孫懷遠 顧青青 孫 波 楊麗英
(1.上海醫(yī)療器械高等專科學校,上海200093;2.上海理工大學醫(yī)療器械與食品學院,上海200093)
藥品泡罩包裝即PTP(PressThrough Packaging),直譯為“通過壓力進行包裝”,是將塑料薄片加熱軟化并置于模具內(nèi),通過抽真空吸塑、壓縮空氣吹塑或模壓成型的方法使其成型為泡罩,之后將藥品置入泡罩內(nèi),再將涂有黏合劑的藥用覆蓋材料在一定的溫度、壓力條件下進行熱封,從而形成泡罩包裝。PTP技術適用于片劑、膠囊、栓劑、丸劑等固體制劑藥品的機械化包裝,它已成為我國固體制劑包裝的主流,其發(fā)展勢頭仍將持續(xù)。目前,泡罩包裝也有逐步用于安瓿瓶、西林瓶及注射器等包裝。
藥品采用PTP包裝,內(nèi)容物清晰可見,覆蓋材料表面可以印上設計新穎獨特且容易辨認的圖案、商標說明文字等,同時包裝材料有一定阻隔性能、重量輕、有一定的強度,使用時稍加壓力便可將其壓破,因而取藥便利、攜帶方便,故這種包裝形式在醫(yī)藥領域得到了廣泛的應用[1]。
藥品泡罩包裝之所以迅猛發(fā)展,是因為這種包裝形式具有十分明顯的優(yōu)勢。
泡罩包裝的板塊與板塊、藥品與藥品之間互相隔離,減少甚至杜絕了藥品在服用和攜帶過程中造成的污染,即使在運輸過程中,藥品之間也不會發(fā)生碰撞,使藥品受到很好的保護,且穩(wěn)定可靠。
由于泡罩包裝材料所具備的性能,使得藥品在包裝后的密封性和保質(zhì)性好,延長了藥品的保質(zhì)期,最長保存期可達3~5年。
藥品泡罩包裝板塊尺寸小、攜帶方便,可手工撕裂,便于取用。
利用泡罩實現(xiàn)了藥品出廠前按常規(guī)藥方的劑量進行包裝,并用原包裝賣給消費者,給患者提供了一次劑量包裝。
泡罩包裝可通過板塊尺寸及鋁箔畫面的變化,采用統(tǒng)一或相近的包裝要素格局對藥品進行包裝,從而實現(xiàn)藥品包裝系列化。
全自動泡罩包裝聯(lián)動機可實現(xiàn)泡罩的成型、藥品填充、封合、批號打印、板塊沖裁、包裝紙盒成型、說明書折疊與插入、泡罩板入盒以及紙盒的封合等,藥品泡罩包裝全過程一次完成,既縮短了生產(chǎn)周期,又減少了環(huán)境及人為因素對藥品可能造成的污染,減少了對藥品生產(chǎn)過程的影響,最大限度地保證了藥品及包裝的安全性,符合GMP要求[1]。
與國際先進技術和水平相比,我國藥品泡罩包裝在工藝、包裝材料及生產(chǎn)設備等諸方面,還存在一定的差距。為了提高競爭能力,仍需向包裝水平先進的國家學習,緊跟世界藥品泡罩包裝的潮流,更快地發(fā)展我國藥品泡罩包裝,以進一步提升藥品包裝質(zhì)量和水準。
(1)完全有效地保護藥品,這是泡罩包裝最基本的要求;
(2)用藥安全、便利,在保護藥品基礎上,應保證使用者的安全和便利;
(3)“綠色”環(huán)保包裝,使用可回收再造、可降解回歸自然的材料進行泡罩包裝;
(4)防偽的獨特性和個性化,利用新技術實現(xiàn)泡罩包裝的多樣化防偽和產(chǎn)品品牌[2];
(5)實現(xiàn)高阻隔包裝,發(fā)展阻隔性優(yōu)良的泡罩包裝材料,以實現(xiàn)藥品的高阻隔包裝,保證藥品的有效性;
(6)系列化及適應OTC藥品包裝,清楚、分明、有效地顯示藥品,通過板塊尺寸及畫面要素變化達到系列包裝,以適應OTC藥品生產(chǎn)和經(jīng)銷需求。
