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2018年中国药品包装材料行业现状及发展趋势分析(图)


       药品是一种特殊商品,它的质量与患者的健康安全息息相关。药品包装材料是指直接接触药品的包装材料和容器,简称药包材,它可保护药品免受环境影响并保持药品的原有属性,方便其贮藏、运输和使用。因此,药品包装材料与药品的质量密切相关,直接影响人们的健康安全。国家食品药品监督管理局颁布的《直接接触药品包装材料和容器管理办法》对生产、进口和使用药品包装材料有明确的国家标准。

图表:药品包装材料
 

图表来源:公开资料整理

       一、常见的药品包装材料

       按材料组成分类,常见的药品包装材料主要包括塑料、玻璃、橡胶以及金属包装 4 类。

       1、塑料包装

       塑料包装是当前药品包装产业的主导产品,发展前景较大。这类包装材料主要由聚氯乙烯与聚烯烃类构成,它们具有较好的安全性、密封性、化学稳定性以及洁净性。同时,塑料包装方便储存、运输及临床应用。目前,药用塑料包装主要有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、聚酯类以及聚酰氨等,广泛用于胶囊剂、颗粒剂、丸剂、片剂等固体药剂及液体药剂的包装。

       聚乙烯,简称 PE。这种塑料无毒、无味、耐低温、抗湿性能良好、吸水率低,具有半透明状和一定的柔韧性,但其透明性不好,抗氧和抗其它气体性能较差,光照下易降解。因此,采用该材料为药品包装材料时须考虑其对药物稳定性的影响,例如对药物的吸附作用、抗氧化剂的析出、降解产物及透气、透湿性等。

       聚丙烯,简称 PP。这种塑料密度较低,耐热性强 ( > 100℃) ,一般为结晶态。PP 塑料低温脆性大,热粘合性、印刷性较差,主要用于提高药品包装的透明性或阻隔性,各种研究表明,PP 塑料对药品没有明显的吸附作用。

       聚氯乙烯,简称 PVC。这种塑料防潮性、抗水性、机械性好并具有优良的印刷性能,但它的热稳定性较差,温度高于 50 ℃ 时会缓慢析出 HCl 气体,危害人体健康,因此一般要加入稳定剂。PVC 塑料分硬质与软质两种,前者主要用于医药箱体、瓶体的制作; 后者主要用于药品薄膜、袋子的制作。此外,目前还有一部分半硬质的 PVC 塑料作为泡罩材料用于各种片剂、胶囊剂的铝塑泡罩包装。

       聚苯乙烯,简称 PS。这种塑料呈无色透明的玻璃状,具有良好的稳定性,大多用于药品的小型包装容器。PS 塑料耐冲击强度低,防潮性欠佳,易被多种药品浸湿,因此仅适用于干燥药品的包装。

       聚偏氯乙烯,简称 PVDC。这种塑料无毒、无味,透明性好,对水蒸气、O2 及 CO2 等具有很好的阻隔性。但 PVDC 塑料同 PVC 塑料一样,温度高会缓慢析出 HCl 气体,危害人体健康。此外,PVDC 塑料成本较高,工业上通常采用 PVDC 塑料与 PE、PP 塑料等共混生产药品包装袋。

       苯二甲酸乙二酯,简称 PET。这种塑料常用作片剂、胶囊剂的包装,同时它也可代替部分玻璃容器和金属容器,这主要是因为它具有较好的透明性好、稳定性以及气密性。此外,药品包装 PET 塑料密封性好,也可用作阻隔层以确保药品的药效。但 PET 塑料也存在致命缺点,即沸水中易降解,因此不能采用 高温蒸汽消毒。

       聚萘二甲酸乙二醇酯,简称 PEN。这种塑料力学性能好,透明性、阻隔性优异,主要用于生产透明、厚壁的耐热瓶。但 PEN 塑料价格昂贵,工业上通常采用 PEN 塑料与 PET 塑料共混用作药品包装材料。此外,PEN 塑料抗紫外线、抗高温能力强,可用蒸煮消毒,是糖浆剂包装材料的优良选择。

       聚酰氨,简称 PA,俗称尼龙。PA 薄膜具有良好的光泽和透明度,机械强度高,韧性好,耐酸碱,抗腐蚀,能有效阻隔 O2 及 CO2。但 PA 薄膜易吸水溶胀变形,同时,熔点高导致热封合较难。

       此外,药品包装材料可使用的塑料还包括聚氨酯( PUR) 、聚碳酸酯( PC) 、聚乙烯醇( PVA) 、乙烯 - 醋酸乙烯酯共聚物( EVA) 以及聚四氟乙烯( PTFE) 等,在此不作详细介绍。

       2、玻璃包装

       玻璃材料耐热性好、化学稳定性强,机械强度高,阻隔性优异,同时价格便宜,可回收利用,因此也曾是一种最为常见的药品包装材料,广泛用于注射剂、粉针剂、输液以及血液制品的包装。我国目前采用的药品包装类玻璃材料主要有三种: I 型玻璃、II 型玻璃及非 I、II 型玻璃。I 型玻璃为含硼量高于 8% 的硼硅玻璃,它的热稳定性及化学稳定性好,适用于碱性的液体,主要用于管制瓶、预灌封注射器以及疫苗、血液制品的包装器皿。II 型玻璃为钠钙玻璃,其表面通常会有富硅酸薄层。II 型玻璃适用于中性及弱酸性液体的包装,使用前需特别检查富硅酸薄层,查看其是否完整和均匀。II 型玻璃包装仅限于一次性使用,若重复使用会破坏其表面的富硅酸薄层,影响药品质量。非 I、II 型玻璃为我国特有的低硅硼玻璃,通常硼含量为 6% ,主要用于生产部分输液瓶,有报道表明,这类输液瓶可能会出现脱片、冻干炸裂等现象,因此,使用前需仔细检查。

