Технология герметизации и обработки пленкой фармацевтических саше

Матрица сравнения технологий

На фармацевтических пакетиках преобладают три метода герметизации: импульсный (на резистивную ленту подается напряжение на определенное время, затем она охлаждается под давлением), постоянный нагрев (зажимы удерживаются при постоянной температуре) и ультразвуковой (нагрев от трения в результате вибрации на границе раздела 20-40 кГц). Они по-разному влияют на прочность уплотнения, скорость линии, стойкость пленки и количество дефектов.

Преимущество термочувствительного ламината заключается в том, что лента нагревается только во время выдержки, а губка охлаждается под давлением, поэтому герметик плавится и схватывается, не впитываясь в соседний слой. Постоянный нагрев происходит быстрее, но при постоянной температуре фольга или ПЭТ/ПЭ-ламинат расслаиваются, если время выдержки или давление не отрегулированы должным образом. Ультразвук выделяет тепло только на линии сварного шва, поэтому он подходит для коэкструдированных пленок и позволяет избежать пригорания клеевого слоя, но требует точного выравнивания рупора и чувствителен к изменению толщины пленки.

Измеряемые показатели эффективности

Прочность уплотнения измерялась в соответствии с ASTM F88 (Т-образный отслаиватель, траверса 300 мм/мин) на ленте толщиной 15 мм; скорость просачивания определялась по результатам теста на проникновение красителя и распад в вакууме на 1000 пакетиках в каждом состоянии; скорость - количество циклов в минуту на полосу.

Цифры наглядно демонстрируют разницу. При постоянном нагреве было выполнено 95 циклов в минуту, но при выдержке при температуре 190 °C полиэтиленовый герметик впитался в алюминиевый слой, прочность упала до 12 Н/15 мм, а при сохранении стабильности в тропических условиях просачивание составило 2,8%. Импульс при нагреве профиля при температуре 135 °C /охлаждении при температуре 85 ° C составляет 62 цикла в минуту, при этом прочность увеличивается до 28 Н/15 мм, а утечка - до 0,2 %. Для зарегистрированного средства местного применения потеря скорости - это оптимальная цена; 2,8%-ная утечка - это результат отзыва, а не косметическая проблема. Количество морщин также снизилось, поскольку более короткое тепловое окно impulse позволило пленке полностью размягчиться перед нанесением.

Мы также протестировали ультразвук на коэкструдированной полиэтиленовой пленке при 32 Н/15 мм и 0,3 %-ной утечке при 70 циклах в минуту, подтвердив, что он подходит для тех случаев, когда не используется клеевой ламинат и скорость должна оставаться высокой. Недостатком этого метода был износ рожка: после 1,2 миллионов циклов амплитуда смещалась, а прочность падала на 14%, поэтому мы установили профилактический повторный крутящий момент и проверку амплитуды на 1 миллион циклов.

Региональная карта соответствия требованиям

GMP ЕС (EudraLex, том 4, Приложение 1 и приложение 9)

Нестерильные саше подпадают под действие общего стандарта GMP с требованиями приложения 9 к влагозащитному и кислородному барьеру в тех случаях, когда продукт чувствителен; первичная пленка соответствует стандарту ISO 15378 в качестве первичного упаковочного материала. Целостность уплотнения является важнейшим признаком качества, поэтому данные о прочности уплотнения по стандарту ASTM F88 и метод испытания на утечку должны быть включены в досье. Аудиторы ЕС ожидают, что допустимый предел прочности уплотнения будет обоснован стабильностью, а не скопирован из общего стандарта.

УПРАВЛЕНИЕ ПО санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (21 CFR 211)

В подразделе E (211.94) описывается целостность упаковки; Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов ссылается на стандарты ASTM F88 и ASTM F1140/F2338 для проверки герметичности. Для упаковки крема или порошка в пакетиках заявитель должен продемонстрировать, что упаковка сохраняется в течение всего срока годности, как правило, благодаря повышенной стабильности при температуре 40°C / относительной влажности 75 %. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов будет оспаривать уровень утечки зарегистрированного продукта, превышающий ~ 0,5%, и ожидает, что метод определения прочности уплотнения будет одобрен для конкретного ламината.

Юго-Восточная Азия

Индонезия (BPOM) и Таиланд (FDA) принимают стандарты ISO 15378 и PIC/S GMP, но придерживаются тропической стабильности (40 °C / 75 % относительной влажности, иногда 30 °C / 75 % относительной влажности в зоне IVb) в качестве стандарта, поэтому расслаивание уплотнений происходит быстрее, чем в европейском климате. По умолчанию для ламината в этом регионе мы указываем импульсный или ультразвуковой режим. Индия (CDSCO) требует, чтобы в досье были указаны структура ламината и данные о прочности уплотнения, и проверяет результаты теста на утечку во время аудита.

