一、微球含水量檢測(cè)
凍干微球的理想含水量通常應(yīng)低于3%,若超過(guò)此范圍則可能在37℃高溫環(huán)境下發(fā)生變形縮小。
1. 檢測(cè)方法:庫(kù)倫法加卡式爐水分測(cè)定儀
操作流程:
l 樣品準(zhǔn)備:取待測(cè)微球約20-30mg,置于10ml干燥過(guò)的樣品瓶中
l 儀器設(shè)置:溫度160℃,載氣流量50-60ml/min,滴定延時(shí)120秒,漂移扣除自動(dòng),空白扣除不開(kāi)啟
l 加熱干燥:將樣品瓶放入卡式爐加熱,水分被蒸發(fā)后通過(guò)干燥的載氣帶入電解池
l 水分測(cè)定:水分與卡爾費(fèi)休試劑發(fā)生反應(yīng),通過(guò)測(cè)量電解碘的電量來(lái)計(jì)算水分含量
l 結(jié)果計(jì)算:儀器自動(dòng)計(jì)算水分含量百分比,記錄測(cè)試結(jié)果
關(guān)鍵參數(shù):
l 測(cè)試精度:0.1μg水分
l 測(cè)量范圍:3μg-99mg水分
l 重復(fù)性:>99.7%(1000μg純水)
l 樣品量:20-30mg
結(jié)果判定:
l 若含水量>3%:判定為微球本身含水量過(guò)高,是導(dǎo)致收縮的主要原因
l 若含水量正常(<3%):需進(jìn)一步檢測(cè)卡盒材質(zhì)和密封性
二、卡盒材質(zhì)含水率檢測(cè)
卡盒材質(zhì)若含水率高或存在水分遷移問(wèn)題,可能導(dǎo)致微球吸濕或失水,從而引發(fā)縮小。針對(duì)不同材質(zhì)的卡盒,推薦以下檢測(cè)方法:
卡爾費(fèi)休法(需卡式爐)
l 操作原理:水分與碘和二氧化硫在吡啶存在下發(fā)生定量反應(yīng),通過(guò)測(cè)量電解電量計(jì)算含水量
l 儀器配置:卡爾費(fèi)休水分測(cè)定儀+卡式爐
l 操作步驟:
a) 儀器校準(zhǔn):確保電解液平衡
b) 卡式爐預(yù)熱:160℃加熱30分鐘
c) 樣品稱重:取塑料卡盒材料約1-2g
d) 加熱干燥:160℃下加熱至水分蒸發(fā)
e) 水分測(cè)定:通過(guò)電解池測(cè)量水分含量
f) 結(jié)果計(jì)算:含水量百分比=(初始質(zhì)量-干燥后質(zhì)量)/初始質(zhì)量×100%
復(fù)合膜材質(zhì)含水率檢測(cè)
若卡盒為多層復(fù)合膜(如塑料與紙結(jié)合),需分別檢測(cè)各層材料的含水率及整體水分阻隔性能:
含水率測(cè)試方法:烘箱干燥法(單層材料)
l 操作步驟:
a) 樣品裁剪:取卡盒材料不小于5cm×5cm
b) 初始稱重:記錄干燥前質(zhì)量
c) 烘箱干燥:105±2℃烘干至恒重
d) 干燥后稱重:記錄干燥后質(zhì)量
e) 結(jié)果計(jì)算:含水量百分比=(干燥前質(zhì)量-干燥后質(zhì)量)/干燥前質(zhì)量×100%
l 適用情況:卡盒中紙層等可直接干燥的材料
l 注意事項(xiàng):此方法可能包含其他揮發(fā)性物質(zhì),需與其他方法結(jié)合使用
氣密性測(cè)試方法:杯式法水蒸氣透過(guò)率(WVTR)測(cè)試
l 操作原理:在規(guī)定溫度和濕度條件下,測(cè)量單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位面積材料的水蒸氣質(zhì)量
l 標(biāo)準(zhǔn)依據(jù):GB/T 1037-2021(替代已廢止的GB/T 1037-1988)
l 操作步驟:
a) 樣品制備:裁剪卡盒材料直徑74mm圓片
b) 設(shè)備校準(zhǔn):使用標(biāo)準(zhǔn)樣品驗(yàn)證系統(tǒng)
c) 測(cè)試環(huán)境:溫度37℃,相對(duì)濕度90%
d) 樣品安裝:將試樣蒙在干燥劑瓶口,密封
e) 重量監(jiān)測(cè):每隔一定時(shí)間稱量瓶重變化
f) 結(jié)果計(jì)算:WVP=(Δm/A×ΔP×Δt)
