预灌封注射器大家谈

2007-02

作者:本网编辑 文章来源:《流程工业》(制药) 发布时间:2010-07-05

预灌封注射器以用药安全,使用方便,药液使用率高等显著优势得到西方国家的普遍认可和应用,但在中国仍属新兴事物。
预灌封注射器前景如何?行业发展将向何方?价格是否是制约其广泛应用的主要原因?为解答读者的众多疑惑,本期特别策划“预灌封注射器论坛”,邀请到预灌封注射器的供应商美国BD、德国BG、中国山东民康,共同探讨行业发展。
同时,在预灌封注射器药品的生产中,注射器本身固然至关重要,而灌装也是非常重要的一环,此次论坛还得到世界知名的预灌封注射器灌装设备供应商德国Groninger、德国INOVA、Bosch公司的大力支持,他们将为大家带来预灌封注射器灌装方面的话题探讨。
关键词:预灌封注射器 灭菌 价格 市场
最后,也欢迎广大业内人士的参与,本刊将对此进行持续关注!

美国BD公司
王雁翔

山东淄博民康药业包装有限公司
高延民

广州华泽包装设备有限公司   陈惠民

德国Groninger公司
 Bernd Fischer

德国INOVA公司
 Kristian Slavik

博世包装技术(杭州)有限公司
杨鹏

市场导航者

全球最知名的预灌封注射器供应商非美国BD公司莫属,从研发出世界上第一支预灌封注射器开始,BD公司始终是行业发展的领导者,今天BD已成为质量保证的代名词。

震撼的数字
全球第1支预灌封注射器于1984年诞生于美国BD公司,此后,逐渐为美国、欧洲市场熟悉并接受。目前,BD预灌封注射器占有全球95%的市场份额,在欧洲市场的年销售收入超过4亿美元,美国市场接近2亿美元,全球年产量15亿支。值得一提的是,尽管BD公司的预灌封注射器产能基数很大,但每年还是会以超过2位数的增长率高速增长。

价格——影响有几何?
目前,预灌封注射器在欧美市场已经得到广泛的应用,在中国,其优越性也已得到制药企业和消费者的普遍认可,但市场容量仅有几千万支。其中注射器的高价格无疑是当前制约其应用的主要因素之一。众所周知,中国药品的生产成本和出厂价格很低,过多的流通环节造成最终药品的高价格。而预灌封注射器仅仅作为一种包装形式,其价格在药品成本中所占比例明显过高,这也成为很多制药企业的顾虑所在。通常当包装成本超过药品成本价的20%时,该包装形式就很难为制药企业所接受。以预充包装的典型药品乙肝疫苗为例,中国市场的需求量和使用量都非常大,但由于采取政府招标采购的形式,疫苗价格压得很低,造成药品价格与预充包装成本比例失调,从而成为预充包装无法大规模应用的原因之一。
但是,预充包装与制药行业的发展是息息相关的,随着制药工业的飞速发展,预灌封注射器的价格将越来越不会成为影响其普及应用的主要因素。随着高附加值药品的不断问世,预灌封注射器的价格在药品总体价值中所占比例将逐步降低。

市场——未来有多大?
尽管当前中国的预灌封注射器市场规模很小,BD公司还是非常看好其未来的发展。疫苗、EPO等生物制品一直是预灌封注射器的“大用户”,近年来,非典、禽流感等公共安全事件的频频发生,将人们对疫苗的关注提高到前所未有的高度;另外,随着国家各级疾病预防控制中心防疫体系的不断完善,对疫苗的需求也会有快速的增长,而这都为预灌封注射器的发展提供了良好的际遇。
还有非常重要的一点:越来越多的中国企业开始走上国际化道路,希望参与国际竞争,而预充包装也成为药品顺利通过欧美认证的先决条件之一。
鉴于中国市场的快速发展,未来,BD公司将逐步加大市场推广力度,更好地服务中国市场。其中,值得一提的是,BD公司目前在中国销售的注射器均为玻璃材质,为满足不同的市场需求,公司还将尽快引进塑料材质的注射器,目前该工作正处于调研、注册中。

