|
Новый полимерный материал для упаковки лекарственных средств
Страна: Россия
Тематика: Информационно-рекламные статьи компаний
Коротко: Применение ПЭТ-упаковки в фармацевтике
Текст статьи: © А.И. Артемьев, 2005
УДК 615.014.8.07
http://www.rusvrach.ru/articles/farm-1-2005str41-44
НОВЫЙ ПОЛИМЕРНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ УПАКОВКИ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ
А.И. Артемьев
Московская медицинская академия им. И.М. Сеченова
В настоящее время полимерную упаковку (тару и укупорку) для лекарственных средств изготавливают из полиэтилена высокого и низкого давления (ПЭ в.д. и ПЭ н.д.), полипропилена (ПП), поливинилхлорида непластифицированного, т.е. твердого (ПВХ), полистирола блочного и ударопрочного (ПС) и различных так называемых комбинированных или многослойных пленочных материалов, внутренним слоем которых является ПЭ в.д.
В 1983—1985 гг. в США был создан новый полимерный литьевой материал на основе полиэтилентерефталата (ПЭТФ), получивший название РЕТ. (В других странах — РАРЕТ с базовым корнем РЕТ) [7]. В России новый материал получил наименование ПЭТ [5, 12].
РЕТ был предложен и применяется до сих пор для производства тары под пищевые продукты; ПЭТ используется в производстве тары для косметической и так называемой парафармацевтической продукции.
Нами проведено исследование возможности применения ПЭТ в качестве таро-упаковочного материала для лекарственных средств.
Экспериментальная часть
Объектами исследования послужили изделия, предоставленные ЗАО ГАЙ-К в рамках задания, полученного от Комиссии по аптечному оборудованию Комитета по новой медицинской технике МЗ и СР РФ.
Испытания новых образцов упаковки проводились по программе, составленной в соответствии с общими фармацевтическими требованиями к упаковке для лекарственных средств и частными требованиями к упаковке для твердых, мягких и жидких нестерильных лекарственных форм, утвержденными МЗ РФ [1—3; 9—11].
Программа включала:
идентификацию конструкции изделий;
идентификацию материала изделий;
оценку удобства пользования изделиями;
оценку надежности и герметичности укупоривания изделий;
оценку качества поверхности изделий;
оценку термостабильности изделий;
оценку устойчивости изделий к санитарно-гигиенической обработке;
оценку чистоты и химической нейтральности материала изделий;
органолептическую оценку материала изделий;
оценку химической совместимости материала изделий с лекарственными препаратами и химикатами;
оценку химической совместимости материала изделий с лекарственными препаратами и химикатами по показателю их сорбции материалом;
оценку совместимости материала изделий с лекарственными препаратами и химикатами по показателю их проницаемости через материал;
оценку светопрозрачности материала изделий;
оценку соответствия содержания проекта технических условий (ТУ) и другой нормативной документации (НД) на исследуемые изделия фармацевтическим требованиям.
Методические рекомендации допускают свободный выбор методов испытаний и норм качества в зависимости от назначения упаковки по группам лекарственных средств, требований к их качеству, условий и продолжительности их хранения и т.п., а также от конструкции и материала изделий.
Во избежание случайных ошибок проверка идентификации конструкции изделий осуществляется по чертежам и размерам, указанным в ТУ на изделия. Одновременно дается оценка соответствия конструкции изделий требованиям фармацевтической практики, например, правильности применения наименования изделия (флакон, банка и т.п.), обеспеченности серийными укупорочными средствами (если конструкция банки или флакона не комплектуется собственными пробками, крышками, колпачками и т.п.), соответствия номинального объема тары фактическому и др.
Конструкция основных типов представленных изделий из ПЭТ соответствовала понятиям банка и флакон, укомплектованных собственными навинчиваемыми крышками из твердых полимерных материалов — ПП и ПЭ н.д. Конструкция крышек для некоторых типов банок обеспечивала защиту от случайного вскрытия, например детьми: чтобы снять крышку, ее нужно сначала нажать и затем отвернуть.
Изготовитель указывает тип материала в сопроводительной документации. Однако во избежание ошибок необходимо тип материала изделия определять экспериментально доступными способами. Полимерный материал изделий идентифицировали по физическим признакам (внешний вид, цвет, запах, ощущение от поверхности — сухая или жирная, прозрачность и др.), физико-химическим характеристикам (плотность в г/см3, температура размягчения и плавления в °С, особенности горения, например, способность к самоподдерживаемому горению, цвет пламени, запах и внешний вид продуктов горения, растворимость в органических растворителях и др.). Методы определения и числовые характеристики, как правило, указываются в НД на материалы или изделия. Допускается использование данных научных и научно-технических публикаций.
