
日常生活中,我們看到透明的泡罩包裝逐步覆蓋了醫藥、食品、保健品、日用品、電子、五金等方面,在賣場經濟中,給人們的生活帶來了諸多方便。
人們生活節奏越來越快,對藥品的質量和衛生狀況的關注越來越高,國家對醫藥行業的監督檢查力度越來越大,醫藥行業的競爭加劇,都在促使醫藥包裝向著更人性化、更方便化的方向發展。近幾年,泡罩包裝在我國藥品包裝方面也取得了長足進步。
藥品的塑料泡罩,簡稱“PTP”,這種包裝形式具有很多優點,首先給患者提供一次劑量的藥品包裝,既方便又經濟;其次是塑料泡罩包裝,其保護藥品的性能好,生產速度快,成本低,儲存占有空間小,重量輕,運輸方便,安全性好,預計用于藥品泡罩材料的包裝將占未來藥品片劑、膠囊包裝的60%~70%左右。
醫藥是關系到人們生命安全和生活質量的生活必需品,藥品泡罩包裝作為重要的醫藥包裝形式,本期話題我們總結一下它的發展和應用情況。
Ø 藥品泡罩包裝概述
什么是藥品泡罩包裝
泡罩包裝在我國的歷史
泡罩包裝優勢
藥品泡罩包裝工藝
Ø 藥品泡罩包裝用材料簡述
鋁箔(覆蓋材料)
粘合劑(泡罩包裝用粘合劑)
Ø 藥品泡罩包裝機械應用
Ø 藥品泡罩包裝防偽有待加強
Ø 藥品泡罩包裝的發展趨勢
藥品泡罩包裝概述
u 什么是藥品泡罩包裝
通過真空吸泡(吹泡)或模壓成型(泡罩),并在泡罩內充填藥品,用鋁箔等材料覆蓋通過壓力,在一定溫度和時間條件下與成泡基材熱合密封而成的包裝形式,簡稱PTP(Press through packaging),主要適用于片劑、膠囊、栓劑、丸劑等固體藥品制劑的機械化包裝。
藥品泡罩包裝的主要材料是藥用PTP鋁箔、塑料硬片、及粘合劑。
u 泡罩包裝在我國的歷史
20世紀30年代,藥品的泡罩包裝首先在歐洲盛興。70年代初藥用泡罩機械設備被引入我國,1986年才先后引進鋁箔生產線,結束了泡罩包裝材料需依賴進口的歷史,同時引進工藝技術檢測設備,90年代,我國已能制造單色或多色鋁箔印刷涂布設備。并能印制彩色系列的藥品外包裝鋁塑產品。預計到2010年期間,我國的藥品泡罩包裝將有更快的發展。
u 泡罩包裝的優勢
² 更能滿足患者要求,尤其是壓延包裝;
² 產品穩定性和保護性增強,尤其是吸濕性和酥脆性藥片;
² 使用方便簡易;
² 防偽性強;
² 清潔衛生;
² 能提供直觀標識性商標和圖形;
² 降低成本,尤其是小型包裝;
² 劑量可服用標準定制;
² 便于在包裝上添加患者須知信息;
² 不易接觸內裝物。
u 藥品泡罩包裝工藝
盡管泡罩包裝的泡罩、空穴、盤盒等大小、形狀各異,泡罩包裝機類型眾多,包裝方法多樣,但基本原理大致相同,典型工藝過程為:塑料片材料加熱 → 薄膜成型 → 充填產品 → 覆蓋襯底 → 熱封合 → 切邊修整之后,可采用手工、半自動和自動操作三種方式。
因藥品泡罩包裝生產批量較大,品種較固定,并要求安全衛生,目前,一般采用自動化包裝線進行生產。生產中,還可以將打印、裝說明書、裝盒等工序與包裝線相聯,組成全自動化泡罩包裝生產線。
藥品泡罩包裝用材料簡述
u 鋁箔(覆蓋材料)
藥品用泡罩包裝鋁箔表面有保護層/印刷層/鋁箔層/粘合層。泡罩用的覆蓋材料基本都是鋁箔。
藥品用原鋁箔是采用純度為99% 以上的電解鋁經過壓延制成。鋁箔具有無毒、無味、優良導電性和遮光性,極高的防潮性、阻氣性和保味性,并且質量輕,強度適中,印刷性能好,這些優良特性使它能有效保護藥品,至今無其它材料可替代,應用于幾乎所有要求遮光或高阻隔復合軟包裝材料中。
保護層是防止鋁箔表面印刷油墨層的磨損,保護藥品不被污染。粘合層的作用是讓鋁箔與塑料硬片熱合后能粘在一起,使藥品被密封起來。
PTP鋁箔按使用方式有可觸破式鋁箔、剝開式鋁箔和剝開-觸破式鋁箔;從材料上分有硬質鋁箔、軟質鋁箔、復合材料;從功能上分有防偽鋁箔、兒童保護鋁箔、兒童安全與老人便利鋁箔、特殊防護鋁箔等。