无菌——价值在何处?
预灌封注射器之所以受到众多制药企业的青睐,很重要的原因在于其本身已是无菌产品,制药企业在灌装生产中无需灭菌,从而省去了清洗、硅化、烘烤等庞大的生产线以及相应的厂房,这无疑为制药企业节省了大额资金投入;另外,无需灭菌,制药企业的质量管理成本(QA、QC等)也大大降低。而BD公司除了为用户提供预灌封注射器外,还为其提供专业的咨询服务、技术支持、用户培训等,与制药企业、灌装设备供应商通力合作,帮助制药企业缩短项目上马的时间。
欧洲也有一些大型制药企业,曾使用未经灭菌的注射器灌装药品,将灭菌、灌装整条生产线的质量控制掌握在自己手中,但最近几年也逐渐倾向于将注射器的清洗、硅化和灭菌工作委托BD公司完成,由双方共同建立、维护质量保证体系,达成互利双赢。

行业——发展向何方?
纵观预灌封注射器的发展历程,产业从无到有,从小到大,如今已经形成固定的市场规模,可以说,这与BD公司长期的市场开发和推广是分不开的。多年来,BD公司着力在行业趋势的把握、市场调研、了解用户需求方面做足功课,始终走在行业的最前端,引领着行业的发展。
BD公司非常注重概念性产品的开发,而事实证明,这往往会在不久的将来成为市场的热点。今天,不断开发新产品仍然是BD公司不懈的追求。以用于皮内注射的这种新兴注射装置为例,经临床证明,某些疫苗采用皮内注射时,人体的免疫效果更好,而且药液用量大大减少,这对于高附加值的药物来说,更是具有非凡的意义。作为行业的导航者,BD已开发出相应的注射器,目前正与赛诺非-安万特公司合作进行此项目的临床评估。

填补国内空白
13亿的遐想
预灌封注射器的应用领域主要是生物药品,其市场空间非常大,因为从疾病治疗和预防免疫两方面需求来说,生物药品都处于高速增长期。从理论上讲,随着人们生活水平的提高,预防性疫苗(乙肝疫苗、流感疫苗等)将成为个人的必需品,中国有13亿人口,人均1只总的需求量就高达13亿只,相应地对预灌封注射器的需求量也为13亿只,这无疑是一个非常惊人的数字。加之其他生物药品,如肿瘤、胰岛素等的需求日增,预灌封注射器仅在中国就有着巨大的市场空间。同时,尽管预灌封注射器在西方发达国家已经比较成熟,但在中国还是一种新兴的包装形式,市场远未饱和,所以我们对该领域的前景非常看好!

振兴民族产业
长期以来,中国的预灌封注射器市场一直为国外产品所垄断,而目前,山东民康已经生产出中国第一代预灌封注射器。公司在自主研发成型设备的基础上,先后从德国引进了全自动装针机和全自动清洗硅化机等高精尖设备,形成了国内第一条最为完整的预灌封注射器的生产线。拥有自主研发的关键设备,不仅降低了生产成本,增强了产品的竞争力,也打破了关键技术受制于人、依赖于人的被动局面。
我们公司致力于将预灌封注射器作为一项任重而道远的产业来经营,希望改变这种国外垄断的局面,振兴中国的民族产业。而对于该产业的发展,国家也给予了很大的支持,公司被山东省科技厅批准为“预灌封注射器研究开发中心”,并列入山东省医药行业“十一五”发展规划主要投资项目。我们相信,在各种有利因素的支持下,我们一定能够做出自己的特色产品,也为中国的民族产业做出贡献。

“竟和不竞争”
诚然,在China-Pharm 展会上,我们的产品引起很大的市场轰动,但目前还处于市场推广的初级阶段。所以当前的主要工作还是放在对产品的宣传上,比如参加行业展览会China-Pharm,将我们的产品置于具有国际水准的平台上,让客户认知、评价,最终接受我们的产品;另外,国外生产企业在预灌封注射器的生产、市场探索方面有着丰富的经验,我们也希望通过学习其先进理念、先进技术,共同做大中国的预灌封注射器市场。
当然,面对同一个市场,各生产企业难免存在一定的竞争,但民康将本着“竟和不竞争”的原则,大力发扬自身优势,愿与国内外的同行们一起来打造和开发中国这个巨大的、潜在的、十分具有诱惑力的市场。
目前,民康已投资3000万元完成了第一期3000万支预灌封注射器产量的生产线。近期我们计划再投资筹建二期工程,届时将达到6000万支的产量。为了加快发展,民康正在从欧美国家寻求合资伙伴。相信不久的将来,民康会以最快的速度与国际接轨并搭乘医药包装的“国际快车”,为中国、为世界做出贡献。