       采用玻璃包装药品要特别注意其是否会与药品之间的相容性。例如,碳酸氢钠注射液不能采用 II 型玻璃包装存储,否则,瓶壁的脱落物会使液体出现混浊,降低药品的质量。此外,玻璃中的硅氧化物与硼氧化物容易吸附胰岛素; 玻璃还可能影响人血蛋白中铝的含量,影响药品质量。

       3、橡胶包装

       橡胶材料主要用于生产瓶装的胶塞、垫片及密封件等,历史上,我国药用橡胶包装主要包括天然橡胶和丁基橡胶两类。从成分来看,天然橡胶的组分复杂,化学稳定性及密封性均较差,易老化。同时,与液体制剂发生接触后,橡胶中的部分组成物质可能析出,例如异性蛋白、吡啶类化合物,前者会对人体造成皮肤出现过敏现象,而后者容易使患者致畸、致突变甚至致癌。另外,天然橡胶生产的输液瓶塞采用针头穿刺时容易产生橡胶屑,直接影响患者健康。因此,为保证药品质量,我国已于 2004 年底停止使用普通天然橡胶( 口服固体药品包装用的垫圈、垫片、胶塞除外) 作为药品的包装材料。

       丁基橡胶是由异丁烯及少量异戊二烯在超低温聚合得到。这种橡胶质量稳定,耐酸碱,抗高温,洁净度高,安全性及气密性均远高于天然橡胶。卤化丁基橡胶是丁基橡胶的改性产品,目前应用较多。卤化丁基橡胶能提高丁基橡胶活性、互黏性、自黏性、硫化交联能力及不饱和橡胶之间的相容性。因此,特别适用于药品密封。橡胶能够吸附液体制剂中的抑菌剂和主药导致药效降低,因此要特别关注丁基橡胶对药品的相容性。代高峰研究了影响卤化丁基橡胶塞与注射用盐酸头孢替安相容性的因素,建立了评价注射用盐酸头孢替安与药用卤化丁基橡胶塞相容性的碱性紫外吸光度法。肖佳音研究了卤化丁基橡胶类药品包材生物试验中存在的问题,建议在卤化丁基橡胶类药包材标准中增加细胞毒性检查。

       4、金属包装

       参考观研天下发布《2018年中国药品包装材料行业分析报告-市场运营态势与发展趋势研究

       铝是应用最多的金属药包材料,它质地美观,加工性能好,防潮性及气体阻隔性优异。铝主要制成金属软管及铝箔用于药品包装。金属软管基材为铝,通常加入锡、铅等金属制成,它易于控制给药量并对药品有良好的保护作用。铝箔延展性、密闭性好,但也存在一些问题。因此,国家标准规定药用铝箔不能有直径 >0. 3mm 的孔并且 0. 1 ~ 0. 3mm 的孔/m2 < 1 个。鉴于铝箔良好的延展性,工业上经常将其与塑料复合制成综合性能优异的包装材料,例如铝塑泡罩包装。目前,铝塑泡罩包装已经是极其常见的药包材料。这种药包材料通常采用 PTP 药用铝箔及 PVC、PVDC 等复合,对水、汽、光都有较好的阻隔作用。

       二、药品包装材料性能要求

       依据《中国人民共和国药品管理法》,药品包装材料需满足以下几方面性能要求,以保证药品质量。

       1、物理性能

       药品包装材料需满足密度、阻隔性、吸湿性、导热性和耐热性等几方面物理性能。这要求包装材料密度小、质轻、易流通,对水蒸气、气体、光、异味、热等具有一定的阻隔,在一定的温度下能保持相对恒定的湿度。

       2、力学性能

       药品包装材料需满足弹性、强度、塑性、韧性和脆性等五大力学性能。其中,药品包装材料塑性良好,具有一定强度,在一定外力作用下,材料不能破裂。

       3、化学稳定性

       化学稳定性是指药品包装材料在外界环境的影响下,不易发生老化、锈蚀等。塑料、橡胶等高分子材料保存不当易出现老化现象,而金属材料表面易发生锈蚀现象。

       4、导热性

       导热性是指药品包装材料对热量的传递能力。一般而言,金属包装材料的导热性好。

       5、生物安全性

       生物安全性是指药品包装材料必须无毒、无菌、无放射性。

       三、药品包装材料发展趋势

       1、绿色包装材料

       绿色包装材料是指对人体健康和生态环境无害、可再循环利用,或自然降解的环保材料,这种材料可以解决目前一些使用后可能带有病毒的药品包装引起的“白色污染”。

       2、环境调节包装材料

       这种材料通常是其内加入一定物质等使包装内气体状态变化,能长时间保证药品的质量。常见的有封入干燥剂的包装、空气置换包装等。

       3、高阻隔包装材料

       一些药品稳定性较差,需要开发具有良好阻隔性的材料,防止气体、水汽和光线等进入,保证药品的有效性。

       4、抗菌自洁净材料

       药品的包装过程不可能绝对无菌,可能被微生物污染。因此,为保证用药安全性,具有抗菌自洁净功能的药品包装材料研发也将是未来的一个热点和发展方向。

       5、纳米包装材料

       这类材料是指通过纳米技术制备的纳米包装材料,例如,纳米纸、纳米粘合剂、纳米复合材料及纳米抗菌包装。

       随着药用包装材料的不断发展,愈来愈多的新型包装材料也将逐渐应用于药品包装中。药品包装与药品质量息息相关,应该重视药品包装材料的选择,以确保在其药品包装中能够科学应用。

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