如果內容物是粉末，會產生堵塞泄漏通道的風險。
（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外建立有效的壓差。凍干粉針劑頂空常為負壓或者氮氣，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合的測試儀器，可以打破單一測試方法的局限性，適應范圍更廣，數據準確有效。