以高品质稳占市场
潜在的巨大市场
中国的生产企业在采用一种新技术前,通常会先观望该技术在全球市场的发展状况。目前预充注射在西方国家的应用已经非常普遍,而在中国仍然是一种新型的包装形式。虽然市场规模还无法与全球相比,但中国的市场增长还是非常快的。目前中国已有很多知名制药企业购买了预充包装的灌装生产线,据我们估计,在2007~2008年,该市场还会有快速的发展,可能会有2~3家制药生产企业会购买大型生产线。
另外,从预灌封注射器的灌装生产来看,最重要的就是其稳定性和可靠性,如果用户发现这种技术非常容易掌握,也就会有更多的用户愿意生产这种产品。

注射器本土化的影响
还有很重要的一点是,到目前为止,我们的中国用户只能从跨国公司购买预灌封注射器,而这也意味着注射器的价格非常高,而价格是影响中国企业对预灌封注射器接受程度的主要因素。而有一天中国企业能自己生产成本较低的注射器时,相信预充包装形式一定会吸引更多的用户,到那时该市场增长一定会大大加快。
另外,当前在中国,仅仅是一些高附加值的药物才会使用预充包装,但随着人们生活水平的提高,预充包装的应用领域将越来越宽,逐步取代安瓿瓶、西林瓶,市场前景非常好。

以经验直面竞争
直到今天,INOVA仍然是预充灌装生产线的领先供应商,在中国也是如此。但随着市场的不断增长,其灌装生产线供应商也在增多,其中一些竞争对手能够提供价格更加便宜的生产线,而他们所占有的市场份额目前也在扩大。但作为一个有着丰富经验的液体灌装生产线生产企业,我们将牢牢抓住自身优势,从容面对竞争。

中国生产 服务中国

值得一提的是,博世公司推向中国市场的FXS2020预灌封注射器灌装机诞生于中国,由中国团队研发并生产,这是我们中国的骄傲。我们已经初见本土化预灌封注射器在市场上引起的巨大反响,相信灌装设备的真正本土化也将为我们带来惊喜。
自上世纪末第一支产品面世至今,预灌封注射器的市场容量在不断扩张,特别是近两年其增长率在以平均每年15%~20%的速度递增。欧美市场已经从对新包装形式的认知接受阶段进入了全面使用的大规模生产阶段。对相应灌装设备的需求,也从每小时几千支产量的灌装单机发展到可对注射器进行包装前后处理的整条生产线,直到目前的全自动高速灌装生产线。现今,全世界预灌封注射器的灌装生产线最高生产能力已经达到800支/分钟。相信未来2~3年,将是预灌封注射器的中高速灌装生产线在欧美市场的广泛铺展期。

独具特色的中国市场
而对于紧跟国际脚步的中国制药市场,采用预灌封注射器也同样成为其发展趋势。从几年前第一台预灌封注射器灌装机进驻中国市场,现今已由几十个制药厂家在使用这种包装形式。作为中国市场,预灌封注射器的应用具备如下特点:
首先,购置使用预灌封注射器灌装机的客户多来自生物制药领域,因为生物制药产品如疫苗类、基因类产品具有较高附加值,另外,国内的制药企业需要利用新的生物制药领域从欧美制药企业的专利药、保护药的包围限制中突围出来,需要使用新的产品和包装形式与全球的竞争对手争取到同一起跑线,所以紧跟欧美市场选择是大家的决策方向。
其次,对于大多生物制药厂家来说,其生物制药产品还处于市场开发和用户认知的初期,因而相应产品的生产规模仍设定在试生产和中小规模阶段,所以选择的设备也大多为小产量或者单机。可以预见,随着市场对一些中国自有专利和保护权的产品的认可,以及市场容量和产品出口量的增加,中高产量的预灌封注射器的灌装设备和生产线必将逐渐成为市场需求的方向。
最后,在中国OEM市场的大环境下,中国的制药OEM企业也将目光投向了此类产品。随着国产预灌封注射器全面投入市场,以及包装材料成本的降低,再结合本身低廉的运营成本,中国的制药OEM企业正在积极准备以此为契机提高企业的硬件水平,从而丰富企业的产品生产结构,以满足更多外加工产品的需求。

