醫用墊片熱合強度、穿刺力和蒸發殘渣的性能檢測

　　墊片是用橡膠、紙或塑（sù）料製成，放在兩（liǎng）平麵之間（jiān）以加強密封，為防止流體泄漏（lòu）設置在（zài）靜密封麵之間的密封（fēng）材料。當其應用到醫藥行業中，成（chéng）為直接接觸藥品的材料，其性能將被（bèi）嚴格要求，接（jiē）下來，筆（bǐ）者將介紹醫藥行業常用幾（jǐ）款（kuǎn）墊片，並根據國家藥品包裝容器（材（cái）料）標準的要求（qiú），詳細說明（míng）熱合強度、穿（chuān）刺力和蒸發殘渣（zhā）項目的檢測方法。

一、常（cháng）見醫用墊片

　　目前，根據材質的不同，應用（yòng）於醫藥行業用的墊（diàn）片主要有三種，鋁塑墊片、合成聚異戊二烯墊片（piàn）和矽橡膠墊片。

　　所謂鋁（lǚ）塑墊片，是指將鋁塑複合膜與紙板通過膠黏劑粘（zhān）結而成的墊片（如圖1），這裏的鋁塑（sù）複合膜多采用聚酯（PET）、聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、鋁箔（AL）等材料，依照不同的結（jié）構形式複合而成，比（bǐ）如PET/AL/PP、PET/AL/PET、PET/AL/PE等，多用（yòng）於藥品包裝容器的（de）瓶口（kǒu）密封。PET是聚對苯二甲酸（suān）類塑料，屬於（yú）中等阻隔性（xìng）材料，非常挺括（kuò），耐藥品性極好，具有極佳（jiā）的力學性（xìng）能和印刷適應（yīng）性（xìng），是醫藥材料或包裝中應用最廣泛的外層（céng）薄膜。AL是一種阻隔性非常好的材料，不透（tòu）光、不透濕、不透氣，但（dàn）機（jī）械強度不高（gāo），易撕碎、折斷，不能單獨作為包裝材料來使用。由於藥品對氧和水蒸氣的接觸有著極其（qí）嚴格的限製，而（ér）PET塑料在水氧阻隔性方麵並不出色，通常將AL與（yǔ）PET複（fù）合在一起使用，充分發揮其耐高低（dī）溫性和高阻隔性等優點。作為封口墊（diàn）片，最終需（xū）熱合在藥品包裝容器的封口（kǒu）上達到（dào）密封的目的，而鋁箔材料（liào）不具（jù）有熱合性，因而複合膜的內層應為可熱合的材料，一（yī）般（bān）PE材質藥瓶封口墊片中的鋁塑複合膜材（cái）質為PET/AL/PE，PP瓶的鋁塑複合膜材質為PET/AL/PP，PET瓶的鋁塑複合膜材質為（wéi）PET/AL/PET。

　　除了鋁（lǚ）塑墊（diàn）片，橡膠墊片（piàn）是另一類（lèi）常（cháng）見的墊片類型，用於（yú）輸液容器、注射（shè）器、口服製劑容器中。其所用橡膠多為合成橡膠（jiāo），如（rú）有“天然合成橡膠（jiāo）”之稱的（de）合成聚異（yì）戊二烯橡膠（jiāo）、丁基橡膠和矽（guī）橡膠等。合成聚（jù）異戊二烯橡膠具（jù）有（yǒu）與天（tiān）然橡膠相似的化學組成、立體結構和力學性能，其回彈性、基本粘性等性能與天然橡膠（jiāo）不相上下，是合成橡膠中最（zuì）優（yōu）的橡膠之一。除此之外，矽橡（xiàng）膠也是其中的（de）佼佼者。這種材料（liào）無毒無味、耐高低（dī）溫、回彈（dàn）性佳，化學穩定性好，這些（xiē）優異的特性使（shǐ）得矽橡膠在現代醫學中發揮了重要的作用。

二、重點性能及測試方法

(一)  熱合強度

　　對於藥（yào）用塑料包裝容（róng）器，在生產過程中通常采用熱合的（de）方式將鋁塑墊片密封到（dào）容（róng）器口，熱合就是利用外界的各種條（tiáo）件（jiàn）（如電加熱、高頻電壓及超聲波等）使墊片的鋁塑複合（hé）膜受熱變為粘流狀態，借助一定的壓力，使墊片鋁塑膜與塑料容器（qì）口合為一體，冷卻後二者保（bǎo）持了一定的強度。為了保證（zhèng）藥品包裝（zhuāng）容器在運輸、貯存（cún）和銷售過程中承受一定的外力，降低破裂泄漏的發（fā）生（shēng），減少（shǎo）氧（yǎng）氣和水蒸氣的大量滲透，要求鋁（lǚ）塑墊片封口後具有足夠的強（qiáng）度，通常采用熱合強（qiáng）度這一指標進行檢測和衡（héng）量，國家藥品包裝容器標準中《YBB00212004藥品包裝用鋁塑封口墊片通則》做（zuò）了詳細規（guī）定，測試過程如（rú）下（xià）：

