轧盖是通过轧盖机对密封组件施加一定的压力,并通过一定的方式轧紧瓶颈处已压的胶塞,从而保证产品在长时间内的密封性和无菌性。将铝盖放置在玻璃瓶上后,通常有两种不同的轧盖方法:旋压卷边和紧压力卷边。下图是轧盖的运转图示。
图5 轧盖示意图
轧盖效果确认需要确定轧盖机可用于密封组合(container closure system,CCS)的参数,由于密封组合的规格尺寸不同,即使是相同的轧盖设备也会有不同的参数,包括轧盖压力、轧刀高度、轧刀角度等等。在进行轧盖效果确认时,需要结合不同的参数(如速度、轧盖压力和机械设定)对完成轧盖的产品进行检查。 我们说的轧盖效果反映到两个方面:外观效果和密封性。轧盖效果的检查分为轧盖机性能确认时的效果检查和生产过程中的效果检查。轧盖机性能确认过程的轧盖效果确认是为了确认轧盖参数可用于生产使用,而生产过程中的轧盖效果则是作为IPC(in-process control,生产过程控制)以保证产品质量的效果。不同阶段的轧盖效果因确认的目的不同,对检查的要求和时效性不同,所采用的方法一般也不同,如IPC是为了更好地和及时地监测生产过程,需要时效性更高的方法,而性能确认则时效性要求可以比较低。 外观效果的参考接受标准:整个组合系统完整,如果是冻干产品,粉饼没有被破坏;没有丢塞;铝盖完好,塑料部分(如有)没有丢失;铝边卷曲后过渡圆滑,卷边没有褶皱,没有多层次卷边;图6中(a)为轧盖良好的产品,(b)(c)(d)为展示的部分缺陷类型。对于这部分的接受标准,性能确认可以采用和生产过程控制同样的接受标准。
图6 轧盖后的样品
对于轧盖机性能确认的密封性检查,可采用的密封性检查方法较多,有概率性方法(如微生物挑战法、色水法等)和确定性方法(如高压放电法、激光顶空分析法、压力衰减法、真空衰减法等)。选择方法时可以根据企业的实际情况进行,对于方法的更多信息可见CDE 《化学药品注射剂包装系统密封性研究技术指南(征求意见稿)》。 除了外观检查以外,在生产过程中我们通常还会进行抽检,检查轧盖的“松紧度”,避免出现影响密封完整性的不利因素。国内通常检查的方法是:三指法或扭力矩,首先需要明确的是这两种方法无论是哪一种方法都不能用于密封性检查,其中弊端在下面会详细介绍。既然不能用于密封性检查,那么目前生产上还使用这两种方法的意义是什么呢?首先了解一下这两种方法:三指法:三指法的操作方法是一手抓住瓶,另一只手的大拇指、食指、中指卡住瓶盖的边缘呈三角直立,向一方轻轻拧盖,以拧不动为合格。该方法主观性较大,与操作人员的操作技能和熟练程度密切相关。且测试结果只能定性,不能定量,使得该方法局限性比较明显。 扭力矩:扭力矩法是通过扭力矩检测仪来实现的,扭力矩检测仪利用机械方法抓取铝盖(特别是复合铝盖),在抓取时会附加摩擦力,且此摩擦力远远大于“三指法”,因此在检查扭力矩前,已经破坏了初始轧盖状态(即附加摩擦力会破坏轧盖原始状态),此时再用扭力矩法检查的话,原来轧盖完好的包装可能会被误认为是不良品,导致废品率提高。另外,轧盖的松紧度很难和扭力矩法测试的结果形成相关性,也很难将扭力矩法测试结果与各种CCIT方法(包括高压放电、激光顶空等方法)进行关联。且USP 1207.3中扭力矩法是被定义为用于螺纹封口包装(通常是HDPE塑料瓶)的检测方法。
图7 USP <1207.3>扭力矩测试方法介绍
关于扭力矩测试目前笔者找到的两个出处:一份是GMP指南《无菌药品》-2010第9章“轧盖”技术要求中“宜对轧盖后产品进行取样,检查产品的密封完好性,如检测铝盖的扭力矩”。另一份是JB/T20005.4-2013 玻璃输液瓶轧盖机中关于轧盖质量要求是“轧盖后轧口应光滑无折皱,锁紧扭力大于2N·m,合格率大于99%”,而这份标准是适用于50~1000ml的玻璃输液瓶。JB/T 20008.3-2012 抗生素玻璃轧盖机中关于轧盖质量的检查中没有扭力矩的要求。这几份资料均是2010版GMP发布时候的资料,距现在已有十几年的时间,因此在参考时应注意其适用性。
前面的两种方法是很难与CCIT进行关联的,因为三指法具有很强的主观性,无法进行量化,扭力矩受到的影响因素较多,也很难与CCIT进行关联,因此使用这两种方法是无法直接判断轧盖后产品的密封性是否完好。在目前的生产中还在使用这两种方法的考虑是:可以作为产品密封性保证的一个手段,如果轧盖比较松的话,胶塞有可能会发生移动,从而导致密封性出现问题。虽然精确度不够,但通过实时的监测可以及时发现问题并进行纠正。
既然这两种方法都不太科学,也不太合理,那是否有更科学、更合理的方法呢?有,那就是USP 推荐的残余密封力(Residual Seal Force,RSF)。关于这部分介绍,会在制剂生产--轧盖(2)中进行详细介绍,在第2部分中同时也将介绍“轧盖机参数设置及确认”敬请期待。