残余密封力测试和激光顶空技术的关联及在CCI中的应用

背景

• 容器密封完整性(CCI)测试确定性分析方法的增加使人们能够更深入地理解与CCI有关的主包装的性能。然而,在产品生命周期中,确保无菌注射产品的良好CCI不仅仅是CCI测试。
 
• 如章节USP<1207.3>包装密封质量测试方法所述,残余密封力(RS F)的测量表明了西林瓶包装密封的质量,为密封工艺质量提供了技术支撑。将RSF与CCI数据相关联,使得与工艺有关的西林瓶密封工艺得以优化和验证,从而保证了良好的CCI。
 
• 本案例研究描述了如何将需要深冷藏的药瓶产品的包装开发和工艺研究数据结合在一个整体的方法中。基于科学的统计有效的RSF数据是在西林瓶密封过程中生成的,并在整个产品生命周期中与CCI数据相结合,以确保良好的CCI。
 

 

 

实验

仔细设计的CCI研究是在统计有效的样本集中执行的,样品由不同的轧盖和卷封盖设置准备的含胶塞西林瓶组成。四种不同的设置被用来覆盖一系列松散到紧密轧盖和卷边的西林瓶。采用不同的瓶塞组合来研究是否有特定的主包装组件在深冷藏温度下提供最佳的CCI性能。
 
开发了一种顶空CCI测试方法,在深冷藏(-80°C)中对样品进行测试。样品放置在装有干冰的-80°C冷柜中。干冰在储存环境中产生了丰富的二氧化碳(CO2)气体,这意味着任何泄漏的容器都会在储存过程中会侵入二氧化碳。储存后的西林瓶样品CO2的增加指示容器有泄漏。如果在储存后,CO2含量没有显著增加,包装被认为无泄漏。在这种情况下,二氧化碳起泄漏示踪气作用,在深冷储存藏后直接测试顶空CO2可以作为CCI的预测。

 

 

图一

图1显示了这种顶空CCI方法如何通过测量进入西林瓶的CO2的量来检测各种类型的阳性对照泄漏缺陷。本CCI中的对照样品数据集包括放置在胶塞和西林瓶颈之间的金属丝,该金属丝产生未定义的(亚)微米泄漏,激光打孔瓶在西林瓶体中有明确的微米孔泄漏,大泄漏样本和阴性对照[参考文献1]。

 

 

图1---顶空CCI测试方法如何通过检测CO2来识别各种阳性对照的泄漏。

 

除了CCI测试外,RSF测试还作为密封质量测试来测量轧盖后胶塞施加在西林瓶法兰表面的力。由于瓶的CCI取决于密封的质量,各种轧盖的设置被用来生产各种RSF值对应的西林瓶,即从松散到紧密密封的西林瓶。在储存在-80°C之后,用无损顶空CO2方法测试样品CCI的保持。

 

 

图二

图2显示了测量的RSF值作为四种不同的轧盖参数设置的函数,对于特定的密封西林瓶-胶塞组合X。深冷藏后未通过顶空CCI测试的样本用红色绘制-蓝色数据点是通过CCI测试的样本。这个统计的RSF顶空CCI相关数据显示,如果组件没有被紧密地轧盖,这些主要包装组件的CCI失败率很高[参考文献1]。

图2---西林瓶胶塞组合X的RSF-CCI相关数据,红色数据点表示在深冷藏过程中丢失CCI的样品。

 

 

图三

图3再次显示了测量的RSF值作为四种不同的轧盖参数设置的函数,是针对西林瓶胶塞组合Y。深冷藏后通过顶空CCI测试的样品用蓝色绘制。与样本集X的结果相反,样本集Y的统计RSF顶空CCI相关数据显示,在整个轧盖设置和相应的RSF值范围内,CCI在深冷藏过程中保持不变-即使在轧盖松动时也是如此[参考文献1]。

 

图3---西林瓶胶塞组合Y的RSF-CCI相关数据,所有样品在深冷贮藏过程中保持CCI。

 

可靠的包装和工艺开发研究,如这里所描述的那些,在密封质量和CCI之间产生统计上有效的相关性,使制造商能够对主要包装部件和西林瓶密封过程作出基于科学的决定。从图2中绘制的数据中,可以立即清楚地看到,西林瓶胶塞组合X需要始终高的RSF值(轧盖紧密),以在深冷藏中保持良好的CCI。
 
另一方面,图3中绘制的西林瓶胶塞组合Y的结果表明,这些主要包装部件在RSF值的全部范围内保持了良好的CCI,这意味着,对于这种西林瓶胶塞组合,西林瓶密封过程可以通过一个更大的过程设计空间来验证,从而提供良好的CCI。

 

结论

• 将残余密封力(RSF)测量与容器密封完整性(CCI)测试相结合,为主包装组件和轧盖参数的适用性提供了有价值/深入的理解。

 

• 通过生成统计相关的数据集,无菌西林瓶产品的制造商能够设计可靠的制造工艺,以确保其产品的CCI-即使是在深冷藏条件下。

 

• 能够生成可靠的数据,使用RSF对CCI进行密封质量和无损顶空分析,可以协助各种产品生命周期活动,包括:选择适当的主包装组件,验证轧盖工艺,以及实施有效的CCI控制策略。