　　取PET/AL/PP材質的墊片材料6片，在其中部各裁切出（chū）15mm寬（kuān）的試樣，分別熱封在與之配套使用的PP材質藥品容器口上。冷卻後，將熱合後的墊片預剝開一部分，並夾持在XLW（PC）智能電子拉力機的上夾具上，同時將容器固定在下（xià）夾具上。設置儀器參（cān）數，以200mm/min的（de）速度進行剝離（lí）。分別測定6次，最終結果取6次數據的算數平均值，要求不得低於7N/15mm。

(二)  穿刺力

　　應用於輸液容（róng）器組合蓋或注射器中的醫用墊片，多為橡膠材質，如合成聚異戊二烯橡膠、矽（guī）橡膠等，應當具有（yǒu）一定穿（chuān）刺性，防止（zhǐ）因阻力太大注（zhù）射針不易穿刺或導致針頭斷裂，發生意外傷害。穿刺力是墊（diàn）片穿刺性的力值表征，是（shì）指在穿刺試（shì）驗中，穿刺器刺透被測材（cái）料（liào）的最大力值（zhí），是（shì）評估被測材料抗（kàng）硬物刺（cì）穿的（de）能力。目前，我國國家藥品包裝容器（材料）標準中對穿刺力的測試方法和（hé）要求已有相關規定，如《YBB00232004藥用合成聚異戊二烯墊片》、《YBB00322004注射劑用膠囊（náng）、墊片穿刺力測定法》等。具體如下：

　　首先對墊片進行預處理。取10個被測墊片，放入高壓（yā）蒸汽消毒器中，在121℃±2℃下保持30min，取出，冷卻至室溫。將處理過的墊片置入墊片支撐裝置中。該裝置是帶有墊片夾持器（qì）的鋼瓶，能固定墊片（piàn）被刺穿時不被刺入瓶內。將金屬穿刺器置於（yú）MED-01醫藥包裝性能測試儀上（shàng），以200mm/min的速度對墊片標記處進行垂直穿刺，，記錄刺穿墊片的最大力值。剩餘9個被測墊（diàn）片均重複此項操作，取平（píng）均值作為（wéi）測試結果（guǒ）。《YBB00232004藥用合成（chéng）聚異戊二烯墊片（piàn）》規定，平均值不得超過（guò）75N，最大值不得超過80N為合格。

(三（sān）)  蒸發殘渣

　　醫藥包裝分為（wéi）外包裝係統與（yǔ）內包裝係統，內包裝係統即直接與藥品接觸的包（bāo）裝，如醫用墊片、注射劑瓶、輸液袋、鋁塑泡罩等，將伴隨藥品的生產、流通、貯存和銷售全過程。這些包裝材料多為塑料、玻璃、橡膠、金屬等，在與藥品長期（qī）接觸中其組分可能（néng）會被藥品浸出，或與藥品成分發生作用，例如材料中的溶劑、添加劑、有害金（jīn）屬會慢慢（màn）析出釋放、細微（wēi）材料顆粒沉澱、材料對藥液的吸附等，從而影響藥品（pǐn）的質量（liàng），對人體形成潛在的隱（yǐn）患。因此，這類與藥品直接接觸的（de）包裝材料需要重（chóng）視溶出物的（de）檢測，測試項（xiàng）目包括蒸發殘渣、易氧化物和重金（jīn）屬。下麵，著重（chóng）介紹醫用墊片的蒸發（fā）殘渣項目的（de）測試方法。

　　根據國家藥（yào）品包裝容器（材料）標準（zhǔn）中《YBB00212004藥品包裝用鋁塑（sù）封口墊片通則》（下文簡稱標準1）、《YBB00232004藥用合成聚異戊二烯墊片》（下文簡稱標準2）、《YBB00222004口服製劑用矽橡膠膠塞、墊片》（下文簡稱標準3）的規定，鋁塑（sù）封（fēng）口墊片和用於輸液容器、注射容器等的橡膠（jiāo）墊片都需要檢測蒸發殘渣（即不（bú）揮發物）項目，但具體測試方式存在一定的差異：

1、製備供試液。

　　通（tōng）用方法是取適量樣品，將其（qí）分割為等麵積的小塊（kuài），置入錐形瓶中，加入試驗用溶（róng）劑後浸泡一定時間，製成供試液，同時製備空白液備用。三種（zhǒng）標準采用（yòng）了同樣的製備思路，但在待浸泡樣品狀態、試驗溶劑和製備過程方麵略（luè）有（yǒu）不（bú）同。