本土化的灌装机
 2001年,博世集团包装部在中国杭州建厂,首先开发出的产品就是预灌封注射器灌装机,已取得了很好的销售开端;在中国建设自己的售后服务队伍,快捷便利地服务中国客户;在中国更加贴近消费使用市场的市场调查,可以快速地反映到设计和生产部门;于2006年,博世集团包装部又投资1000万欧元在杭州经济技术开发区建立了独资的博世包装新厂,作为博世包装部的亚洲生产基地;充分结合欧美市场与中国市场的特点,在以客户当前需求为导向的前提下,基于博世自身在包装行业的经验和技术,逐步引导中国制药包装市场向欧美发达市场靠拢。
在良好的市场前景下,我们仍需清醒地认识到,预灌封注射器作为一个新兴的产品,仍不可避免地要面临市场的进一步考验:如包装材料成本较高,还不适用于所有注射类的产品;形成大规模生产后,制药企业对灌装生产线的高自动化程度要求以及无菌生产的要求。这些都需要制药生产企业,设备供应商以及包装材料供应商共同面对和解决。但我们相信,预灌封注射器的前景是非常美好的。

引领灌装新标准

市场现状
与传统的安瓿瓶、西林瓶相比,预灌封注射器的优势是显而易见的。从药品生产企业和灌装设备供应商的角度来看,采用预灌封注射器后,企业无须自行清洗、硅化、灭菌,从而减少了在人员培训和基础设施方面的资金投入,更容易开展注射剂业务,另外,企业也可以把精力放在更具核心竞争力的制剂方面,逐步增强其竞争力。
预灌封注射器的应用情况与人们的生活水平直接相关,全球预灌封注射器的最大市场是北美、日本和欧洲,印度和中国则是增长最快的区域,年增长率高达 50%~60%。但目前预灌封注射器在中国还远远没有普及应用,每年总需量仅为2500万支左右,主要原因是注射器本身价格很高,而中国制药市场的发展受价格的驱动较大,这也影响了预灌封注射器在中国的普及程度。但随着生活水准的普遍提高,中国对预灌封注射器的需求将飞速增长。
尽管当前预灌封注射器的全球使用量已超过15 亿支,但预灌封注射器明显供不应求。针对这种市场缺口,一些注射器供应商将加大投入,明年这种状况可望有所改变。2007~2008年,至少有两家新的注射器供应商会进入欧洲市场。

引领行业标准
Groninger的预灌封注射器灌装生产线在制药行业一直占据主导地位,拥有20多年的经验。今后几年,我们将致力于开发附加价值更高的(如可追溯性、可定制、高安全性)产品,并且最终将其推广为行业标准。目前,Groninger已经设立了该领域的几种标准,包括真空压塞系统、先进的硅化设备(与10年前相比,在保障具有相同效率情况下将硅油含量减少了90%),并可以对硅化和超声波清洗进行100%的在线无损检测。另外,Groninger先进的灭菌隧道在处理注射器时,注射器不同部分之间的温差大大降低,从而避免产生在烘焙硅化时产生热应力。而灌装生产线的发展趋势之一是减少包装系统中的硅油含量。另外,新材料(如COC/COP等)的不断面世使塑料注射器的生产成为热门话题,而Groninger也将在塑料注射器的灌装方面有所作为。

预灌封注射器结构概述
文/陈惠民
预灌封注射器是肝素和疫苗的首选灌装容器,而肝素和疫苗的产量相当大,因此预灌封注射器的使用量非常可观,目前世界每年对预灌封注射器的需求量将近20亿支。预灌封注射器使用量的增长吸引了越来越多的生产商,并促使其优化生产工艺,以提高生产效率,降低生产成本;同时灌装设备生产商也不断开发出更先进、更高灌装速度的灌装机。

