浅淡药用塑料瓶的生产

林锡方  郑文学

(贵州千叶塑胶有限公司)

一、概述

药用塑料瓶具有质轻、强度高、不易破损、密封性能好、防潮、卫生，符合药品包装的特殊要求等优点，可不经清洗、烘干既可直接用于药品包装，是一种优良的药用包装容器，广泛用于口服固体药品(如片剂、胶囊剂、颗粒 剂等)和口服液体药品(如糖浆剂、酊水剂等)的包装。与其他塑料中空包装容器相比药用塑料瓶有许多特殊的地方，大致有如下几方面：

1、容量：因药品包装和用药的特殊性，药用塑料瓶的容量较小，从几毫升到1000毫升左右，最常用的容量为15毫升到200毫升，形状大多为圆形，也有方形、椭圆形等形状。

2、为保证药品在有效期内不受潮、不变质，药用塑料瓶应具有很好的密封性和阻透性，能防止光、热、水蒸汽、氧气等对药品的影响。

3、瓶的内壁与药品直接接触，制瓶材料必须符合药品包装的要求，以保证药品的安全性。

4、口服固体和液体药用塑料瓶属一类包材。不经清洗和灭菌即可用于药品包装，因此，对微生物限度有较高要求，生产环境和生产过程应符合相关法规的要求。

5、药用塑料瓶的形状、尺寸、结构等应适应制药企业各型灌装机装药的要求，适应高速自动灌装机的要求。

二、药用塑料瓶的技术要求

2002年前药用塑料瓶生产技术还不够规范。除国家医药管理局于1991年发布了固体药用聚烯烃塑料瓶医药行业标准外，药用塑料瓶的生产企业大多采用各自的企业标准或地方标准进行生产，2002年国家药品监督管 理局发布口服液体药用塑料瓶及口服固体药 用塑料瓶的国家药品包装容器标准(试行)，自2002年l2月1日起试行，分别是 YBB00082002《ISl服液体药用聚丙烯瓶》、YBB00092002《口服液体药用高密度聚乙烯瓶》、YBB00102002《口服液体药用聚酯瓶》、 YBB00112002《ISl服固体药用聚丙烯瓶》、YBB00122002《口服固体药用高密度聚乙烯瓶》、YBBO0262002(17：1服固体药用聚酯瓶》。除 以上国家标准生产厂家必须遵守外，对于客户的一些具体要求，尤其是客户不同灌装设备对塑料瓶的要求也是不得不考虑的，综合上述标准及要求对药用塑料瓶的技术要求简述于下：

1、药用塑料瓶的外观质量：口服固体药用瓶一般为白色，口服液体药用瓶一般为茶色透明，也可按客户要求生产其他色泽的产品，色泽应均匀一致，无明显色差，表面应光洁，平整，不允许有明显变形和擦痕，不许有砂眼、油污、气泡，瓶口应平整光滑。

2、鉴别

(1)红外光谱：产品使用材料的红外光谱 应与对照图谱一致。

(2)密度： 药用塑料瓶的密度为：

口服固体和液体高密度聚乙烯瓶应为 0．935~0．965(g/cm³)

口服固体和液体聚丙烯瓶应为0．900～ 0．915(g/cm³ )

口服固体和液体聚酯瓶应为1．3l ~1．38(g/ cm³)

3、密封性：抽真空至27KPa，维持2分钟，瓶内不得进水或冒泡。

4、水蒸气渗透

按试验条件口服液体药用塑料瓶重量损失不得过0．2％：

按试验条件口服固体药用塑料瓶水蒸气渗透量不得过1 000mg/24h·L。

5、抗跌性

按试验条件自然跌落至水平刚性光滑表面，不得破裂，此试验仅限于口服液体药用塑料瓶。

6、震荡试验

此试验仅限于口服固体药用塑料瓶，按试验条件应合格。

 7、炽灼残渣

按试验方法(中华人民共和国药典2000 年版二部附录Ⅷ N)进行试验，遗留残渣不得过0．1％(含遮光剂的瓶炽灼残渣不得过 3．0％)。

8、乙醛

照气相色谱法(中华人民共和国药典 2000年版二部附录V E)测定，乙醛不得超过 千万分之二，此试验仅限于药用聚酯塑料瓶。

9、溶出物试验

按标准的要求制备溶出物试液，口服液体药用塑料瓶对溶液澄清度、重金属、PH变化值、紫外吸收度、易氧化物、不挥发物进行试验，结果应符合标准要求；口服固体药用塑 料瓶只对易氧化物、重金属、不挥发物进行试验，结果也应符合标准的要求。

