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嘉峪检测网 2025-08-07 09:03
摘要
为促进相关企业对 2025 年版《中华人民共和国药典》(简称《中国药典》)中药品包装用金属材料和容器要求的理解,该文基于 2025 年版《中国药典》、国家药包材标准及《美国药典》(USP)等相关国际标准,系统梳理金属类药包材的原材料选择、生产工艺和质量控制指标。明确金属材料本身需根据药品特性选择基材与镀层类型,生产工艺方面需关注成型工艺对材料性能的影响,质量控制方面需结合材料特性与药品需求,根据标准化检测方法确保其保护性、安全性与功能性。通过加强对金属类药包材的质量控制,可以确保产品质量,推动行业创新发展。
【关键词】2025 年版《中华人民共和国药典》;药品包装材料;金属材料;质量控制;相容性;功能性
药品包装作为保障药品质量、稳定性及临床疗效的重要环节,其材料选择与质量控制直接关系到用药安全与患者健康。金属材料因其特定的物理化学性能,如高阻隔性(阻氧、阻湿)、机械强度及耐腐蚀性,能够有效保护药品免受外界环境的影响,延长药品保质期,成为药品包装领域的重要选择之一。因此,软膏管、气雾剂/喷雾剂金属罐、铝箔包装被广泛应用于吸入气雾剂、粉雾剂、外用制剂、口服制剂、眼用制剂药品等的包装。
笔者检索国家药品监督管理局药品审评中心药包材登记备案信息发现,据不完全统计,截至 2025 年 4 月 28 日,金属类药包材备案近 1 500 种,激活状态近900 种。随着近年来吸入气雾剂瓶的备案及关联数量逐年增加,出现了一些国内生产的关联品种。此外备案的还有清凉油铁盒、铝瓶、注射针、不锈钢罐/桶等,各类型激活状态的金属包材情况见表 1。
▲表1-金属类药包材登记情况表(截至 2025 年 4 月 28 日)
现行的 2015 版《国家药包材标准》(以下简称 YBB 标准)中仅有铝箔、铝制药用软膏管、注射剂瓶用铝盖、输液瓶用铝盖、口服液瓶用用撕拉铝盖等标准[1-5]。随着药品包装行业的不断发展,新的包装形式和材料不断涌现,金属包装的多样化应用场景(如生物制剂、高腐蚀性药物)对材料的个性化适配提出了新挑战。2025 年版《中华人民共和国药典》(简称《中国药典》)基于监管和行业需要,及时新增了药品包装用金属材料和容器指导原则(指导原则 9625),以及 5 项金属材料检测方法,分别是金属罐耐压性能测定法(通则 4051)、铝箔物理性能测定法(通则 4055)、金属内涂层连续性测定法(通则 4058)、金属软膏管物理性能测定法(通则 4060)和金属涂料涂层双酚 A 单体浸出量测定法(通则 4229)。2025 年版《中国药典》药包材标准体系进一步完善[6-7],在指导原则 9625 制订过程中,同步与《美国药典》[8](United States Pharmacopoeia,USP)等国际标准进行了协调。
本文以 2025 年版《中国药典》药包材标准为基础,结合金属材料特性与药品包装需求,系统探讨金属类药包材原材料、生产工艺和质量控制要求。通过对比分析2025年版《中国药典》9625指导原则、YBB标准等国内标准,以及USP<662>和<1662>公示稿等国际标准,以期更好地帮助企业理解药品包装用金属材料及容器质量控制的关键质量属性,建立适宜的企业标准,进而科学规范控制产品质量。
01、原材料
原材料的合理选择及严格质量控制直接影响药品包装用金属材料及容器的性能与安全性。在 2025 年版《中国药典》9625 药品包装用金属材料和容器指导原则中,金属原材料可分为基材与表面处理层(镀层/涂层),其选择需基于药品性质、相容性、安全性、保护性等综合考量,与玻璃、塑料、胶塞等组件配合使用的时候也要关注功能性等。
1.1 基材类型及要求
常见金属药包材基材主要有铝及其合金、不锈钢合金。USP<1662>给出了各种不同牌号的基材,其元素组成略有差异[9],值得注意的是国内外标准的相同金属材料元素范围也有差异。其中,吸入剂罐常用的不锈钢合金牌号包括 316L 和 904L,吸入剂罐、气雾剂罐和软膏管用的铝合金牌号包括1050A、5052、1070A,铝箔则包括 1100、1200、1235、8011、8021B 和 8079,以适应不同的药品包装需求。