上世纪80年代初,注射器生产厂家只向药厂提供所谓的半成品。灌装前,药厂自己对半成品进行清洗、硅化和消毒。但这种供货方式限制了注射器的用户群,因为自己购买设备进行清洗、硅化和消毒对绝大部分药厂不现实。为了扩大用户群,注射器生产厂家以盆装的形式向药厂提供已清洗、硅化和消毒的注射器,药厂可直接用它来灌装药液,真正的预灌封注射器面世。
目前,根据不同的药品和灌装量,有各种规格的针筒:有0.5ml、1ml长、1ml短以及2ml、2.25ml、2.5ml和3ml;针筒有粘针头和不粘针头的所谓鲁尔口。鲁尔口还分为磨砂鲁尔口和在鲁尔口安装针头锁。粘针头的套有针头帽,不粘针头的在鲁尔口套有梢帽。这些套有针头帽或梢帽的针筒排列在蜂窝板上,蜂窝板装入盆内,盆口封上tyvek纸后装入tyvek袋。针筒用环氧乙烷气体灭菌。
组成预灌封注射器系统的还有橡胶活塞和推杆。活塞购自于专业的药用胶塞厂家,经伽马射线灭菌后以双层PE袋包装配套提供给药厂。

BG产品
德国BünderGlas BG公司供应我国市场的预灌封注射器称为RTF,除上述标准组件外,还有以下功能配件和特殊工艺:
助推板
对于粘度较大的药液,注射时需用较大的推力,这对手指夹持针筒的外卷边缘造成用劲不便,尤其对外径较细的针筒,BG开发了助推板,套入针筒边缘,易于用劲,也防止了使用之前活塞的移动。
TPE
BG开发了更为先进的针头帽和梢帽材料,叫热塑软体(TPE),它更能与所接触的药液相容,以逐步取代丁基橡胶。
针头
为了减少注射时的疼痛,所用针头要更细。BG使用了1/2英寸长、29G粗的细短针头来减少注射器使用者的疼痛。
TELC和Readyject
防伪是很多药厂和消费者十分感兴趣的事情。BG开发出tamper evidence结构的针头帽和梢帽。注射器使用时必须拧断tamper evidence,当发现tamper evidence被拧断时,说明注射器被使用过或被破坏过。
Safetyject系统
当注射器的注射对象具有强烈的疾病传染性时,防止交叉传染则显得特别重要。BG开发safetyject组件,药厂把灌好药的注射器装入一个塑料装置内,注射时注射器的针头随着推杆的推进而慢慢缩入直至完全缩入这个装置内(此系统称之为Safetyject)。
另外,为保证注射时活塞的滑动,针筒内壁必须硅化,但目前基本采用液体硅油喷涂工艺。液体硅油对生物制品,比如促红细胞生长因子(EPO)等生物活体的活性有破坏作用;透明质酸(HA)用于眼科时,其硅油滴在手术显微镜下干扰医师的视野。BG采用乳化硅油喷涂,然后高温烘焙的工艺使覆盖在针筒内部的硅油固化。药物稳定性试验证明烘焙硅化解决了硅油对敏感药液的影响问题。

德国Bünder Glas GmbH(BG)隶属于德国Gerresheimer Glas AG(格雷西姆)的制药系统分部,创立于1947年,1987年加入格雷西姆,现有员工630多人,产值超过1亿欧元。产品系列包括预灌装注射器、卡氏瓶、泵式喷雾器等各种药用系统产品,其中注射器产品贡献的销售额占一半以上。

浅淡注射器的压塞技术
文/Bernd Fischer撰写
      叶坚强编译
在预灌封注射器的灌装生产过程中,压塞方式和注射器内空气残留量的大小绝非小事。而产品和胶塞类型也对压塞方式和注射器内空气残留量的大小有影响。此外,制药企业还不得不考虑空运方式、运输和储存过程中的温度变化以及预灌封注射器的终端灭菌。

图1 套管压塞

 

