王點(diǎn)點(diǎn)，王月月，徐建明，朱銀華，華一敏

（江蘇華蘭藥用新材料股份有限公司，江蘇 江陰 214443）

氧化鋅是一種白色或微帶黃色的粉末，作為活化劑加入橡膠[1]，能提高膠料的物理性能[2]，使橡膠制品具有良好的耐磨、抗撕裂性能以及彈性，因此其被廣泛應(yīng)用于橡膠產(chǎn)業(yè)[3-6]。

氧化鋅在醫(yī)藥用橡膠制品生產(chǎn)中也已成為不可或缺的材料[7]，主要作為硫化活化劑在藥用鹵化丁基橡膠膠塞中廣泛應(yīng)用。目前藥用氯化丁基橡膠（CIIR）膠塞中氧化鋅應(yīng)用的研究較少[8-10]。

本工作研究2個(gè)廠家生產(chǎn)的氧化鋅應(yīng)用于藥用CIIR膠塞中各項(xiàng)性能的差異，以便考察不同氧化鋅在藥用CIIR膠塞中應(yīng)用后的質(zhì)量屬性是否等同，以期為藥用CIIR膠塞生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品性能持續(xù)改進(jìn)提供一定的借鑒，對(duì)藥用膠塞的原材料變更替換提供參考依據(jù)，降低氧化鋅原材料供應(yīng)鏈的風(fēng)險(xiǎn)。中國(guó)醫(yī)藥包裝協(xié)會(huì)近期發(fā)布了相關(guān)文件《上市藥品包裝變更等同性/可替代性及相容性研究指南（T/CNPPA 3019—2022）》，系統(tǒng)地闡述了醫(yī)藥包裝材料變更等同性研究的方法，這也是醫(yī)藥包裝材料的研究熱點(diǎn)。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 主要原材料

CIIR，牌號(hào)Exxon Chlorobutyl 1066，埃克森美孚（中國(guó)）投資有限公司產(chǎn)品；氧化鋅1#，興化市海達(dá)鋅品有限公司產(chǎn)品；氧化鋅2#，Grillo-Zinkoxid公司產(chǎn)品。

1.2 配方

CIIR 100，煅燒高嶺土 66，硫化劑 4，鈦白粉 3，氧化鋅（變品種） 2.7，炭黑 0.3。

1#配方采用氧化鋅1#，2#配方采用氧化鋅2#。

1.3 主要設(shè)備和儀器

LN-1.5型密煉機(jī)和LN-160型開(kāi)煉機(jī)，利拿機(jī)械（東莞）實(shí)業(yè)有限公司產(chǎn)品；P-V-50-PCD型硫化機(jī)，磐石油壓工業(yè)（安徽）有限公司產(chǎn)品；UR-2010SD型無(wú)轉(zhuǎn)子硫化儀和UT-2080型拉力試驗(yàn)機(jī)，優(yōu)肯科技股份有限公司產(chǎn)品；ZWF-110X30型水浴恒溫振蕩器，上海智城分析儀器制造有限公司產(chǎn)品；Mastersizer 3000型激光粒度儀，英國(guó)Malvern Panalytical公司產(chǎn)品；iCAP RQ型電感耦合等離子體質(zhì)譜儀，賽默飛世爾科技公司產(chǎn)品；Phenom XL G2型臺(tái)式掃描電子顯微鏡（SEM）[含X射線能量色散譜（EDS）儀]，復(fù)納科學(xué)儀器（上海）有限公司產(chǎn)品。

1.4 試樣制備

膠料的制備：生膠和小料（氧化鋅除外）在密煉機(jī)中混煉均勻后排膠，在開(kāi)煉機(jī)上搗膠2.5 min，下片，掛架冷卻后，在開(kāi)煉機(jī)上進(jìn)行返煉并加入硫化劑和氧化鋅，薄通3次，將輥距調(diào)整至0.5 mm，打三角包2次，混煉均勻后下片，停放24 h后備用。

試樣在平板硫化機(jī)上硫化，硫化條件為185℃/20 MPa×（t90＋2 min）。

藥用膠塞的制備：按照工藝要求，通過(guò)混煉、預(yù)成型、硫化、沖邊、清洗等工序制得藥用CIIR膠塞。

1.5 性能測(cè)試

1.5.1 氧化鋅的粒徑分布

稱取0.2 g（精確至0.000 1 g）氧化鋅置于50 mL燒杯中，量取10 mL純化水，再使用磁力攪拌器在200 r·min-1轉(zhuǎn)速下攪拌5 min，采用一次性滴管吸取攪拌后的中間層溶液作為分散質(zhì)，慢慢滴入已加入400 mL純化水（作為分散介質(zhì)）的分散器中，至遮光度約為15%后，樣品溶液由分散系統(tǒng)的離心泵輸送至主機(jī)中的測(cè)量池，用激光粒度儀測(cè)試粒徑分布。

1.5.2 氧化鋅的形貌表征及元素組成

將干燥的氧化鋅樣品均勻粘在樣品臺(tái)導(dǎo)電膠上，同時(shí)使用壓縮空氣吹掃樣品臺(tái)，將粘貼不牢的樣品去除，將制備好的樣品臺(tái)放置于樣品杯中，進(jìn)行SEM和EDS測(cè)試。

1.5.3 膠料的硫化特性

采用無(wú)轉(zhuǎn)子硫化儀按照GB/T 16584—1996測(cè)試，測(cè)試條件為185 ℃×6 min。

1.5.4 硫化膠的物理性能

邵爾A型硬度按照GB/T 531.1—2008進(jìn)行測(cè)試；拉伸性能按照GB/T 528—2009進(jìn)行測(cè)試；壓縮永久變形按照GB/T 7759.1—2015進(jìn)行測(cè)試。