ближний Восток

SFDA Саудовской Аравии и MOHAP ОАЭ выпускают саше в соответствии с требованиями GMP, эквивалентными стандартам PIC/S, и требуют, чтобы при выпуске на этикетках на арабском языке указывались данные о запечатывании партии. На распределительных складах Gulf температура окружающей среды составляет 45 °C в течение длительного времени, поэтому мы проверяем герметичность на максимальную прочность и требуем документально подтвержденного уровня утечки менее 0,5% после трех месяцев работы в таких условиях. SFDA также запрашивает данные по стандарту ISO 15378, касающиеся пленки, полученной из-за пределов GCC.

Что ломается в полевых условиях

1. Неподходящая челюсть для структуры ламината

Основная причина: на ламинат PET/Al/PE накладывается губка с постоянным нагревом; при постоянной температуре 190 °C герметик расслаивается. Исправление: совместите захват с пленкой — импульсный для термочувствительных ламинатов, ультразвуковой для коэкструзии, постоянный нагрев только для плотного монослойного полиэтилена. Подтвердите отслаивание по стандарту ASTM F88 на заданном профиле.

2. Отсутствие проверки на прочность уплотнения при обычном контроле качества

Основная причина: проверка была проведена один раз, затем давление на зажимы снизилось, и никто не измерял прочность на отслаивание, пока на месте не появились протечки. Исправление: Отслаивание по одному уплотнителю на полосу каждые 30-60 мин в соответствии с допустимым пределом ASTM F88, установленным в stability, с автоматической остановкой полосы при нарушении.

3. Складка пленки в месте уплотнения

Основная причина: натяжение полотна неравномерно по ширине, поэтому пленка загибается внутрь зажима и уплотняет складку, которая пропускает влагу. Исправление: отрегулируйте натяжение разматывателя и съемника для каждой полосы, добавьте антистатические планки для выравнивания полотна и проверьте количество складок в течение рабочего дня на рабочей скорости, а не на холостом ходу.

4. Многополосный дрейф синхронизации

Основная причина: на машине с 4 полосами движения смещается синхронизация полос движения, а одна полоса движения уплотняется раньше или позже, что приводит к коротким или открытым уплотнениям. Исправлено: независимая регистрация полосы движения с сервоприводом, проверка зрения для каждой полосы и шлагбаум, который закрывает весь ряд поперечных полос, если какая-либо полоса не соответствует изображению печати.

5. Отсутствие контроля уплотнений в процессе производства (IPC)

Основная причина: дефекты герметизации выявляются только при отборе проб в конце партии, поэтому для их обнаружения требуется полная смена поставщиков. Исправление: 100%-ная точность в отношении ширины уплотнения и контрольный образец для окрашивания или вакуумной обработки каждой партии с записями в журнале аудита в соответствии с требованиями 21 CFR Part 11.

6. Загрязненная область уплотнения из-за брызг продукта

Основная причина: во время дозирования крем или пудра попадают на уплотнитель, препятствуя его склеиванию и образованию протечек. Исправление: дозируйте с помощью отрезной насадки и протирайте место уплотнения с помощью пылесоса, прежде чем зажимать губки; для кремов добавьте подогретый поддон для крошек, который очистит остатки продукта от комочков.

7. Чрезмерно агрессивное давление ультразвукового рупора

Основная причина: слишком высокое давление ультразвука приводит к истончению пленки в месте сварки, что со временем приводит к ее ослаблению. Исправление: установите амплитуду и давление с помощью программы weld_window для каждого датчика пленки и повторно проверьте выравнивание рупора с интервалом в 1 миллион циклов.

Файлы кейсов по вводу в эксплуатацию

Пример 1 — Сурабая, Индонезия: крем с гидрокортизоном 1 %, пакетик по 1 г

Форма выпуска: крем с гидрокортизоном 1 %, 1 г в пакетике, ламинат PET /Al/PE, тропический рынок. Как было установлено: 4-полосная машина с постоянным нагревом обрабатывала губки при температуре 190 °C и через 90 дней при температуре 40 °C / относительной влажности 75 % выдавила 2,8 % жидкости. По стандарту ASTM F88 отслаивание составляло всего 12 Н/15 мм, и причиной отказа было отслаивание на границе раздела полиэтилен-алюминий — герметик был удален из конструкции. Скорость производства составляла 95 циклов/мин/лейн, но продукт не смог обеспечить стабильность.

Исправление: переключил полосы на импульсную герметизацию при температуре нагрева 135 °C / температуре охлаждения 85 ° C, отрегулировал натяжение полотна, чтобы устранить складки, и добавил вакуумную очистку места уплотнения перед закрытием. Прочность герметизации после замены повысилась до 28 Н/15 мм, процент протечек снизился до 0,2 %, а количество морщин снизилось с 1 на 25 до 1 на 400 упаковок. Скорость установлена на уровне 62 циклов/мин/полосу движения, что является приемлемым показателем для зарегистрированного автомобиля, который должен выдерживать стабильность в индонезийской зоне IVb.