图2 真空压塞

压塞方式
常规的压塞方式是套管压塞。胶塞装入套管,套管伸入注射器后,用推杆把胶塞推出套筒。当推杆把胶塞推到位后,套管撤回。然后,推杆从注射器和和套管中退出来(见图1)。这种方法有两个主要特点:对胶塞具有较大的挤压,也会产生一定大小的空气残留量。对某些产品来说,需要减少或消除这一空气残留量。套管压塞方式存在非常明显的问题:密封线会变形,而且由于必须挤压而可能损坏胶塞。胶塞在穿越套管时也会产生很大的摩擦,还会增加颗粒产生的风险。但目前这种通过套管对胶塞产生很大挤压的压塞方式仍然在使用。
对于不允许有气泡的高粘度产品,基于上述问题的考虑,高宁格公司(Groninger)开发出一种无需使用套管的真空压塞方法(见图2)。对于不允许对胶塞产生挤压的场合(现代剂型中比较普遍采用涂层胶塞),或要求尽量减少空气残留量的情况下,采用真空压塞方式是一种理想的方法。传统的做法是将胶塞装入一个“蜂巢”中。“蜂巢”的底部是敞口的,放置在注射器上。对注射器抽真空,然后用一个推杆将胶塞向下推动很短的距离使之进入针筒内。给蜂巢加压,大气压力会推动胶塞向下移动,直至达到力学平衡。这些力包括:大气压力、胶塞与玻璃之间的摩擦力、残存气体的支撑力。现代高速生产线的上胶塞方式与振荡系统将胶塞放入的方式一样,只是不再需要“蜂巢”了。这降低了费用并增加了潜在供应商的数量。高宁格公司的系统采用一个可以调节的推杆辅助胶塞找到最佳位置(注射器内部和外部没有压差存在)。

空气残留量
仔细研究可以看到,理论上生产预灌封注射器时不可能做到无气泡,因为即使在最低的真空下也仍然会有一些空气分子留在注射器内。如果使用最佳的工艺条件,则可能会使气泡小到肉眼看不到的地步。残存气泡的大小主要取决于操作时注射器内的真空度和灌装液位。溶解的气体量是可以忽略的,举例来说,采用传统的真空压塞方式:在一支1ml (长)的注射器内灌装0.75ml的水性产品,并在 100mbar的压力下压塞,则会产生直径为 2mm 的气泡(基于1000mbar的压力)。 由于气体在产品中溶解,气泡的体积可以减少大约10%。
一般来说,低真空、小摩擦、高灌装液位、高气体溶解性以及推杆的使用都会使注射器内的残存气体空间缩小。 如此看来,似乎使用高真空的真空压塞方式(如1mbar或2mbar)就可以解决残留气泡问题,但问题远没有那么简单。因为压力降低同时会降低液体的沸点,这一点很重要。10mbar下水的沸点为9℃,产品沸腾是非常危险的,因为这会增加压塞装置被污染的机会,而且产品也可能会喷溅到注射器与胶塞的外缘。这表明低压下产品的沸点就是操作真空的限度,醇类产品的情况则更糟糕,一般来说注射器内的压力须明显高于产品的蒸汽压。
一些高粘度产品(如透明质酸)则允许更低的压力,这样最终残存的空气量也会缩小。上世纪90年代初已经可以做到无气泡处理了。在一些特殊的场合,如悬浮液或乳液的疫苗,他们在使用前需要进行混合,因为这些产品在储存过程中会出现分层现象,而气泡的存在有利于改善通过晃动产品而达到产品混合的效果。另外,保留一定的残存气体也有利于热灭菌、适应航空运输时的压力和温度变化。
灌装压塞后对产品进行热灭菌或者对产品进行航空运输时,要避免胶塞发生位移。热灭菌需要有气泡存在,即使蒸汽灭菌柜存在背压的情况下也是如此,当流体(=产品)热膨胀产生的力高于背压时,胶塞会产生位移。由于气泡具有可压缩性,而且会补偿产品所产生的膨胀力,灭菌柜中的背压足够将胶塞滞留在原来位置,因为注射器内部与外部的最大压差产生的力低于胶塞的挣脱力(通常为2N),将胶塞滞留在原位的气泡大小取决于温差、灌装量、膨胀系数、胶塞直径以及胶塞与玻璃之间的摩擦力,通过计算可以得出避免胶塞产生位移的气泡最小尺寸。
航空运输的影响是一个经常讨论的问题。飞机货运区的最低温度大约为 10℃,压力为700mbar以上。对温差引起体积变化的计算结果表明它远远低于需要考虑的程度,仅仅10℃的温差所产生的热膨胀不会引起胶塞位置的移动。而压差问题属于潜在风险,产品本身产生的力是可以忽略的,但是空气残留量会产生足够的力量导致胶塞产生位移。根据挣脱力和胶塞规格,空气热膨胀的临界值正好等于克服胶塞移动所需的力。直径小则产生的力也小,因此较粗的注射器或较低的挣脱力会增加胶塞产生位移的风险,建议留出较小的残留气体量,以减少胶塞可能的位移。使用诸如防止脱落的特殊装置可以阻止胶塞的移动。