1.5.5 膠塞的理化性能

藥用CIIR膠塞的理化性能按照YBB00052005—2015《注射用無(wú)菌粉末用鹵化丁基橡膠塞》進(jìn)行測(cè)試。

1.5.6 膠塞可提取物測(cè)定

將藥用CIIR膠塞剪碎，稱取10 g（精確至0.000 1 g）浸泡于裝有50 mL純化水的聚四氟乙烯瓶中，密封后置于水浴恒溫振蕩器中，在70 ℃下提取24 h，提取后的溶液經(jīng)體積分?jǐn)?shù)為2%的硝酸稀釋后，由電感耦合等離子體質(zhì)譜儀測(cè)定提取元素。

2 結(jié)果與討論

2.1 粒徑分布

采用激光粒度儀通過(guò)分布在不同角度上的檢測(cè)器測(cè)定衍射光的位置和強(qiáng)度信息，然后根據(jù)米氏理論計(jì)算出各粒子的粒徑分布，可得到粒徑大小和粒徑分布曲線等[11-14]。兩種氧化鋅的粒徑分布結(jié)果如表1所示，其中D10，D50和D90分別指累積粒度分布為10%，50%和90%時(shí)對(duì)應(yīng)的粒徑，其代表了小于該粒徑的粒子占比為10%，50%和90%。

表1 氧化鋅的粒徑分布 μm

從表1可以看出：氧化鋅1#和2#的粒徑分布略有差異，這是不同廠家的生產(chǎn)工藝差異造成的；兩種氧化鋅的粒徑分布均勻，且氧化鋅1#和2#重復(fù)測(cè)定3次的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于5%，質(zhì)量較為穩(wěn)定。

2.2 形貌表征及元素組成

本工作分別對(duì)氧化鋅1#和2#進(jìn)行SEM表面形貌分析和EDS表面元素成分分析。

氧化鋅1#和2#的SEM照片如圖1所示。從圖1可以看出，兩種產(chǎn)品均表面清潔、無(wú)異物，且分散狀態(tài)良好。

圖1 氧化鋅的SEM照片（放大倍數(shù)為1 000）

氧化鋅1#和2#的元素組成及其占比（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）如表2所示。

從表2可以看出，兩種氧化鋅的元素組成相同，且氧化鋅1#和2#的各元素占比差異小。

表2 兩種氧化鋅的元素組成及其占比 %

2.3 硫化特性和物理性能

采用氧化鋅1#和2#的膠料的硫化特性和物理性能如表3所示（表中設(shè)定的指標(biāo)參考目前批量生產(chǎn)的同配方藥用CIIR膠塞數(shù)據(jù)）。

從表3可以看出：1#和2#配方膠料的流動(dòng)性和交聯(lián)密度基本一致，ts2和t90相近，膠料的硫化速度相當(dāng)；1#和2#配方膠料的硬度、拉伸強(qiáng)度、拉斷伸長(zhǎng)率和壓縮永久變形等各項(xiàng)性能數(shù)值接近且均在設(shè)定的指標(biāo)范圍內(nèi)，即1#和2#配方膠料的物理性能可視為等同。

表3 兩種氧化鋅對(duì)CIIR膠料硫化特性和物理性能的影響

2.4 藥用CIIR膠塞的理化性能

采用1#和2#配方膠料生產(chǎn)的藥用CIIR膠塞分別記為膠塞1#和2#，其理化性能如表4所示。

從表4可以看出，膠塞1#和2#的理化性能均符合標(biāo)準(zhǔn)，且膠塞1#和2#的各項(xiàng)理化性能指標(biāo)均接近，說(shuō)明使用不同廠家的氧化鋅生產(chǎn)的膠塞1#和2#的理化性能等同。

表4 藥用CIIR膠塞的理化性能

2.5 藥用CIIR膠塞的可提取物

研究不同氧化鋅對(duì)藥用CIIR膠塞的可提取物的影響，對(duì)膠塞1#和2#進(jìn)行元素提取試驗(yàn)，結(jié)果如圖2所示。

圖2 CIIR膠塞中的元素提取結(jié)果

從圖2可以看出：在膠塞1#和2#中均檢測(cè)出Mg，Al，K，Si，Zn元素，其他元素均低于檢出限；比較膠塞1#和2#中的各元素檢測(cè)結(jié)果，未出現(xiàn)新增元素，且各元素含量差值在±2 μg·g-1內(nèi)，元素溶出水平無(wú)顯著增加，表明采用不同廠家氧化鋅的膠塞1#和2#具有化學(xué)等同的提取物譜[15]。

3 結(jié)論

（1）根據(jù)激光粒度儀和SEM分析可得，氧化鋅1#和2#的粒徑分布均勻，分散狀態(tài)好，且表面元素組成相同，各元素分布規(guī)律一致。

（2）1#和2#配方膠料的硫化特性相當(dāng)，物理性能可視為等同，且均符合設(shè)定的技術(shù)要求。

（3）膠塞1#和2#的理化性能等同，且符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

（4）膠塞1#和2#提取試驗(yàn)未出現(xiàn)新增元素且各元素含量差值在±2 μg·g-1內(nèi)，采用不同廠家氧化鋅的2種CIIR膠塞具有化學(xué)等同的提取物譜。

通過(guò)各項(xiàng)性能測(cè)試，氧化鋅1#和2#應(yīng)用于藥用CIIR膠塞中的質(zhì)量屬性等同，即采用氧化鋅1#和2#的2種CIIR膠塞都符合質(zhì)量要求，適用性均可接受。