泡罩包裝成泡基材最常見的是以聚氯乙烯(PVC)硬片為基材,涂覆或復合其他功能性高分子材料或金屬材料而成的系列復合片。目前,成泡基材正向高阻隔、無毒、環(huán)保、抗菌等方向發(fā)展,如聚偏二氯乙烯(PVDC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚酯(PET)、三氟氯乙烯均聚物(ACLAR)及其復合材料等。
泡罩包裝成泡基材的主要質(zhì)量問題集中在機械強度不夠、透水透氣過量、衛(wèi)生性能及異常毒性指標不達標等方面。因此,其主要性能及檢測指標有:厚度與寬度、拉伸強度、落球沖擊破碎率、加熱收縮率、剝離力、水蒸氣透過量、氧氣透過量、涂布量、衛(wèi)生性能、細菌檢驗、異常毒性等[3]。
藥品泡罩包裝的覆蓋材料(也稱封口材料)基本都是鋁箔(稱為藥品泡罩包裝用鋁箔,亦稱為PTP鋁箔),要求具有無毒、耐腐蝕、不滲透、阻熱、防潮、阻光及可高溫滅菌的性能[4]。目前,泡罩包裝的覆蓋材料正向使用多元化、功能多樣化、環(huán)保、特殊防護及防偽等方向發(fā)展。
不合格的PTP鋁箔主要表現(xiàn)為以下幾個方面的質(zhì)量問題:
(1)不涂印刷層保護劑、未按標準生產(chǎn),這是最常見、最突出的質(zhì)量問題,結果會造成藥品生產(chǎn)企業(yè)在泡罩熱封時,經(jīng)常發(fā)現(xiàn)印刷文字圖案模糊不清,容易脫墨。
(2)膠粘劑黏合層不均勻。膠粘劑涂層是否均勻、有無漏涂,將直接影響泡罩包裝的封合質(zhì)量,即密封性能。
(3)針孔度超標。PTP鋁箔針孔因穿透性缺陷而影響鋁箔的阻隔性(阻氣性、阻濕性、阻光性),使得被包裝的藥品受氧氣、水蒸氣或光線的影響而降低藥效,嚴重時甚至變質(zhì)不能使用。
(4)印刷質(zhì)量達不到要求。常見的是印字模糊不清,印刷錯位特別是套印[5]。
PTP鋁箔的主要性能及檢測指標有:寬度與厚度、針孔數(shù)、膠粘劑的涂布量、黏合層熱封強度、保護層黏合性、保護層耐熱性、耐破裂強度、異常毒性等。這些指標的保證使PTP鋁箔具有很好的阻隔性、衛(wèi)生性、熱封性和機械強度。
圖1為藥品泡罩包裝工藝流程。
圖1 藥品泡罩包裝工藝流程
完成泡罩包裝的設備是一種多功能包裝機,各個包裝工序分別在不同的工位上進行。包裝機上設置有薄膜輸送機構,其作用是輸送薄膜并使其通過上述各工位,完成泡罩包裝工藝。國產(chǎn)各種類型泡罩包裝機采用的輸送機構有槽輪機構、凸輪-搖桿機構、凸輪分度機構、棘輪機構等,可根據(jù)輸送位置的準確度、加速度曲線和包裝材料的適應性進行選擇。
將薄膜加熱到能夠進行熱成型加工的溫度,這個溫度是根據(jù)選用的包裝材料確定的。國產(chǎn)泡罩包裝機的加熱方式有輻射加熱和傳導加熱2種,如圖2所示。大多數(shù)熱塑性包裝材料吸收3.0~3.5μm波長紅外線發(fā)射出的能量,因此最好采用輻射加熱方法[2]。
圖2 泡罩包裝加熱方式
成型是整個包裝過程的重要工序,泡罩成型方法可分為以下4種:
4.3.1 吸塑成型(負壓成型)
利用抽真空將加熱軟化的薄膜吸入成型模的泡罩窩內(nèi),形成一定幾何形狀,完成泡罩成型。吸塑成型一般采用輥式模具,成型泡罩尺寸較小,形狀簡單,泡罩拉伸不均勻,頂部較薄。
4.3.2 吹塑成型(正壓成型)
利用壓縮空氣將加熱軟化的薄膜吹入成型模的泡罩窩內(nèi),形成需要的幾何形狀的泡罩。吹塑成型多用于板式模具,成型泡罩壁厚比較均勻,形狀挺括,可成型較大尺寸泡罩。
