更高的气体阻隔特性 生物制药发力塑料包装

  许多新开发出的生物药物候选品种都具有在医疗保健市场获得成功的潜力。然而，将某个候选品种发展成为有效治疗手段所需的投资日益增长，其中蕴含着多方面的风险，这也导致过去十年里新药申请数量的下降。同时，对于增强疗效和降低副作用的希望值的大幅度提高，也对生物制药行业形成了更大的压力。

  生物制药当中的蛋白质和肽生产主要面临再现性、易于扩大规模，以及工艺稳健性等方面的挑战。除了安全、高效，还必须以正确方式给患者用药，以实现其疗效。将蛋白质以注射用药方式（注射用意味着不经过人类或动物体内的肠道）给药是一项复杂的挑战，包括对稳定性、生物利用度和药理机制的研究，这些都是可能导致失败的根源。

  由于与食品类似，如果采用口服方式，基于肽和蛋白质的生物药物将在消化系统中被溶解而不会产生疗效。因此，通常必须采用注射或输液方式。其困难之处在于必须达到所需的溶解度，以及有限的药物保质期。因此，注射用生物药物所用的包装元素将会在给药概念研发阶段发挥重要作用，它们可以显着影响各种药物配方的稳定性。

  简而言之，生物药物所具有的特有属性，意味着它们需要更复杂的密封容器系统，而玻璃作为常规的制瓶材料，有时会达到其能力极限。聚乙烯、聚丙烯等塑料聚合物是玻璃的良好替代材料，可以在很多应用领域作为初级包装材料，如固体和眼科制剂以及输液制剂。然而，由于在消毒后缺乏透明度，并且气体阻隔性能不足，这些聚合物并非理想的注射制剂包装材料。

  聚烯烃的使用

  有两种聚烯烃类塑料聚合物的应用实例，可用于初级包装材料，长期储存液体药物产品。一种是环烯烃共聚物（COC），另一种是环烯烃聚合物（COP）。其性能优于聚乙烯或聚丙烯，透明度高（图1），可析出有机成分低（塑料的典型特性），无金属离子析出。问题是，这些塑料化合物为什么没有被注射用药物和生物药物初级包装部门采用呢？

  未被广泛采用的原因，既是由于对受严格监管的制药行业环境经验有限，也是由于漫长的药物开发周期。另一个原因是成本压力，因为COC和COP这类高品质聚合物要比玻璃昂贵得多。最后，塑料瓶的操作不同于标准玻璃瓶灌装线，它们不适用于除热源箱的操作方式。相比之下，日本医药市场已经使用COP材质注射用塑胶瓶和注射器很多年了。

  生物制药的复杂性和敏感性已经引发了变化，并使高端塑料聚合物成为一项有吸引力的注射用容器初级包装解决方案。

  稳定性和吸附性

  影响生物药物在最终容器中储存期间稳定性的分解机制有很多种。已经进行了多项调查，以确定蛋白质类分子在用于初级包装的不同材料表面的吸附程度。观察结果表明，吸附程度与表面积大小成正比，并与蛋白质种类和配方有关。其它一些出版物声称，吸收是一个极为动态的蛋白质再吸收过程，在24小时内发生直至达到平衡。因此，低浓缩蛋白质药物制剂将承受高达初始浓度50%的降解。作为一种蛋白质模型，牛血清白蛋白（BSA）表现出温和的吸收度，即9%。即使是针对这种“温和”的损失，也必须进行显着的溢装以补偿产品损失，对生产效率和制造成本均会产生不利影响。图2显示有一部分BSA被吸附到玻璃瓶内壁，从而使产品受损。

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