10、脱色试验

着色瓶应按标准要求进行试验，浸泡液颜色不得涂于空白液。

11、微生物限度

按标准的要求和微生物限度法(中华人民共和国药典2000年版二部附录Ⅺ J1)测定，口服液体药用塑料瓶细菌、霉菌、酵母菌每瓶不得过100个，大肠杆菌不得检出；口服固体药用塑料瓶细菌数每瓶不得过1000个，霉菌、 酵母菌每瓶不得过100个，大肠杆菌不得检出。

12、异常毒性

按标准和依法(中华人民共和国药典 2000年版二部附录Ⅺ C)进行试验，应符合规定。

以上项目按标准规定的检验规则进行，与瓶身配套的瓶盖可根据需要选择不同材料，按标准中的溶出物试验、异常毒笥项目进行试验，并应符合有关项下的规定。

三、药用塑料瓶的生产工艺、设备

1、原材料

高密度聚乙烯(密度为0．935 0．965g／em3) 具有质轻、无毒、无色、无臭、无味、化学稳定 性好、不受强酸、强碱和多数溶剂的影响，耐磨性耐寒性和阻湿性能也较好，且有足够的强度、刚度及抗冲击性，加工也很容易，适合吹塑中空制品，可加入一定量的低密度聚乙烯和线型聚乙烯以调节加工和使用性能。

聚丙烯无毒、无味、无臭、无色，密度为 0．900—0．915g／cm³ 是最轻的塑料品种之一．具有优良的力学性能，屈服强度，抗张强度大，硬度高，弹性和抗应力破裂性能优越，化学稳定性好。耐强酸、强碱和大多数有机物，气密性、水蒸汽阻隔性优良、熔点高达170℃，特别适合高温消毒灭菌是一种优良的制造药用塑料瓶的塑料材料，也可加入聚乙烯共混使用，以满足要求。

聚酯树脂(PET)无色、透明、无毒、无臭、无味。化学稳定性好，对氧气、水蒸气阻隔性好，对气味阻隔性也好，且抗张强度大，耐低温性能好，是用于药用塑料瓶的极佳材料。

上述三类塑料原料制成的塑料瓶基本能满足绝大部份口服液体和固体药品包装的要求，其他塑料材料，如聚碳酸酯、聚苯乙烯等也有其独特的性能，与以上三类塑料原料相比，使用没有那样广泛，目前市场上销售的药用塑料瓶绝大部份都是上述三类塑料制成的。已得到市场的认可。国家药品监督管理局也制订和发布了上述三类原料制成的口服液体和固体药用塑料瓶的国家标准。

2、生产工艺及设备

高密度聚乙烯和聚丙烯药用塑料瓶的成型工艺主要有挤出吹塑成型和注射吹塑成型，挤出吹塑成型设备及工艺较简单，原料经挤出机塑化后。从口模出来的热坯管在吹塑模中直接吹塑成型；而注射吹塑成型首先是注塑型坯，原料在注塑机料筒中塑化均匀后，通过注咀注射入型坯模。对瓶口和螺纹直接成型。模芯带着型坯转到吹塑工位对瓶体进行吹塑成型。这样制得的塑料瓶瓶El及其螺纹尺寸精度高，瓶体外形尺寸稳定，瓶盖与瓶口配合更精密，有利于药用塑料瓶密封性能的提高，所以，用注射吹塑法生产的药用塑料瓶受到制药行业的普遍欢迎。虽然注射吹塑设备价格较挤出吹塑设备要高。但生产的产品质量好。自动化程度高，生产效率也更高，国内生产药用聚烯烃塑料瓶大多选用注射吹塑设备。国产注射吹塑制瓶机，如江苏维达等厂家生产的设备，已逐渐接近和达到进El设备的水平，为药用聚烯烃塑料瓶的生产提供了很好的条件。