4.3.3 沖頭輔助吹塑成型
借助沖頭將加熱軟化的薄膜壓入模腔內(nèi),當沖頭完全壓入時,通入壓縮空氣,使薄膜緊貼模腔內(nèi)壁,完成成型加工工藝。沖頭輔助成型多用于平板式泡罩包裝,通過合理設計可獲得均勻、尺寸較大、形狀復雜的泡罩。
4.3.4 凸凹模冷沖壓成型
當采用包裝材料的剛性較大(如復合鋁)時,熱成型方法顯然不能適用,而是采用凸凹模冷沖壓成型方法,即凸凹模合攏,對膜片進行成型加工,其中空氣由成型模內(nèi)的排氣孔排出。
泡罩包裝機配有自動充填裝置,將物料送入已成型的泡罩內(nèi)。物料充填區(qū)必須有足夠長度,便于操作人員操作和檢驗。
成型膜泡罩內(nèi)充填好物料,覆蓋膜即覆蓋其上,然后將兩者封合。其基本原理是使覆蓋膜內(nèi)表面加熱,然后加壓使其與泡罩材料緊密接觸,形成完全焊合,所有這一切是在很短時間內(nèi)完成的。熱封有2種形式:輥壓式和板壓式。
4.5.1 輥壓式
將準備封合的材料通過轉動的兩輥之間,使其連續(xù)封合。然而,包裝材料通過轉動的兩輥之間并在壓力作用下停留的時間極短,若想得到合格熱封,必須使輥的速度非常慢或者包裝材料在通過熱封輥前進行充分預熱。
4.5.2 板壓式
當準備封合的材料到達封合工位時,通過加熱的熱封板和下模板與封合表面接觸,并將其緊密壓在一起進行焊合,然后迅速離開,完成一個熱封工藝循環(huán)。板式模具熱封包裝成品比較平整,封合所需壓力大。
熱封板(輥)的表面用化學銑切法或機械滾壓法制成點狀或網(wǎng)狀的網(wǎng)紋,以提高封合強度和包裝成品外觀質(zhì)量。但更重要的一點是,在封合時起到拉伸熱封部位材料的作用,從而消除收縮皺褶。需要注意的是,防止在熱封過程中戳穿薄膜。
藥品泡罩包裝機的行業(yè)標準中明確要求包裝機必須有打批號裝置。包裝機打印批號一般采用凸模模壓法印出生產(chǎn)日期和批號。打批號可在單獨工位進行,也可以與熱封、壓撕斷線同工位進行。
沖切是泡罩包裝工藝的最后一道工序,是將熱封好的膜片沖切成規(guī)定尺寸的板塊成品。
藥品泡罩包裝技術近年來發(fā)展速度很快,對結構簡單、快速的熱密封設備的需求日益增加,并出現(xiàn)了多種選擇,包括符合FDA要求的以機器人為基礎的智能鋁塑包裝系統(tǒng),并為許多小而難包裝的產(chǎn)品提供了有效的解決方案。
隨著藥品包裝材料的不斷更新與包裝設備性能的不斷完善,藥品泡罩包裝將在人性化設計、安全性、多功能和環(huán)保性等方面有更好的發(fā)展。
[1]中國包裝網(wǎng).泡罩包裝取而代之,發(fā)展前景具優(yōu)勢[EB/OL].ht tp://news.pack.cn/show-270790.html,2014-06-27
[2]孫懷遠.藥品包裝技術與 設備[M].北京:印刷工業(yè)出版社,2008
[3]肖潔玲.藥品泡罩包裝材料質(zhì)量標準一致性研究[J].廣東化工,2013(13)
[4]中華文本庫.鋁箔在藥品包裝材料中的應用[EB/OL].ht tp://www.chinadmd.com/f i le/uarocswatpc333 atecw6spie_4.html,2014-03-12
[5]百度文庫.藥品鋁箔包裝油墨及材料的應用[EB/OL].ht tp://wenku.baidu.com/view/b3fa38f6f61fb 7360b4c6545.html,2011-08-26