指南法规 / 相容性研究 · 2025年11月21日 0

解读 USP-NF 〈1381〉:注射用药物包装/输送系统弹性体组件评估全攻略

从核心基础信息、适用范围与核心框架、核心技术内容,到合规延伸与关键问题解答,解读 USP-NF 〈1381〉< Assessment of Elastomeric Component Used in Injectable Pharmaceutical Product Packaging Delivery Systems>《注射用药物包装/输送系统弹性体组件评估》这一重要通用章节。

一、核心基础信息

  1. 系统解读弹性体组件的材料、化学、制造工艺等基础信息。
  2. 规范鉴别测试、责任划分与延伸评估要求。
  3. 衔接提取物/浸出物、功能适用性等相关章节,形成完整合规体系。

二、适用范围与核心框架:有的放矢,构建评估体系

1. 适用范围:明确评估对象

〈1381〉 的适用范围与 〈381〉 一致,涵盖直接或间接接触药物的弹性体组件:

涵盖组件:

  • 小瓶/注射剂瓶用:瓶塞、瓶盖内衬。
  • 预填充注射器用:柱塞(plungers)、针头护罩、尖端帽。
  • 药筒用:柱塞、密封内衬。
  • 柔性袋用:注射口。
  • 吹灌封容器用:瓶盖内衬。
  • 特殊场景:临时储存/输送系统的弹性体组件(如输液器、专用一次性注射器的弹性部件)。

排除范围:

  • 通用型产品的弹性体组件(非针对特定药物设计)。
  • 不与药物直接/间接接触的弹性体部件。

2. 核心框架:理清评估逻辑

〈1381〉 章节按“基础认知 → 材料工艺 → 测试责任 → 合规延伸”的逻辑展开,其核心模块包括:

  • 弹性体组件描述
  • 材料构成
  • 制造与灭菌工艺
  • 鉴别测试
  • 测试要求与责任
  • 381〉 测试总结(理化/生物相容性/提取物元素)

此外,〈1381〉 还与 〈1663〉、〈1664〉、〈382〉 等章节相互衔接,形成完整的合规体系。

三、核心技术内容解读:深入了解,掌握评估关键

1. 弹性体组件的材料构成

(1)两大类型弹性体:热固性(Thermoset)与热塑性(Thermoplastic),理解热固性弹性体与热塑性弹性体的核心差异,是选择合适材料的基础:

类型 核心特性 弹性来源 制造关键差异 典型聚合物与组件
热固性弹性体 化学交联不可逆,加热不软化,无法重复加工 硫化( vulcanization)过程中固化剂与聚合物形成共价键交联 需模具加压加热固化,成品需切边分离(die-trimming) 丁基橡胶(IIR/BIIR/CIIR)、天然/合成聚异戊二烯(NR/IR)、丁苯橡胶(SBR)、三元乙丙橡胶(EPDM)、丁腈橡胶(NBR)等;典型组件:瓶塞、柱塞、密封圈、垫片
热塑性弹性体(TPE) 热可逆性,加热软化变形,冷却恢复弹性,可重复加工 物理交联(如苯乙烯嵌段共聚物的硬段聚集、热塑性硫化胶的软硬相分离) 注塑成型,无需固化剂,成品无需切边,可与塑料共注塑形成双材质组件 聚合物类型:苯乙烯嵌段共聚物、热塑性硫化胶(TPV)等;典型组件:低风险密封件、辅助性弹性部件

热固性弹性体的典型配方成分

成分类别 核心功能 示例
聚合物(弹性体基材) 提供固化后弹性性能 丁基橡胶、聚异戊二烯
固化剂(交联剂) 形成化学交联,赋予强度与弹性 硫磺、过氧化物
填充剂/增量剂 提升硬度、模量、强度,增强补强效果 炭黑、二氧化硅
加工助剂 改善柔韧性、抗疲劳性、模具流动性 脂肪酸金属盐
抗氧剂/抗臭氧剂 防止紫外线、氧气、臭氧导致的老化 酚类抗氧剂、胺类抗臭氧剂
增塑剂 降低硬度,改善加工性 邻苯二甲酸酯(DEHP等,需关注风险)
染料/着色剂 赋予特定颜色 炭黑(同时兼具补强作用)