聚酯(PET)药用塑料瓶的成型主要采用注射拉伸吹塑工艺，聚酯原料在料筒中塑化均匀后．通过注咀注入瓶坯注塑模生产出带螺纹瓶口的瓶坯。然后在吹塑模中经拉伸杆对瓶坯进行纵向拉伸，再用压缩空气对瓶体进行吹胀实现横向拉伸，这样制得的塑料瓶强度高，瓶El及螺纹尺寸精度高，瓶体尺寸稳定。表面光洁，透明度好，特别适合液体和固体药品的包装。

生产聚酯塑料瓶的设备有一步法和二步法之分。

一步法生产聚酯瓶：

聚酯原料—干燥—塑化—管坯注塑—调温—拉伸吹塑—脱模—检验—成品

以上各工序在同一台设备上完成，设备紧凑，自动化程度高，产品质量稳定，效率较高，但设备模具投资大，基本是国外引进，如日本青木固和ASB生产的注拉吹双轴延伸制瓶机．目前国内还没有成熟的设备和机型。

二步法生产聚酯瓶：

第一步：聚酯原料—干燥—塑化—管坯注塑—检验—管坯(半成品)

第二步：管坯预热—拉伸吹塑—检验—成品

第一步工序原料干燥在于燥设备如干燥烘箱中进行，管坯的成型由注塑机完成，第二步管坯预热可在蜂窝式烘箱或远红外旋转式加热器中完成，拉伸吹塑可采用半自动吹瓶机手工取放瓶，也可采用自动吹瓶机完成。

二步法生产聚酯瓶的设备如干燥设备、注塑机、吹瓶机等国内均能生产，技术也比较成熟。模具也能满足产品质量的要求，自动吹瓶机国产机型已能替代进1：3设备，如福建全冠、广东达意隆、浙江巨光等生产的全自动和半自动吹瓶机。二步法生产药用聚酯塑料瓶是国内多数制瓶厂家选用的主要生产方法。

3、生产工艺条件

在聚酯药用塑料瓶生产中应注意原料的干燥。未经干燥的聚酯水份含量一般为0．4％ 左右，水份的存在会使产品产生气泡、银丝发 白等缺陷，尤其是成型的高温下会造成粘度的下降影响到制品的强度，所以成型前对聚酯的干燥是必须的，一般情况下在160℃±5℃的温度条件下干燥5小时左右，使其水份含量降至0．01％以下，即达到使用要求，未及时使用的已干燥好的原料应密闭保温存贮．以免再次吸收水份。

不管是高密度聚乙烯塑料瓶、聚丙烯塑料瓶还是聚酯塑料瓶，型坯的注塑和瓶体的吹塑成型都是少不了的，注塑温度高密度聚乙烯控制在160～220℃、聚丙烯控制在170~230℃。聚酯控制在260～290℃。实际的控制得视生产的具体情况进行调整，坯模应用冷却水进行冷却，坯管螺纹口的冷却应更充分。吹塑使用的压缩空气应是洁净的．聚烯烃瓶吹塑压缩空气压力控制在0.5～0.8MPa，聚酯瓶吹塑管坯温度应控制在90℃左右，压缩空气压力应控制在2—2．5MPa。

 4、洁净生产区及相应的管理

按照国家食品药品监督管理局发布的直接接触药品包装材料和容器管理办法的规定．口服固体和液体药用瓶的生产区域必须达到与所包装的药品生产相同的洁净度，洁净区、生产过程、质量控制等必须按照管理办法的规定进行管理，方能保证所生产的药用包装瓶的卫生性能(微生物限度)达到国家标准的要求。