1.2 镀层与涂层
为提升金属基材的耐腐蚀性、密封性及与药液的相容性,通常会对金属内表面进行处理,形成功能性镀层或涂层。金属表面的镀层能够提升材料的性能,如镀锡层可以增强金属的耐腐蚀性,防止金属与药品发生化学反应,从而保证药品的质量。在实际应用中,镀锡层的厚度、均匀性、牢固度等参数对其防护效果有重要影响。合适的镀锡层厚度既能保证良好的防护性能,又能控制成本,这就需要在生产过程中严格控制镀锡工艺参数。涂层在药品包装用金属材料和容器中起着关键作用,可以防止金属与药品直接接触,避免金属离子溶出对药品质量产生影响。用于气雾剂吸入罐的内部涂层,常用的有氟化乙烯丙烯(fluorinated ethylene propylene,FEP)、环氧酚醛漆、氟碳涂层(fluorocarbonpolymerisation,FCP)等。但由于部分环氧树脂、环氧酚醛树脂中可能含有双酚A(bisphenol A,BPA),存在一定安全隐患[10],正逐渐被不含双酚 A 的相关涂料所取代。而在铝箔包装中,涂层种类更为多样,常见的有底漆、热封涂层、挤出涂层等,这些涂层可以单独使用,也可以组合使用,以满足不同包装需求。
02、生产工艺
金属药包材的生产工艺直接影响其功能性、保护性、相容性与安全性。金属药包材的生产工艺需紧密结合产品功能需求与质量控制标准,通过精密工艺参数控制确保材料性能及安全性。
2.1 金属软膏管
金属软膏管的生产通常从金属坯料开始,先将坯料挤压成型,制成软管雏形。挤压过程中,需要控制好压力、温度等参数,以确保软管尺寸精度和壁厚均匀性。成型后,对软管进行绞牙加工,制作出管嘴和螺纹,便于安装管帽。随后在软管内壁进行涂层处理,内壁涂层主要是为了防止药品与金属发生反应,尾部涂层则是为了装样后的密封。最后安装管帽,并进行密封性检测,确保软膏管在使用过程中不出现泄漏。
2.2 气雾剂/喷雾剂用金属罐
气雾剂/喷雾剂用金属罐的生产一般以金属板材为起始材料。首先通过冲压工艺,将金属板材加工成罐身形状,冲压过程中要注意模具的精度和冲压力度,以保证罐身尺寸和形状符合要求。罐身成型后,进行清洗和干燥处理去除表面油污和杂质。接着对罐身内部进行涂层处理,根据不同药品特性和包装要求,选择合适的涂层材料和工艺,如采用喷涂、静电喷涂等方式。涂层处理后进行固化,使涂层形成牢固的保护膜。然后,安装阀门系统,阀门的安装精度和密封性直接影响气雾剂/喷雾剂使用效果。最后,对成品罐进行耐压性能测试和气密性测试,确保金属罐能够承受内部压力,并且在储存和使用过程中不会发生泄漏[11]。
2.3 铝箔
铝箔的生产是将铝锭经过熔炼、铸轧等工艺制成铝箔坯料。在熔炼过程中,要严格控制铝液的化学成分和温度,确保坯料质量。坯料经过多次冷轧,逐步减薄至所需的厚度。冷轧过程中,需要控制好轧制速度、轧制力等参数,以保证铝箔厚度均匀性和表面质量。为提高铝箔的性能,如阻隔性、热封性等,会对铝箔进行涂层处理。涂层材料可以是聚合物、树脂等,通过涂布工艺将涂层均匀地涂覆在铝箔表面。同时,铝箔的一侧通常采用油墨印刷相关药品的信息[12]。铝箔是生产泡罩包装的主要原料,它能够非常有效地保护塑料硬片泡罩内的药品,使其与外界隔开,达到密封的目的[13-14]。
2.4 其他
除了指导原则 9625 中提到的以上 3 类金属药包材以外,铝瓶、铝盖、铝塑组合盖、铁盒、不锈钢针等也是金属类药包材的重要组成部分。
2.4.1 铝瓶
铝瓶由瓶身、内盖、外盖、密封圈组成[15]。铝瓶生产通常采用铝合金板材或预成型铝管为原料,通过冲压拉伸、旋压收口、退火等工艺加工而成。同时,会在成品内壁喷涂环氧树脂或聚酯涂层,从而防止药品与铝材直接接触。
2.4.2 铝盖
药用铝盖一般由经涂层处理的铝合金片材作为原材料加工而成,作为包装系统的组件,与胶塞或衬垫,连同药用玻璃瓶一起配合使用,共同成为注射剂、口服液等药品剂型的完整包装[16]。
2.4.3 铝塑组合盖
铝塑组合盖,系指由铝盖和塑料盖通过热压铆合组合在一起的一种瓶盖,主要应用于抗生素粉针剂、输液制剂、冻干制剂以及口服制剂的瓶口封装,它不直接与药品接触,是一次性使用的外包装制品[17-19]。
2.4.4 清凉油铁盒