l 適用情況:檢測(cè)復(fù)合膜整體的水分阻隔性能
l 檢測(cè)指標(biāo):水蒸氣透過(guò)率(g/m2·24h)
l 判定標(biāo)準(zhǔn):若WVTR>1g/m2·24h(常溫標(biāo)準(zhǔn)),在37℃高溫下水分遷移風(fēng)險(xiǎn)顯著增加
問(wèn)題判定依據(jù):
卡盒材質(zhì)含水率判定:
l 若初始含水率>1%:判定為材質(zhì)含水率高,可能向微球遷移水分
l 若初始含水率<1%:需結(jié)合水分遷移測(cè)試進(jìn)一步判斷
水分遷移風(fēng)險(xiǎn)判定:
l 若吸濕等溫線顯示在37℃、90%RH條件下含水量顯著增加:判定為材質(zhì)吸濕性強(qiáng),存在水分遷移風(fēng)險(xiǎn)
l 若水蒸氣透過(guò)率(WVTR)>1g/m2·24h:判定為材質(zhì)阻隔性能不足,存在水分遷移風(fēng)險(xiǎn)
三、卡盒密封性檢測(cè)
密封性不良是導(dǎo)致凍干微球收縮的常見(jiàn)原因,尤其是微小泄漏通道(≥5μm)可能在長(zhǎng)期存儲(chǔ)中導(dǎo)致水分遷移 。真空衰減法是檢測(cè)包裝密封性的方法,因其靈敏度高、非破壞性且可定量評(píng)估 。
真空衰減法密封性測(cè)試
操作流程:
l 樣品預(yù)處理:將卡盒置于37℃恒溫箱中預(yù)熱30分鐘,模擬實(shí)際存儲(chǔ)環(huán)境
l 設(shè)備校準(zhǔn):使用MASTER標(biāo)準(zhǔn)樣品驗(yàn)證系統(tǒng)適用性
l 測(cè)試參數(shù)設(shè)置:
n 真空度:-30kPa(參考USP1207標(biāo)準(zhǔn))
n 抽真空時(shí)間:4秒
n 平衡時(shí)間:2秒
n 測(cè)試時(shí)間:10秒
n 泄壓時(shí)間:4秒
n 傳感器精度:±0.1Pa
l 陽(yáng)性對(duì)照制備:使用激光打孔器在卡盒表面打5μm孔徑(藥典要求)作為陽(yáng)性對(duì)照
l 測(cè)試執(zhí)行:
a) 將樣品放入專用測(cè)試腔體
b) 開(kāi)啟真空泵抽真空
c) 監(jiān)測(cè)測(cè)試腔體壓力變化
d) 記錄壓力衰減曲線
l 結(jié)果判定:
n 壓力衰減率≤1-3Pa/60s:密封性良好
n 壓力衰減率>1-3Pa/60s:存在泄漏
n 陽(yáng)性對(duì)照樣品應(yīng)被準(zhǔn)確檢出
關(guān)鍵注意事項(xiàng):
l 測(cè)試前需確保卡盒干燥,避免表面水分干擾
l 若卡盒為柔性材質(zhì),需使用專用工裝限制膨脹
l 測(cè)試時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng),避免因頂空氣體耗盡導(dǎo)致假陰性
四、綜合分析與解決方案
通過(guò)以上三方面的檢測(cè),可以確定卡盒裝凍干分子微球收縮變形的具體原因:
1. 若微球含水量過(guò)高(>3%):
n 問(wèn)題根源:凍干工藝不完善,水分殘留過(guò)多
n 解決方案:
u 優(yōu)化凍干工藝參數(shù),延長(zhǎng)一次解析時(shí)間
2. 若卡盒材質(zhì)含水率高或存在水分遷移:
n 問(wèn)題根源:卡盒材質(zhì)吸濕性強(qiáng)或阻隔性能不足
n 解決方案:
u 選擇低含水率的塑料材質(zhì)(如硅化玻璃、TopLyo® vial)
u 使用高阻隔性復(fù)合膜(如鍍鋁膜)
u 增加干燥層或阻隔層設(shè)計(jì)
3. 若卡盒密封性不良:
n 問(wèn)題根源:包裝存在微小泄漏通道(≥5μm)
n 解決方案:
u 使用真空衰減法進(jìn)行生產(chǎn)過(guò)程中的在線檢測(cè)
綜合建議:
l 若微球含水量正常但卡盒存在密封性問(wèn)題,建議更換為高阻隔性復(fù)合膜材質(zhì)的卡盒
l 若微球含水量過(guò)高,建議優(yōu)化凍干工藝