Испытуемые изделия были изготовлены из материала, отличающегося от ПЭТФ по фармацевтически значимому показателю — температуре плавления: температура плавления ПЭТФ равна 255±3 °С, в то время как испытуемые изделия расплавлялись при температуре около 100°С. Это свидетельствует о присутствии в ПЭТ пластификатора, благодаря которому улучшились литьевые свойства материала и появилась возможность изготовления из него таких изделий, как банки и флаконы.
Качество поверхности изделий имеет значение не только с точки зрения товарного вида, но и безопасности пользования изделиями: на поверхности тары, включая торец горловины флаконов и банок, не должно быть острых краев, следов облоя (пластмассы, вытекшей через зазоры между деталями пресс-формы), столбиков от литника и т.п.
Поверхность испытуемых изделий была гладкой и блестящей, без облоя и остатков литника. В отличие от ранее изученных образцов тары из полиэтилена и полипропилена (других производителей) литник у банок и флаконов из ПЭТ располагается на наружной поверхности донной части изделий, а не на торце горловины. Благодаря этому торец горловины тары из ПЭТ точно оформован в пресс-форме и не нуждается в обрезке, как это делается у тары из ПЭ и ПП.
Такая технология позволяет крышке плотно и точно прилегать к торцу тары, что обеспечивает повышенную герметичность укупоривания без применения прокладок и пробок. Примером служат флаконы и бутыли для газированных напитков.
Удобство пользования тарой оценивается по характеристикам, имеющим значение для производственных и эксплуатационных условий. Горловина испытуемых банок и флаконов имела диаметр, достаточный для осуществления расфасовки препаратов, как в ручном, так и в механизированном процессе. Для последнего имеют значения габаритные размеры изделий, но они согласовываются изготовителем тары в соответствии с требованиями конкретного производства лекарственных средств. Укупорочные средства изготовитель тары в нашем случае производит сам, таким образом гарантируя требуемую герметичность укупоривания. Крышка навинчивается и отвинчивается с усилием, приемлемым для ручной работы. Элементы контроля вскрытия на крышках отрываются достаточно легко, система крышек нажать и повернуть предохраняет тару от случайного открывания, например, при сотрясении в транспорте или детьми.
При оценке термостабильности изделий установлено, что флаконы и банки из ПЭТ деформировались при температуре 72—73°С. Следовательно, тара из ПЭТ непригодна для изготовления лекарственных средств, требующих высокотемпературной обработки, например, стерилизации паром, но она может подвергаться стандартной санитарно-гигиенической обработке для пластмассовых изделий при температуре до 65°С.
Изделия из ПЭТ устойчивы к принятой в фармации технологии санитарно-гигиенической обработки тары для нестерильных лекарственных средств — моющими растворами и сушке при температуре 60±5°С. Банки и флаконы из ПЭТ выдерживали обработку 0,1 М раствором натрия гидроокиси и растворами синтетических моющих средств; причем масса флаконов, состояние их поверхности, прозрачность и цвет остались без изменений, сохранились форма и размеры изделий, признаки растрескивания или коробления отсутствовали, изделия не приобрели постороннего запаха, герметичность флаконов и банок в комплекте с теми же крышками не изменилась.
Надежность укупоривания определяется как фиксация укупорочных средств на (крышки, колпачки и т.п.) или в (пробки) горловине тары. Фиксация испытуемых навинчиваемых крышек, имеющих элементы контроля первого вскрытия, максимальна по определению. Крышки с системой нажать и повернуть прокручиваются без нажатия и тем самым тоже гарантированно фиксированы.
Степень герметичности укупоривания тары может быть проверена различными методами, официально принят и включается практически во все НД на тару [6] так называемый вакуум-метрический метод. Тара из ПЭТ выдерживает испытание при разрежении не менее 150 мм рт.ст. при норме для нестерильных препаратов 50 мм рт.ст.
Органолептическая оценка материала изделий проводится по показателям внешнего вида изделий (цвет, прозрачность стенок, их гладкость, блеск и т.п.), а также по цвету, привкусу и запаху водных вытяжек из материала. Внешний вид изделий описан выше. Что касается водяных вытяжек, то изменение их запаха и вкуса по сравнению с контролем или отсутствовало, или находилось в пределах нормы ±1 балл [8]. Цвет вытяжек не изменился.