表面涂层与处理

处理类型 理化效果 核心目的
硅化(硅油/硅乳液、交联硅油) 防粘性、润滑性 改善加工(灭菌、灌装适配性),避免变形
聚对二甲苯(Parylene)涂层 阻隔性、防粘性、润滑性 减少提取物迁移,同时保持润滑
含氟聚合物涂层(如PTFE) 阻隔性、防粘性、润滑性 强阻隔效果,适配高敏感性药物
含氟聚合物覆膜(ETFE/FEP 阻隔性、防粘性、润滑性 物理覆膜,进一步降低迁移风险

高关注风险化合物

风险化合物 来源 核心危害 控制要求
乳胶(Latex) 天然橡胶或其衍生物 过敏反应(含过敏性休克) 避免使用
动物源材料 加工助剂(脂肪酸金属盐)、脱模剂 传染性海绵状脑病(TSEs,如疯牛病) 优先选用非动物源材料;动物源材料需经严格风险控制工艺
2-巯基苯并噻唑(MBT) 橡胶硫化促进剂 潜在致癌性 控制游离 MBT 残留量,优化硫化条件
N-亚硝胺类 固化体系中仲胺与亚硝化剂反应产物 潜在致癌性 参考〈1664.1〉管控
邻苯二甲酸酯(如 DEHP) 增塑剂 发育毒性、内分泌干扰 遵循 相关法规,限制迁移量
多环芳烃(PAHs) 炭黑、橡胶配方用油中的杂质 参考〈1664.1〉管控;选用低表面积炭黑

2. 制造与灭菌工艺

(1)热固性弹性体制造流程

1.配料称重:按配方精准称量各成分。
2.混合:均质混合形成橡胶复合物。
3.预成型:加工为便于后续操作的物理形态。
4.模塑固化:加热加压下发生交联反应,成型为组件(连于料架 web)。
5.切边:从料架分离单个组件。
6.清洗-润滑-干燥:去除杂质,硅化处理(按需),干燥至微生物与颗粒合格。
7.包装:采用适宜包装材料密封。

(2)热塑性弹性体制造流程

简化流程:配料混合 → 注塑成型(冷却模具) → 直接得到成品(无需固化、切边);可通过共注塑与塑料结合,形成密封/重密封功能组件。

(3)灭菌工艺选择与要求

灭菌方式 适用场景 关键注意事项
环氧乙烷(EtO) 多数弹性体组件(不耐高温/辐射者) 需充分脱气,控制残留(环氧乙烷、氯乙醇、乙二醇);分预调理-灭菌-脱气三阶段
电离辐射(γ射线/电子束) 耐辐射配方的组件 可能导致聚合物降解(链断裂/交联),需添加稳定剂;需验证剂量对性能的影响
蒸汽灭菌 耐高温的组件(如硅橡胶) 灭菌后需彻底干燥(去除表面与内部水分),避免迁移至冻干/粉末制剂

核心原则 灭菌后需保持组件关键参数(提取物谱、功能性能、相容性)不变

3. 鉴别测试

因弹性体材料与涂层种类繁多,〈381〉 未统一规定鉴别方法,需由供应商与药企共同验证,推荐方法包括:

  • 物理方法: 比重测定、灰分含量分析、硫含量测定。
  • 光谱方法: 傅里叶变换红外光谱-衰减全反射(FTIR-ATR)、提取物紫外吸收光谱、热解产物红外吸收光谱。
  • 色谱方法: 提取物色谱分析(如 GC/MS、HPLC)。

4. 测试要求与责任划分

责任方 核心责任 关键场景
组件供应商 提供符合药企要求的组件(生物/理化指标);按约定完成灭菌(如需);提供材料配方、工艺信息 组件交付前的基础合规性保障
药企 验证组件鉴别结果;确认后续加工/灭菌(如药企自行灭菌)后组件仍符合要求;对成品药质量最终负责 组件接收后的二次加工、灭菌验证;与药物的相容性评估

参考文献

USP<1381> Assessment of Elastomeric Component Used in Injectable Pharmaceutical Product Packaging Delivery Systems