胶塞种类
标准胶塞是溴丁基或氯丁基的,一般用于没有特殊要求的常规场合。如果产品与胶塞存在反应或者在需要尽量减少游离硅油的情况下,就需要使用特殊的部分或全部PTFE涂层胶塞,甚至PTFE胶塞(特别是塑料注射器)。胶塞的选择非常重要,也极大地影响压塞方法的选择,选择胶塞时需要考虑以下几个因素:
■ 胶塞的价格;
■ 产品与胶塞之间的相互作用;
■ 减少游离硅油量(根据涂层的种类,可能会减少游离硅的数量并且会降低挤压效应);
■ 在压塞过程中会产生颗粒的风险;
■ 不损坏涂层或出现外观缺陷(“皱褶”)情况下,胶塞的可压缩性。
标准胶塞价格最低,但其稳定性不如PTFE。涂层胶塞接触面具有较少的游离硅。如果预灌封注射器必须减少游离硅油或者需改善阻隔条件时往往选择涂层胶塞。
套管压塞对胶塞可压缩性的要求很高。根据使用的胶塞和直径不同,体积压缩量在42%(0.5ml注射器)和29%(20ml注射器)之间。采用高宁格的真空压塞方法,该数值可降低很多,压缩量绝不超过胶塞在注射器内的压缩值,仅仅在9%(0.5ml注射器)与2%(20ml注射器)之间(见表1)。

对压塞套管的优化有助于将这种风险降至最低。然而,如果留意的话,会很清楚地看到通过涂层的方式来改善降低滑动力并不影响压缩率。增加套管内径则会受限于压塞金属套管和注射器内壁之间的间隙以及保持处理蜂巢盒时所需要的稳定性。所以借此来降低压缩率的方法非常有限。对于 0.5ml注射器来说已经是最优化了,只有在更宽的系统中才可能达到15%。
另外,褶皱也是一个主要的问题。任何涂层胶塞的用户需要仔细评价是否可以接受外观缺陷或胶塞和产品之间阻隔效果的降低。
试验表明,涂层胶塞更脆一些,如果不仔细调节,胶塞在压入套管时便可能会损坏。高宁格真空压塞方式对胶塞的处理非常柔和,消除了胶塞破坏的风险。

 
压塞方式的比较

套管压塞:
■ 是一种广为人知的方法,用于将各种类型的胶塞或其他弹性密封塞压入到注射器;
■ 生产线的生成效率高;
■ 对于任何压缩性不好或具有敏感性表面的材料或涂层来说,需进行仔细评价。
真空压塞:
■ 是一种先进的压塞方法,对胶塞或其他弹性材料密封塞压塞的不良影响小;
■ 不会或几乎不会影响到生产线的运行;
■ 灵活性很高,几乎可用于任何产品,任何形状/材料/涂层的胶塞。

小结
对预灌封注射器进行压塞并不像看起来那么简单,需要系统性地考虑诸如直径、滑动力、涂层、胶塞配方和产品等因素。而对热灭菌和航空运输等终端处理,也都需要独特的最佳解决方案。高宁格公司在该领域拥有20多年的经验,有能力也非常愿意帮您选择最合适的设备,开发出适合您的最佳方案。

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