清凉油铁盒采用镀锡铁皮(马口铁)为基材,通过深冲压工艺一次成型盒体与盒盖。
2.4.5 不锈钢针
药用不锈钢针(如注射针头)选用医用级 304 或 316L 不锈钢条,采用机器将其绕成管状,并通过激光焊接使其成管,后经冷加工拉拔工艺细化至所需规格[20]。然后对不锈钢管进行切割、打磨,得到相应规格的不锈钢针。
03、质量控制
2025 年版《中国药典》对药品包装用金属材料和容器的质量控制提出了全面要求。在安全性方面,指导原则 9625 明确规定金属材料和容器使用的金属基材、金属镀层、涂层不应危害人体健康,需有效控制金属材料的元素组成,严格控制金属表面处理过程中使用物质的残留量。在适用性方面,要求药品根据相容性、安全性、保护性研究结果选择适宜的金属材料和容器。对于与玻璃、塑料、胶塞等组件配合使用的金属材料和容器,还应关注其功能性等方面的要求。使用前需进行适用性评价,明确铝、不锈钢等基材合金元素成分,并有效控制其元素组成。在关键质量控制方面上,针对不同类型的金属包装,涵盖了耐压性能、内涂层连续性、针孔度、黏合层热合强度、黏合剂涂布量差异、破裂强度、涂层黏附力、密封性、韧性等多个物理化性能测定方法。对于药品包装用金属材料和容器内涂料涂层中的双酚 A 的测定也明确了测试方法。
相较而言,USP PF50(4)公示的<662>明确了金属包装系统相关产品的项目及测试方法,<1662>明确了金属包装系统的材料及制造工艺提供信息化指引。YBB 标准秉承“一品一标准”提出了质量控制项目,2025 年版《中国药典》标准体系与之相比有较大变化,详细内容见表 2。
▲表2-金属药包材核心质量控制项目的主要内容
“/”表示未收集到明确信息。
“/” indicates that no definitive data were collected.
3.1 理化性能
指导原则9625 强调应评估药品包装用金属材料和容器直接接触药品的接触面溶出物对药品质量产生的影响。溶出物的测定是药包材化学性能检验的重要内容,可以参照药包材溶出物测定法(通则 4204),通过采用特定的浸提介质和浸提条件浸提药包材,测定药包材中释放的物质。溶出物的测定是药包材化学性能检验的重要内容。提取液制备方法详见表 3。
▲表3-金属溶出物的供试液制备方法
“-”表示未收集到明确信息。
“-” indicates that no definitive data were collected.
不挥发物的测定可以按照表 3 制备样品溶液,然后取提取溶液(乙醇提取液、正己烷提取液)按照药包材溶出物测定法(通则 4204)测定。
总有机碳(total organic carbon,TOC)的测定可按表 3 制备样品溶液,然后取提取溶液(pH 值 3 酸提取液、pH 值 10 碱提取液)按照药包材溶出物测定法(通则 4204)测定,照制药用水中 TOC 测定法(通则 0682)。
针对残留溶剂和元素杂质而言,可以参照残留溶剂(通则 0861)、药包材元素杂质测定法(通则 4214),根据可提取物的特性和浓度表征,测定药品包装组件在生产加工过程中因原材料引入或工艺残留的溶剂和元素杂质。USP<662>基于国际人用药品注册技术协调会(International Conference on Harmonization of Requirements for Registration Pharmaceuticals for Human Use,ICH)元素杂质指导原则 Q3D 涉及元素和金属类药包材的配方元素,提出关注元素清单。不同类型金属包材需要考察的金属元素详见表 4。
▲表4-金属包材元素考察表
同时,指导原则 9625 也强调,应评估金属材料和容器可能产生颗粒物质(如不溶性微粒、可见异物等)对药品产生影响。针对不溶性微粒而言,可以参考药包材不溶性微粒测定法(通则 4206),通过光阻法或显微镜法,测定药包材中不溶性微粒的大小和数量。PF 50(4)中 USP<662>对于光阻法微粒测定有具体的质量控制要求,详见表 5、表 6。
▲表5-吸入罐、气雾剂和软膏管的光阻法与显微镜法标准
“NMT”表示 not more than,即“不多于”。
“NMT” indicates not more than.
