硅胶管是药品生产中重要的一次性使用系统组成部分，用于输送液体。管材与药液直接接触，接触面积大，可能导致药品吸附、释放潜在有害物质或生成微粒，因此选择合适的管道非常重要。
本文将从工艺对管道的影响出发，介绍选择时考量的关键点和可供选择的硅胶管类型，以及市面常见的管道供应商。
工艺流体的影响
首要的考虑因素是传输的流体性质，生制药工艺中的流体范围从蛋白质或其他生物制品到缓冲液、强酸强碱等。小分子药物工艺中，流体范围从水基溶液到极性溶液，从中性到极端pH。
参考USP<1665>表A-2，根据流体的有机相含量和pH值，分为水性、部分有机和高度有机三个级别。
首要的考虑因素是传输的流体性质，生制药工艺中的流体范围从蛋白质或其他生物制品到缓冲液、强酸强碱等。小分子药物工艺中，流体范围从水基溶液到极性溶液，从中性到极端pH。
参考USP<1665>表A-2，根据流体的有机相含量和pH值，分为水性、部分有机和高度有机三个级别。
表 1 流体性质定义（USP 1665）
相较传统化药，生物制品对紫外线和氧气更敏感，需选用不透明、低气体渗透的管道。另外要考虑与酸碱兼容的管材。针对某些敏感生物制品，可能需要选择可提取物含量较低的管道，以确保最低水平的浸出物。
工艺条件的影响
确定生物兼容性和化学兼容性需求后，需要考虑温度、压力、时间、灭菌等关键工艺条件。生物制药工艺通常低于40°C，因此大多数管材是兼容的。如果需管道焊接/密封， 通常需要用到热塑性弹性体（TPE）管。
其中一个考量因素是压力，尤其是过滤器上游管道。过特别是对于灭菌过滤器上游使用的管道。由于灭菌过滤器在使用前要进行完整性测试，根据过滤器的等级和测试方法，测试压力可以在40 psi（2760 mbar）到70 psi（4825 mbar）之间，对于某些支原体或病毒过滤器压力要求甚至更高。在这种情况下，必须在过滤器上游安装高硬度的管道，如编织管或其他增强管，以确保完整性测试的适当压力等级。
硅胶管常用于蠕动泵驱动工艺流体，需考虑管道强度，确保泵驱动的适用性，以提供一致的流动力和降低微粒产生概率。通常用于蠕动泵送的管道等级比大多数管道有更长的使用寿命。
灭菌条件也是关键考量因素。大多生物制药工艺采用伽马辐照灭菌（通常高达50kgy剂量），因此需选择对辐照稳定的管道。如果需高压灭菌，管材应至少耐受125°C高温。在选择管材时必须考虑所需的灭菌方法。
对于重复使用的管道，需评估重复使用次数对管道性能和适用性的影响，以及反复灭菌处理对管材浸出物的影响。
硅胶管类型
硅胶管由硅橡胶制成，为了聚合成可塑形的管材，需要固化或硫化，将单体交联为聚合物。硅氧烷有两种主要固化体系，加成固化和自由基固化，因此制造出两种主要硅胶管：铂固化硅胶管和过氧化物固化硅胶管。
这两种固化系统制造的硅胶从材料属性角度，都可提供相同的优异力学性能、加工性和介质阻隔性，但也有着明显区别，在选择前应综合评估和测试，以确定最佳选型。
通常来说，过氧化物固化的硅胶管不太透明，但往往抗裂性更好，蠕动泵使用寿命更长。铂固化产品超高纯度、浸出物极低，可高压灭菌。
两者的区别介绍如下：
- 过氧化物交联体系会产生自由基参与反应。因此，过氧化物固化硅胶需要通过热分解来启动交联反应。但是分解副产物不会完全消失，而会残留在制造设备（挤出机或模具机）和最终产品中。这会导致显著的气味以及过氧化物副产物从材料中渗出的风险。在加工或灌装液体制剂过程中，过氧化物副产物可能会污染药品，可通过检测2，4-二氯苯甲酸 （DCBA）及其衍生物来监控硅胶产品中的过氧化物。
- 铂固化硅胶采用铂作为催化剂，通过聚合反应实现硅烷的交联，不产生分解或副产物，不会释放异味。
- 这两种硅胶之间的另一个显著区别在于经辐照后的机械性能。硅胶制品尤其是药用管道需要进行灭菌辐照。研究表明，伽马或电子束灭菌会影响过氧化物交联硅胶的机械性能，如硬度、弹性和抗拉强度会明显衰减。然而，铂固化硅胶的机械性能不会有明显变化。
市面管道供应商
下面简要概括我们曾开展评估研究的一些主要国外和国内硅胶管材供应商，供大家参考。需要强调的是，此内容不构成对任何特定品牌的推荐或建议。
国外知名供应商包括：美国Dow Corning（道康宁）以其医用级硅胶管系列知名；美国VWR提供众多管材选项；英国Watson Marlow的管材广泛用于蠕动泵；法国圣戈班的产品线齐全；西班牙Venair和美国NewAge都有优质硅胶管；意大利MTG和美国Thermo Fisher也是非常值得考虑的选择。
国内方面，主要供应商包括百林科、上海时羿生物、上海乐纯生物、瀚越生物和上海亮黑科技等。
小结
面对众多管材产品和生产商，选择可能变得困难。首先选择遵循**GMPs**要求（具有可追溯性、变更管理和污染控制）的供应商，使用符合药典法规的可用于医疗领域的硅弹性体管材。
在选择管材时，我们还需要充分考虑工艺条件，确定哪些物理性能至关重要，例如抗压强度、抗裂性、使用寿命等。
最后，供应商在管材技术支持和监管方面的知识积累也需要我们纳入综合考虑。一个负责任的供应商不仅能提供优质产品，还能给出专业的使用建议，帮助我们纠正可能的选型错误，避免在实际应用中遇到问题。
制药企业应积极供应商形成密切的合作伙伴关系，选择出真正匹配工艺需求的硅胶管，才能确保药物生产和输送的安全性。
参考文献
- BPSA， Guide to Irradiation and Sterilization of Single-use Systems(2008).
- B.K. Meyer and D. Vargas， *PDA J. Pharm. Sci. Technol.60 (4)， 248–253 (2006).