Пример 2 — Таиланд: порошок для приема внутрь, 4-полосная синхронизация

Форма выпуска: шипучий порошок для приема внутрь, по 4 г в пакетике, 4-полосная машина, упакованная в полиэтиленовую пленку. Как было установлено: полоса 3 после растяжения ленты отклонилась на 18 мс от заданного времени, что привело к короткому замыканию и образованию 1,4% открытых уплотнений, обнаруженных только при тестировании на окрашивание в конце партии. Синхронизирующий кодер не проводил коррекцию для каждой полосы.

Исправление: обновлена система независимой регистрации полос движения с сервоприводом, которая позволяет проверять ширину полосы движения на каждом пакетике, а также система отбраковки рядов, которая обеспечивает полный набор полос движения, если какая-либо полоса движения не отображается на изображении. Увеличена доля брака с пустыми карманами и короткими уплотнениями до 0,15%. Добавлена ежемесячная проверка на удлинение ленты, чтобы устранить смещение до того, как оно достигнет точки уплотнения. В течение следующих двух кварталов уровень утечки оставался ниже 0,3%.

Часто задаваемые вопросы о покупателях

Какой пленочный ламинат мне следует выбрать?

Для фармацевтических саше, чувствительных к влаге, в стандартную комплектацию входят ламинаты PET/Al/PE или PET/PE/Al/PE - алюминиевый слой создает барьер. Коэкструдированный полиэтилен подходит для ультразвуковой сварки и вторичной переработки. Подбирайте структуру в соответствии со способом уплотнения: ламинаты нуждаются в импульсной или постоянной термической обработке для получения герметика, коэкструзионные пленки подходят для ультразвуковой обработки.

Как мне выбрать уплотнительную челюсть?

Используйте импульсный режим для термочувствительных ламинатов (фольга, ПЭТ/ПЭ), постоянный режим нагрева только для плотного монослойного полиэтилена, где скорость имеет большее значение, чем барьер, и ультразвуковой режим для коэкструзионных пленок без клея. Подтвердите правильность выбора с помощью метода отслаивания ASTM F88 в процессе производства, а не при температуре холостого хода.

Какая прочность уплотнения является приемлемой?

Однозначного числа нет; допустимый предел зависит от стабильности. Обычно для ламината мы устанавливаем значение 18-32 Н/15 мм и требуем, чтобы оно сохранялось в течение 90 дней при температуре 40 °C / относительной влажности 75%. Аудиторы FDA и ЕС хотят, чтобы лимит был обоснован на основе ваших собственных данных, а не общей таблицы.

Как мне управлять многополосными машинами?

Укажите независимую регистрацию полосы движения с сервоприводом, системой обзора для каждой полосы движения и шлагбаумом для отбраковки рядов. Без этого на одной из движущихся полос движения на полную смену остаются открытые уплотнения. Необходимо проводить профилактическую проверку удлинения ленты и смещения датчика, а OQ должен подтверждать ширину уплотнения на каждой полосе на производственной скорости.

Каков реалистичный целевой показатель уровня утечки информации?

Для зарегистрированного продукта допустимой нормой является уровень ниже 0,5% после достижения тропической стабильности; при использовании импульсных или ультразвуковых методов мы обычно снижаем комиссию до 0,1–0,3%. Превышение 0,5% будет оспорено аудиторами FDA и ЕС, а на складах в морях и Персидском заливе при температуре 40-45 °C будут отозваны риски.

Сколько времени занимает переналадка?

Смена пленки и дозы на 4-полосной машине занимает 25-45 минут при использовании быстросъемных зажимов и сохраненных рецептур; профиль уплотнения необходимо повторно проверять для каждой пленки, поэтому относитесь к каждой пленке как к отдельному проверенному состоянию. Ультразвуковое переключение добавляет к проверке выравнивания звукового сигнала еще ~ 10 минут.

Нужен ли мне 100%-ный контроль герметичности?

Для зарегистрированных фармацевтических компаний - да. Отбора проб в конце партии недостаточно; укажите 100%-ную точность в отношении ширины упаковки, а также контрольную пробу на распад в вакууме или краситель для каждой партии с записями в журнале аудита. Это то, что инспекторы ЕС, США, ЮВО и стран Персидского залива ожидают увидеть на практике.

Автор: Хелен Сюй (Helen Xu), главный инженер по промышленному применению

Хелен Сюй (Helen Xu) - главный инженер по промышленному применению с 9-летним опытом работы в области проектирования упаковочного оборудования и машин для розлива жидкостей, выбора модели оборудования и полной оптимизации производственных процессов на производственной линии. Он специализируется на предоставлении индивидуальных решений по упаковке и фасовке для фармацевтической, пищевой и химической промышленности, обладая большим практическим опытом в области соблюдения GMP, стандартов менеджмента качества ISO 9001 и интеграции крупномасштабных линий по производству фасовки и упаковки "под ключ".