本文介绍了种常见的 PFS 类型，总结了选择PFS时需要考虑的重要因素，讨论有关 PFS生成制造商选择的一些想法。
随着生物制药行业的快速发展，预灌封注射器（PFS）的使用量不断增长。其制造和设计技术也在不断进步，从减少制造过程中的玻璃应力到更好地控制钨残留，每一步都旨在确保药物的安全性和有效性。
尽管技术的进步显著提高了预灌封注射器的质量，但在选择预灌封注射器时，了解背后的技术对产品开发特别是生物制药至关重要。。
最常见的预灌封注射器类型是无针 PFS 和带针 PFS（带有集成/插针的 PFS）。此外，还有其他类型的 PFS，例如设计用于共同输送两种药物或易于与冻干注射药品一起使用的双室注射器，其设计新颖，具有独特的属性。
本文介绍了这三种常见的 PFS 类型，总结了选择PFS时需要考虑的重要因素，讨论有关 PFS生成制造商选择的一些想法。
无针预灌封注射器
无针预灌封注射器分为锥头式和螺旋头式。螺旋头式注射器通常包括一个既作为无菌屏障又作为鲁尔锁（Luer Lock）的附件，该附件将橡胶部件嵌入硬质塑料盖中，然后拧到鲁尔锁接头上，以保持注射器喷嘴的密封。根据套筒前端的形式，分为锁定型和非锁定型鲁尔预灌封注射器。
锥头式注射器通常采用六角锥头护帽作为密封系统。
使用无针预灌封注射器时，需要考虑鲁尔锁的几何形状，以确保与临床使用的接头兼容。大多数鲁尔锁连接都符合ISO或YBB等标准，以确保互换性和跨品牌兼容性。
带有固定针头（桩针）预灌封注射器
带针注射器由针管、针头护帽、活塞和推杆组成，是一种常见的预灌封注射器。针头通过注射器喷嘴插入并用粘合剂固定到针管上，在大多数情况下，使用紫外线固化胶粘剂来固定。
双室注射器
近年来，可用的双室技术数量不断增加。双室注射器的特点是具有两个分隔的室，前室可以填充冻干药品，后室可以填充其稀释剂，或者两个室都可以填充用于共同输送的药品。具体详见“生物制药的未来：双室预充式给药系统 ”
双室注射器与标准预灌封注射器之间存在许多独特的差异。使用时，不应先取下双室注射器的盖子或针头护罩。相反，用户应首先推动柱塞杆，迫使后室的内容物进入前室。
使用腔室时存在许多附加力变量，其受力分布与标准预灌封注射器的受力分布非常不同，应仔细检查整个力分布。
对于双室注射器，灌装操作也可能具有挑战性。这是一个应该仔细考虑的领域，因为可能需要修改当前的灌装线设备、购买新的灌装设备或限制灌装地点。
PFS选择的注意事项
玻璃针筒成型
PFS的玻璃针筒由玻璃管制成，并使用火焰成型工艺成型，以实现所需的形状和几何形状。固定针头PFS和无针PFS之间存在许多显著差异。即使在符合标准的玻璃注射器中，不同供应商和制造地点生产的注射器之间也存在细微的差异。
在使用标准药品时，这些差异可以忽略不计，但当使用特殊药品，例如粘度较高的药品，这些差异可能会变得显著，需要纳入考虑。
硅化
由于无针PFS没有集成针头，因此在大多数情况下，注射器针筒通过烘烤工艺进行硅化。带针PFS注射器针筒通过喷涂进行硅化，为了确保硅油的均匀分布和减少硅油用量，目前多采用潜水喷嘴技术喷射硅化。
不当或不一致的硅化可能会影响注射器的滑动性，并可能产生高于正常水平的不可见颗粒数量。有机硅迁移是一个挑战，制造商在不断开发新技术来固定硅油层，例如交联硅化法。
硅化工艺通常使用有机硅乳液，而不是纯液体有机硅。因此，应注意所使用的有机硅类型和等级，以及乳液的制备方式、有机硅稀释比等。有机硅应始终为医用级，并具有适当的纯度和粘度值（cps）。
粘合剂
固定式针头注射器中使用的胶水通常是紫外线固化剂，应具有生物相容性。由于粘合剂也会与药品接触，因此需要进行进行单独或独立的测试来评估粘合剂，可通过提取和可浸出研究涵盖这一点，目前，很少有实验室进行此类测试。广州伯朗氏实验室开发了专属和灵敏的测试方法来评估粘合剂与药品的相容性。
钨残留
钨残留物来自注射器成型过程中用于在注射器喷嘴上形成通道的钨针。钨对药品质量的影响具体可见“药品包装｜来自钨元素的威胁”。
随着制造和技术的改进，注射器制造商已经能够更好地控制和减少钨残留，例如通过额外的多级处理系统进一步清洁，通过水和超声波浴的共同作用降低钨负荷。尽管如此，在评估和选择PFS时，这仍然是一个需要注意的领域。