▲表6-眼科用制剂软膏管的光阻法与显微镜法标准
“NMT”表示 not more than,即“不多于”。
“NMT” indicates not more than
3.2 功能性
指导原则 9625 共收载金属软膏管、气雾剂/喷雾剂用金属罐、铝箔3 个品类,并分别对其关键功能质量属性提出了要求。
测定金属软膏管时,需要重点关注涂层黏附力、密封性、韧性和内涂层连续性 4 个物理性能,并参照金属软膏管物理性能测定法(通则 4060)和金属内涂层连续性测定法(通则 4058)进行测定和质量控制。对于气雾剂/喷雾剂用金属罐测定时,需要重点关注耐压性能和内涂层连续性 2 个关键参数,并参照金属罐耐压性能测定法(通则4051)和金属内涂层连续性测定法(通则4058)进行测定和质量控制。测定铝箔时,需要重点关注针孔度、黏合层热合强度、黏合剂涂布量差异、耐破强度 4 个关键参数,并参照铝箔物理性能测定法(通则 4055)进行测定和质量控制。USP<662>对于金属包材功能性也进行了明确控制,详见表 7。
▲表7-USP<662>功能性质量控制项目
“√”表示需要测定的项目;*表示仅铝金属软膏管需测定;**表示仅铝箔需测定。
3.3 其他质量控制项目
铝瓶质量控制需关注瓶身抗压强度、氧化膜厚度、密封性、配合性等[21]。铝盖质量控制需关注开启力、耐灭菌、配合性及涂层牢固度。铝塑组合盖质量控制与铝盖的类似,除需关注开启力、耐灭菌及涂层牢固度外,一般还需重点关注开口质量,以确保铝塑组合盖的塑料件和铝件连接性能良好,且在去除塑料件后,铝件上的开口处不应受到损坏。清凉油铁盒质量控制需关注配合性、尺寸及偏心距、化学性能。不锈钢针的质量控制需关注刚性、韧性及化学溶出物。
04、讨论
4.1 金属类药包材的选择
选择合适的金属材料是确保药品包装质量的关键。不同药品对包装材料的要求不同,因此需要根据药品的特性选择合适的金属材料。不同药品具有不同的化学特性,如酸碱度、氧化性等,这些特性会影响药包材与药品之间的相互作用。例如,对于酸性较强的药品,应避免使用容易与酸发生反应的金属材料,以防金属离子溶出影响药品质量。
4.2 保护性与功能性
药品包装的阻隔性能是影响药品质量的重要因素,也是确定药品货架期的重要参考指标[22]。金属类包材均具有优异的阻隔性能,能够有效防止外界的氧气、水分、微生物等进入包装内部,保护药品不受外界环境的影响。金属类药包材的主要作用之一是保护药品不受外界因素的影响。金属材料的机械强度可以保护药品在运输、储存和使用过程中不受挤压、碰撞等外力的破坏。金属的化学稳定性可以防止药品与包装材料发生化学反应,保持药品化学性质稳定。同时,金属类药包材的功能性对于药品的包装和使用也至关重要。值得注意的是,对于气雾剂而言,阀门系统的密封性能直接影响产品的使用效果和安全性,必须确保阀门与罐身之间密封良好,防止药品泄漏,因此在指导原则中提出对于配合使用的金属包装需要关注功能性。
4.3 相容性与安全性
金属类药包材与药品之间的相容性是确保药品质量的关键。金属类药包材中的金属离子、添加剂等成分可能迁移到药品中,影响药品的稳定性、安全性和有效性。特别是一些有害元素,如铅、汞、镉等,可能对人体健康造成危害。因此,必须严格控制金属材料中这些有害元素的含量,确保其符合相关标准和法规的要求,生产过程中的残留物质,如表面处理剂、涂层中的溶剂等,也可能对药品质量和人体健康产生影响。生产过程中,应采用环保、安全的生产工艺和材料,减少残留物质产生。同时加强对生产过程的监控,确保残留物质含量在安全范围内。
对药品包装用金属材料和容器开展质量控制是确保盛装药品安全性和有效性的重要环节。从原材料的选择到生产工艺的控制,再到质量检测和应用过程中的综合考量,每一个环节都对药品质量和安全性有着重要影响。通过严格的质量控制和标准遵循,可以确保金属材料在药品包装中的应用质量。2025 年版《中国药典》新增的 9625 药品包装用金属材料和容器指导原则中详细的描述了该品类产品的具体要求,并提出质量控制方面的建议。未来,随着药品包装行业的不断发展,国内相关标准将持续更新,从而进一步提高金属材料在药品包装中的应用水平。同时,有效地加强国际间的交流与合作,借鉴国外先进的技术和经验,也有利于推动我国金属类药包材领域的不断发展。
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来源:医药导报/丁豪,张芳芳,