更高的氣體阻隔特性 生物制藥發力塑料包裝

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

  生物制藥當中的蛋白質和肽生產主要面臨再現性、易于擴大規模，以及工藝穩健性等方面的挑戰。除了安全、高效，還必須以正確方式給患者用藥，以實現其療效。將蛋白質以注射用藥方式（注射用意味著不經過人類或動物體內的腸道）給藥是一項復雜的挑戰，包括對穩定性、生物利用度和藥理機制的研究，這些都是可能導致失敗的根源。

  由于與食品類似，如果采用口服方式，基于肽和蛋白質的生物藥物將在消化系統中被溶解而不會產生療效。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到所需的溶解度，以及有限的藥物保質期。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階段發揮重要作用，它們可以顯著影響各種藥物配方的穩定性。

  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雜的密封容器系統，而玻璃作為常規的制瓶材料，有時會達到其能力極限。聚乙烯、聚丙烯等塑料聚合物是玻璃的良好替代材料，可以在很多應用領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用實例，可用于初級包裝材料，長期儲存液體藥物產品。一種是環烯烴共聚物（COC），另一種是環烯烴聚合物（COP）。其性能優于聚乙烯或聚丙烯，透明度高（圖1），可析出有機成分低（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，既是由于對受嚴格監管的制藥行業環境經驗有限，也是由于漫長的藥物開發周期。另一個原因是成本壓力，因為COC和COP這類高品質聚合物要比玻璃昂貴得多。最后，塑料瓶的操作不同于標準玻璃瓶灌裝線，它們不適用于除熱源箱的操作方式。相比之下，日本醫藥市場已經使用COP材質注射用塑膠瓶和注射器很多年了。

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

  穩定性和吸附性

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

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