洁净度级别	尘埃最大允许数/立方米		微生物最大允许数		换气次数
	≥0.5μ	≥0.5μm	浮游菌/立方米	沉降菌/Ⅲ
100	3500	0	5	1	垂直层流≥0．3米/秒水平层流≥0.4米/秒
10000	350000	2000	100	3	≥20次/时
100000	3500000	20000	500	10	≥15次/时
300000	10500000	60000	—	15	≥12次/时

 

洁净区空气洁净度应达到300000级及以上。

四、药用塑料瓶在设计和生产时应注意的几个问题

药品品种繁杂，数量众多，性能各异，对药用包装瓶从材质到结构、性能等方面的要求也就不同，加之药品生产企业制剂灌装线自动化程度高低和设备类型各异，对塑料瓶的要求也不同，因此，在设计和生产药用塑料瓶时应特别注意。

l、对塑料瓶原材料选择时应注意该材料与所包装的药品的性质，二者之间是否会发生反应，相互渗透、溶出、吸附、影响到药品的组成发生变化，故在新药选用新型塑料瓶时应先进行装药试验，考察塑料瓶与所装药品间的相容性，以确认塑料瓶是否适宜该药物的包装。

2、塑料瓶用于药品包装应能防止药品受光、热影响，以及吸潮氧化和逸散，要求塑料瓶所使用的材料对水蒸汽、氧气等有优良的阻隔性能外．固体药用瓶生产时一般加入钛白粉或白色母粒，使瓶为白色不透明，对液体药用或需要透明的场合一般加入茶色或其他颜色母粒，使带上一定颜色以阻挡阳光。

3、瓶体设计方面为保证瓶口与盖的配合和密封效果瓶口和螺纹部份设计得较厚以使其有足够强度，瓶身部份厚度则相应较薄，一般厚度控制在1.0~1.5mm，并有增厚的趋势，并力求各部厚度均匀，为适应高速自动灌装线的要求，瓶体应具有较好的稳定性，高径比不宜过大，一般不超过3：1，瓶底不宜过小，瓶底中部应设计成向上凸起，以增加瓶的稳定性和底部抗内压强度．瓶口的尺寸也不应太小．除考虑药品尺寸和用药方便外，还应考虑灌装机装药的要求。瓶体外形尺寸误差应控制在规定范围内，瓶高尺寸误差控制在 0．5mm范围内，瓶口直径误差控制在0．10mm 范围内．瓶身尺寸误差应控制在0．5mm范围内．才能保证药剂灌装的顺利进行。

4、药用塑料瓶要保证药品的安全性，提高瓶口部份的密封性，增加阻湿效果是至关重要的．这主要由密封方式的选用和瓶口、瓶盖的设计所决定．瓶口与瓶盖相互配合随着瓶口的外螺纹与瓶盖内螺纹的锁紧实现对瓶口的密封．若是平压式密封随着瓶盖的锁紧，瓶口平面与瓶盖内平面将密封垫片(如橡胶、 纸板等)压合接触，从而达到密封的效果；侧壁式密封则是随着瓶盖的锁紧，瓶盖将被制成倒锥形或橄榄面形的内塞(可以是单独的，也可以与瓶盖一体的)压入瓶口内侧，靠内塞尺寸与瓶口内径的过盈配合实现密封，无论哪一种密封瓶盖的质量和与瓶口的配合是关键。口服固体药用塑料瓶瓶口的密封大多采用带纸板的铝箔垫片电磁感应封口，密封效果很好。热封的铝箔还有防伪和显示瓶口是否开启的作用：口服液体药用塑料瓶瓶口的密封一般采用侧壁密封，瓶盖为内塞式，并带有用细齿状连接桥连接在盖上的防伪圈，当药瓶开启时连接桥断裂，防伪圈脱落，说明瓶盖已开启。瓶口和瓶盖的螺纹可设计为单头、双头或三头，螺纹截面可设计为半圆形、三角形、梯形等形状，采用何种形式主要应考虑盖与瓶口的密封性，以及开启和旋合的轻松、便捷。

生产药用塑料瓶除应具备先进的设备，符合要求的生产场地和相应的生产技术和管理外，还应加强对产品设计、生产技术、新材料、新工艺的研究，才能适应药品包装更高的要求。  

 

摘自《塑料包装》