　　1)     待浸泡樣（yàng）品狀態。標準1的應用對象為鋁塑封口墊片，因該類墊片直接接觸藥品的部位為鋁塑（sù）複合膜，因此浸泡樣品的取樣對象為墊片所用的鋁（lǚ）塑複合膜，應分別取表麵積600cm²（分割為長3cm、寬0.3cm的小片（piàn））三份置入錐形瓶中。標（biāo）準2和標準3的應用對象皆為橡膠墊片，但標準2規定了待浸泡樣品（pǐn）的尺寸為（wéi）表麵積200 cm²，而標準3僅要求樣品分割為長、寬、高均（jun1）小於（yú）1cm的小塊，重25克。

　　2)     試驗溶劑。標準1采用（yòng）了水（70℃±2℃）、65%乙醇（70℃±2℃）、正己烷（58℃±2℃）各（gè）200ml，目的用於模擬被測材料在使用過程中（zhōng）接觸（chù）水、酒（jiǔ）精類、油脂類等藥品時可能（néng）析出的化學物質量的指標。而標準2和標準3僅采（cǎi）用水為試驗溶劑。

　　3)     製備過程。標準1要求（qiú）將裝有待浸泡樣品的（de）錐（zhuī）形瓶加入三種試驗溶劑各200ml浸泡2小時後取出，冷（lěng）卻至室溫，並用（yòng）同批試（shì）驗用（yòng）溶劑補充至原體積作為（wéi）供試液。標準2的製備（bèi）過程更為複雜：先（xiān）將待浸泡樣品置入燒杯中，加入400ml水浸沒，煮沸（fèi）5min，放冷（lěng），用水衝洗，每次（cì）用400ml，共衝洗（xǐ）5次。後移（yí）入錐形瓶中，加水400ml，置於高壓滅菌器中，升溫至121℃±2℃，保持30min，後冷卻至室溫移出即為供試液。標準3的製備（bèi）過程（chéng）最為簡單：將待浸泡（pào）樣品加500ml水，加（jiā）熱回流5小時，冷卻至（zhì）室溫（wēn）後，傾出浸出液即為供試液。

2、蒸發殘渣測試。

　　這一環（huán）節，三種標（biāo）準的測試方法幾近相似：取供試（shì）液與空白液各100ml置於已恒重的蒸發皿中，水浴蒸幹，在105℃幹燥至（zhì）恒重，水中不揮發物殘渣與其空白液中殘渣之差不得超過一定數值。需要注意的是（shì），三種標準對於差值（zhí）的規定有所不（bú）同，標準1為30mg，而標準2和標準3則為4mg。

　　實際測（cè）試中，“水（shuǐ）浴蒸幹後幹燥至恒（héng）重”的環節看似簡（jiǎn）單，實為耗（hào）時耗力的工作。若采用手動測試方法，需要將在水浴上蒸幹的（de）供試液（yè）移（yí）至恒溫烘箱幹燥2小時，取出（chū）幹（gàn）燥0.5小時候再稱量。而後（hòu）再次放入（rù）恒溫（wēn）烘箱幹燥1小時，冷卻0.5小時後稱量，如此重複烘幹稱量，直至恒重。這般手動（dòng）測試（shì）過程，除了長時間占用試驗者的時間外（wài），供試液在蒸發、冷卻和稱（chēng）重時的環境條件、恒重判定條件等隨（suí）機誤差的影響，都會使測試（shì）結果的重複性較差，難以獲得非常準確的（de）數據。因此，建（jiàn）議（yì）采用（yòng）自動化儀器替代（dài）手動測試（shì），減少烘幹、幹（gàn）燥、稱重等試驗（yàn）過程中的人為誤差，精確測試結果，例如Labthink17C.COM的ERT-01蒸發殘渣恒重儀，既具有出色的測試精度（可達0.3mg），同（tóng）時可一（yī）次性測試（shì）1-8件試樣，測試效率大大提高，並使得空白試驗與測試樣品在同一條件（jiàn）下檢測，增加（jiā）了檢測結果的準確性。

三、結語

　　隨著醫用包（bāo）裝和醫療器械的創新發展，墊片越來越多（duō）的應用到醫（yī）用行業。根據國家藥品包裝容器（材料）標準（zhǔn）的規定，理想的醫用墊片應該在外（wài）觀、熱合（hé）強（qiáng）度、穿刺力、穿刺落屑、高溫分離（lí）性能、溶出物等方麵達到一定標準（zhǔn），其中墊片的熱合強度關係到藥（yào）品容器封口的（de）密封性、穿刺力是墊片耐注射針刺穿的性能表征、而蒸發（fā）殘渣則反映了墊片材料（liào）向藥品遷移的情況，相關上下遊企業（yè）應多加重視，加強對這些項（xiàng）目的日常檢測。