柱塞/活塞
橡胶弹性体密封件与药品直接接触，必须考虑药品与弹性体的短期和长期相互作用，包括浸出物的安全性和对药物质量的影响。许多供应商通常会对弹性体进行提取研究，这可以成为初步评估弹性体适用性的良好数据来源。利用供应商数据时，应注意所用提取溶剂的类型、提取条件、可提取物鉴别及其来源。
柱塞/胶塞的选择会对最终产品的性能产生重大影响。如今有多种不同的柱塞设计可供选择。对于粘度较高的药物，应考虑使用较新的柱塞设计，例如West NovaPure和其他类似设计的柱塞，这些新型柱塞采用了设计更为均匀的凸条纹理，减少了与注射器筒体的接触面积。
根据所选的柱塞，应从多个角度对其进行评估，例如容器封闭性、性能和灌装机兼容性等。另外，从工艺过程角度来看，一个经常被忽视的领域是胶塞表面的硅化量，这对药品质量有直接影响。
针头和针头护帽
在选择PFS时，针头的选择也至关重要。针头的设计和规格会对用户体验和注射器性能产生重大影响，药品粘度、疼痛、患者群体等都是需要考虑的因素。较小规格的针头通常会导致更高的注射力，而使用过大的针头会导致注射速度加快，从而导致注射疼痛和部位不适感增加。
在同一规格的针头中，通常有规则的、薄壁的和超薄壁的针头可供选择。许多生物制品最常用的针规是27G薄壁针。
针尖设计也很重要，因为它直接影响患者在注射过程中的疼痛体验。针尖是斜面的，以促进更好的皮肤渗透。基本斜面是3个斜面，现在使用5斜面针更为常见。如果在显微镜下仔细观察，可以发现不同供应商提供的5斜面针之间存在差异。详细见“预灌封注射器 | 不锈钢五面针VS三面针 ”。
针尖斜面设计与针头外部的硅化相结合，对于最大限度地减少患者注射不适感至关重要。典型的带固定针头预灌封注射器使用两种不同粘度的硅油，一种用于注射器针筒，另一种用于润滑针头的外表面。
需要引起注意的是，在PFS制造过程中，如果针头护帽与针尖接触，或者针尖在制造过程中与其他表面接触，则针尖可能会损坏。损坏的针尖在使用过程中会给患者带来极大的不适。例如，钩状针尖即针尖向后弯曲，形成一个小钩子，在针头插入时会引起不适，而当针头从注射部位取出时会引起更大的疼痛。扫描电子显微镜（SEM）可观察到从包装中取出后针尖是钩曲的，见下图。
因此，理解供应商在制造过程中如何检查以筛选出有缺陷的针筒导管或组装的PFS，是非常重要的。
法兰
法兰可以设计成完全圆形，或者根据制造商和型号的不同，切割成多种形状中的一种，以适应不同的应用需求。
尽管在大多数情况下，PFS（预充装注射器）的法兰选择可能没有受到足够的重视，但当需要将法兰作为产品的一部分来提升用户体验时，需要考虑选择合适的法兰类型。
- 切割法兰（cut flange）
- 法兰（round flange）
- C型小圆形法兰（round flange small）
当然，灌装操作也是一个重要的考虑因素。
一般来说，在注射过程中，通常使用柱塞进行推动。在这种情况下，选择切割法兰可能更为合适，因为它为PFS提供了固有的抗滚动特性，从而确保了使用的便利性和安全性。
选择PFS供应商的考量点
虽然在选择PFS供应商时有很多考虑因素，但我们会发现，随着技术和制造的不断进步和改进，不同供应商之间的许多注射器参数具有可比性。因此，评估供应商的声誉以及与供应商的关系变得非常重要，需要考虑的问题包括：
- 供应商目前对制药企业的研发计划的支持程度如何？
- 供应商是否希望建立积极和协作的工作伙伴关系，并付诸于行动？
- 供应商是更专注于推动销售，还是愿意投入精力于共同开发满足药品研发需求的解决方案？
参考
https://www.emanalytical.co.uk/case-studies/hypodermic-needle/
https://www.biomed.co.th/english/Products-Services-Pharmaceutical-Packaging-Schott-Prefillable-Syringes.php
https://www.westpharma.com/zh-cn/products/vial-containmentsolutions/stoppers/novapure-elastomeric-rubber-vial-stoppers