Оценка чистоты и химической нейтральности материала изделий показала, что материал корпуса банок и флаконов прозрачен, не содержит механических включений, не электризован, водные смывы с внутренней поверхности изделий не содержали взвешенных частиц. Материал изделий практически нейтрален: сдвиг рН водных вытяжек не превысил 0,7 при норме ±1 ед. рН [8].
Химическая совместимость материала тары с лекарственными препаратами и химикатами определяется по показателям, характеризующим состояние материала тары, и по изменению показателей качества препаратов и химикатов. К 1-й группе показателей относятся растворимость и набухаемость материала тары, его коррозионная устойчивость к воздействию лекарственной или химической среды; ко 2-й — показатели миграции низкомолекулярных веществ (НМВ) из материала тары в лекарственную или химическую среду.
Флаконы и банки из ПЭТ были выдержаны при температуре от 28 до 65°С в щелочных растворах и растворах моющих средств (имитация санитарно-гигиенической обработки), в парах летучих веществ (ментол, эфирные масла), в жидких средах (валидол, глицерин, эфирные масла, жирные масла, минеральные масла, растворы солей и органических веществ — хлорида натрия, хлорида кальция, сульфата магния, глюкозы, эуфиллина и др.). Поверхность тары из ПЭТ осталась гладкой, ровной, блестящей, без признаков коррозии, коробления, растрескивания; механические свойства (твердость, прочность на изгиб и разрыв) сохранились; размеры и масса изделий не изменились.
Прозрачность вытяжек из ПЭТ, полученных при помощи воды, этилового спирта, 10% раствора натрия карбоната, а также глицерина, валидола, масла эфирного фенхелевого, масла жирного абрикосового, масла вазелинового, осталась практически неизменной (по сравнению с контролем) в пределах спектра от 315 до 750 нм (табл. 1). Изменение рН водных вытяжек из ПЭТ колеблется в пределах от 0 до 0,7 при норме ±1 ед. рН.
Оценка химической несовместимости материала изделий с лекарственными препаратами и химикатами выявила, что ПЭТ обладает низкими показателями сорбции. Сорбция в размерности (в %) и (в мг/см2) для воды и водных растворов не превышает соответственно 0,49 и 0,60; для паров воды — 0,33 и 0,34; для валидола — 0,21 и 0,25; для глицерина, ментола и жирных масел — 0, 0,13 и 0,16; для эфирных масел — 0 и 0; для минеральных масел — 0,14 и 0,16. Близкие значения показателей свидетельствуют о поверхностной сорбции, т.е. адсорбции. Для практических целей сорбцией лекарственных препаратов и химикатов материалом тары (ПЭТ) можно пренебречь.
Показателем оценки химической несовместимости материала изделий с лекарственными препаратами и химикатами является коэффициент проницаемости жидких и твердых (летучих) лекарственных веществ и химикатов через материал тары при отсутствии в нем механических отверстий и видимых пор. Коэффициент проницаемости используют для расчета конструктивных параметров тары, обеспечивающих заданный срок годности препаратов при известных условиях хранения [4].
В табл. 2 показаны некоторые коэффициенты проницаемости лекарственных веществ и химикатов через ПЭТ и расчетная сохраняемость их массы в таре из ПЭТ емкостью 50 мл. Полученные данные свидетельствуют, что показатели проницаемости ПЭТ сравнимы с ПЭ, ПП, ПС и ПВХ.
Прозрачность или непрозрачность полимерного материала является его свойством. Прозрачность уменьшается, если в материале присутствуют так называемые технологические добавки — красители, наполнители, катализаторы, стабилизаторы и т.п. Прозрачность зависит также от толщины стенок изделий и присутствия в них механических включений. Прозрачность определяют в области видимого спектра, так как показатель оптического поглощения в ультрафиолетовой части спектра относится к группе показателей миграции (например, непредельных соединений).
