更高的氣體阻隔特性 生物制藥發(fā)力塑料包裝

  許多新開發(fā)出的生物藥物候選品種都具有在醫(yī)療保健市場獲得成功的潛力。然而，將某個候選品種發(fā)展成為有效治療手段所需的投資日益增長，其中蘊(yùn)含著多方面的風(fēng)險(xiǎn)，這也導(dǎo)致過去十年里新藥申請數(shù)量的下降。同時，對于增強(qiáng)療效和降低副作用的希望值的大幅度提高，也對生物制藥行業(yè)形成了更大的壓力。

  生物制藥當(dāng)中的蛋白質(zhì)和肽生產(chǎn)主要面臨再現(xiàn)性、易于擴(kuò)大規(guī)模，以及工藝穩(wěn)健性等方面的挑戰(zhàn)。除了安全、高效，還必須以正確方式給患者用藥，以實(shí)現(xiàn)其療效。將蛋白質(zhì)以注射用藥方式（注射用意味著不經(jīng)過人類或動物體內(nèi)的腸道）給藥是一項(xiàng)復(fù)雜的挑戰(zhàn)，包括對穩(wěn)定性、生物利用度和藥理機(jī)制的研究，這些都是可能導(dǎo)致失敗的根源。

  由于與食品類似，如果采用口服方式，基于肽和蛋白質(zhì)的生物藥物將在消化系統(tǒng)中被溶解而不會產(chǎn)生療效。因此，通常必須采用注射或輸液方式。其困難之處在于必須達(dá)到所需的溶解度，以及有限的藥物保質(zhì)期。因此，注射用生物藥物所用的包裝元素將會在給藥概念研發(fā)階段發(fā)揮重要作用，它們可以顯著影響各種藥物配方的穩(wěn)定性。

  簡而言之，生物藥物所具有的特有屬性，意味著它們需要更復(fù)雜的密封容器系統(tǒng)，而玻璃作為常規(guī)的制瓶材料，有時會達(dá)到其能力極限。聚乙烯、聚丙烯等塑料聚合物是玻璃的良好替代材料，可以在很多應(yīng)用領(lǐng)域作為初級包裝材料，如固體和眼科制劑以及輸液制劑。然而，由于在消毒后缺乏透明度，并且氣體阻隔性能不足，這些聚合物并非理想的注射制劑包裝材料。

  聚烯烴的使用

  有兩種聚烯烴類塑料聚合物的應(yīng)用實(shí)例，可用于初級包裝材料，長期儲存液體藥物產(chǎn)品。一種是環(huán)烯烴共聚物（COC），另一種是環(huán)烯烴聚合物（COP）。其性能優(yōu)于聚乙烯或聚丙烯，透明度高（圖1），可析出有機(jī)成分低（塑料的典型特性），無金屬離子析出。問題是，這些塑料化合物為什么沒有被注射用藥物和生物藥物初級包裝部門采用呢？

  未被廣泛采用的原因，既是由于對受嚴(yán)格監(jiān)管的制藥行業(yè)環(huán)境經(jīng)驗(yàn)有限，也是由于漫長的藥物開發(fā)周期。另一個原因是成本壓力，因?yàn)镃OC和COP這類高品質(zhì)聚合物要比玻璃昂貴得多。最后，塑料瓶的操作不同于標(biāo)準(zhǔn)玻璃瓶灌裝線，它們不適用于除熱源箱的操作方式。相比之下，日本醫(yī)藥市場已經(jīng)使用COP材質(zhì)注射用塑膠瓶和注射器很多年了。

  生物制藥的復(fù)雜性和敏感性已經(jīng)引發(fā)了變化，并使高端塑料聚合物成為一項(xiàng)有吸引力的注射用容器初級包裝解決方案。

  穩(wěn)定性和吸附性

  影響生物藥物在最終容器中儲存期間穩(wěn)定性的分解機(jī)制有很多種。已經(jīng)進(jìn)行了多項(xiàng)調(diào)查，以確定蛋白質(zhì)類分子在用于初級包裝的不同材料表面的吸附程度。觀察結(jié)果表明，吸附程度與表面積大小成正比，并與蛋白質(zhì)種類和配方有關(guān)。其它一些出版物聲稱，吸收是一個極為動態(tài)的蛋白質(zhì)再吸收過程，在24小時內(nèi)發(fā)生直至達(dá)到平衡。因此，低濃縮蛋白質(zhì)藥物制劑將承受高達(dá)初始濃度50%的降解。作為一種蛋白質(zhì)模型，牛血清白蛋白（BSA）表現(xiàn)出溫和的吸收度，即9%。即使是針對這種“溫和”的損失，也必須進(jìn)行顯著的溢裝以補(bǔ)償產(chǎn)品損失，對生產(chǎn)效率和制造成本均會產(chǎn)生不利影響。圖2顯示有一部分BSA被吸附到玻璃瓶內(nèi)壁，從而使產(chǎn)品受損。

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