Натуральный ПЭТ прозрачен как бесцветное стекло марки НС (табл. 3). Тара из ПЭТ, замутненного (окрашенного) белым пигментным красителем, практически непрозрачна для видимого света, в то время как тара из ПЭТ, окрашенного коричневым органическим красителем, обладает заметной светопроницаемостью, в том числе в активной зелено-оранжевой части спектра. Поэтому тара из ПЭТ, окрашенного коричневым красителем органического происхождения, была рекомендована для хранения умеренно светочувствительных препаратов, а тара из ПЭТ, окрашенного пигментным белым красителем, была рекомендована для хранения всех светочувствительных препаратов. Тара из ПЭТ натурального, т.е. бесцветного, может считаться умеренно светозащитной по отношению к ультрафиолетовому и фиолетовому спектру.
Была проведена оценка соответствия содержания проекта технических условий (ТУ) на изделия фармацевтическим требованиям эксплуатации. ТУ на тару для лекарственных средств должны содержать сведения (указания) о конкретном назначении тары, конструкции изделий с приложением чертежей для всех деталей и элементов, а также — в сборе; об используемых материалах для каждой детали, о проверяемых на заводе показателях качества изделий и методах проверки, а также указания об особенностях применения изделий и ограничениях.
В разделе о назначении тары должна быть указана конкретная группа лекарственных средств или наименования препаратов (например, таблетки, мази или мягкие лекарственные формы, жидкие нестерильные препараты или инъекционные растворы и т.д.). Если имеются исключения, то они должны быть упомянуты (например, полистироловая тара может применяться для хранения твердых лекарственных форм — таблеток, за исключением валидола в таблетках).
В разделе о конструкции тары должны быть указаны не только габаритные (внешние) ее размеры, но и толщина стенок с указанием допустимых пределов отклонения от номинальных значений.
В разделе о материалах должны быть перечислены типы материала (ПЭ, ПС, ПП или ПВХ) и их марки (базовый номер и номер добавок).
Показатели качества тары должны включать номинальный и полный объем (последний должен превышать номинальный на 15—20%), степень герметичности укупоривания, которая должна соответствовать группе лекарственных препаратов, и требование устойчивости к санитарно-гигиенической обработке и пр.
ТУ должны содержать раздел Указания по эксплуатации, в котором перечисляются особенности применения изделий, в том числе — препараты, не совместимые с материалом тары (если они имеются). В разделе Хранение (имеются в виду пустые изделия) указывается отношение к свету, огню, нагревательным приборам, включая приборы отопления, а также к присутствию в воздухе паров летучих веществ и др.
При существенном участии в разработке ТУ по фармацевтически значимым позициям организация-испытатель согласует ТУ на правах медицинского соисполнителя.
Вывод
Изучен и рекомендован к широкому применению в отечественной фармации новый полимерный материал на основе полиэтилентерефталата — ПЭТ в качестве упаковочного материала для лекарственных средств.
Литература
Артемьев А.И. Требования к качеству упаковки для лекарственных средств // Новая аптека. — 2003. — №3. — С. 59—61.
Артемьев А.И. Требования к материалам упаковки для лекарственных средств // Новая аптека. — 2003. — №5. — С. 72—75.
Артемьев А.И. Требования к конструкции упаковки для лекарственных средств // Новая аптека. — 2003. — №6. — С. 46—50.
Артемьев А.И. Концепция оценки пригодности пластмассовой тары, упаковки и укупорки для хранения лекарственных средств // Фармация. — 1993. — №6. — С. 46—50.
Банка из полиэтилентерефталата (ПЭТ) для лекарственных средств с крышкой системы нажать и повернуть и с контролем первого вскрытия. Технические условия ТУ 9464-006-232016-01 (ЗАО ГАЙ-К, Москва) (проект).
ОСТ 64-2-218-84. Средства укупорочные пластмассовые к банкам и флаконам для лекарственных средств. Технические условия.
РД 64-800-01 Руководящий нормативный документ Тара потребительская полимерная для лекарственных средств. Общие технические условия.
Сборник руководящих методических материалов по токсиколого-гигиеническим исследованиям полимерных материалов и изделий медицинского назначения на их основе. — МЗ СССР, 1987.
Упаковка твердых лекарственных форм. Методические рекомендации // Новая аптека. — 2003. — С. 61—69.
Упаковка жидких нестерильных лекарственных препаратов Методические рекомендации // Новая аптека. — 2003. — №3. — С.76—82.
Упаковка мягких лекарственных форм. Методические рекомендации // Новая аптека. — 2004. — №8. — С. 119—126.
Флакон из полиэтилентерефталата (ПЭТ) для жидких лекарственных форм. — Технические условия ТУ 9464-005-23201600-01 (ЗАО ГАЙ-К, Москва) (проект).
| |