在我國,藥品包裝方面PTP鋁箔幾乎只有一種形式即觸破式鋁箔,防偽鋁箔產品還沒有做到多樣化,特殊鋁箔也只在一兩個方面取得突破。兒童防護鋁箔,老人便利鋁箔,及雙面對位定位套印鋁箔等,基本是空白,PTP鋁箔將會逐步向多功能、多元化和生產環保性方向發展。
u 塑料硬片(泡罩包裝用成泡材料)
泡罩包裝用成泡材料主要是聚氯乙烯塑膠片(PVC),泡罩用塑膠材料還有用PVC/PVDC復合片、PET、PE、PP等材料,F用的泡罩包裝用PVC幾乎都是壓延生產工藝,用于復合材料的PVC薄膜多為擠塑法生產。
PVC有良好的相容性能,易于成型和密封,價格低廉,透明度、阻隔性和機械強度基本上能滿足藥品包裝的要求,但阻隔水蒸氣的能力和熱穩定性較差,對防潮要求較高的藥品,PVC則不盡人意。并且PVC在生產或使用過程中,存在對環境以及生物體的不利影響,主要問題在于聚合PVC的單體,如PVC塑料添加劑——增塑劑、穩定劑等析出,污染被包裝物。焚燒PVC過程中的產物如鹽酸二惡英污染環境。
目前,國外發達國家已開始禁止和限制使用PVC作泡罩包裝,要求新的泡罩包裝塑料片材必須無毒,且隔水、隔氣性能好,才能較長時間保證藥品在有效期內不會被氧化、吸潮、發霉、變質等,特別是對中藥而言,顯得更為敏感。
在國外已多采用以下幾種材料作為成泡基材,這些材料的生產工藝已相當成熟。
PET:阻隔性、透明性、耐菌性、耐寒性較好,加工適應性較好,毒性小,有利于藥品保護、保存。
PP:透明性良,阻隔性好,無毒性,良好的加工適應性,可以回收再利用。
PE:阻隔性好,透明性良,無毒性,加工適應性較好,可以回收再利用。
COC:最早由日本三井石油化學工業株式會社開發的環烯狀共聚物,具有非常好的熱封性能,結構上不含氯原子,燃燒后不會產生有害氣體,但是自身易碎裂,因此常與PP復合以利于對形狀的保持,也可以與ALCAR復合,COC可在現在多數高性能熱成型設備上使用。
ALCAR復合材料:使用新型均聚物材料共聚而成,該材料不會粘附模具,模具表面有無涂層均可使用,但是磨擦系數較高,這樣會使模具的設計復雜化。某些牌號的ALCAR材料可在和PVC相同的成泡條件下成型。
鋁箔復合成行材料:具有極高的阻氣、阻濕、阻光性能, 用于泡罩包裝,可以對藥品幾乎完全的保護,而且是成泡材料中唯一不需要加熱可以模具沖壓成型的材料,非常適合對光、氣、濕敏感的藥品包裝,其基本的結構為:尼龍(或PP)/鋁/PVC/(PP、PE、熱封涂層)。
我國在生產PVC、PVC/PVDC、PVC/PE、PVC/PE/PVC等以及鋁塑復合成型材料方面發展比較快,但對PP、PET、PE、COC、ALCAR等材料暫時工藝還不成熟。
u 粘合劑
泡罩包裝用的粘合劑,早期的粘合劑是采用單組分的壓敏膠,壓敏膠的主要成分包括合成樹脂膠粘劑(包括天然橡膠、合成橡膠類、纖維素類、聚丙烯酸酯類等)、賦粘劑(包括松香、松香酯、各種石油樹脂、環氧樹脂或酚醛樹脂等)、增塑劑(包括氯化石蠟類、苯二:甲酸類等)、防老劑、穩定劑、交聯劑、著色劑及填料等。
目前,藥品軟包裝復合材料用壓敏膠已被聚氨酯膠所取代,主要用酯溶性聚氨酯膠粘劑。這類膠粘劑性能優良、工藝成熟、品種多,但毒性大、成本高,其排放的大量溶劑污染環境。醇溶性聚氨酯膠粘劑是以工業酒精作為溶劑、生產成本低,衛生性能好,對人無害,對環境無污染。缺點是不耐100℃ 高溫,不能包裝腐蝕性強的產品。另一種膠粘劑是以水溶性或水分散性溶劑為主的水性聚氨酯膠粘劑,其優點是以水代替有機溶劑,不存在燃燒的危險,成本低,但粘合性能差。
受環保法規、人類的生命健康意識和生產安全要求的制約,泡罩包裝用膠粘劑凸現兩個發展方向:
1、不含有機溶劑
如:德國Manser,Alois等人1990年介紹的超快UV 固化的粘合劑(固化時間0.2-0.5s)采用丙烯酸預聚物、光激發劑和光敏劑制得,用于泡罩包裝。該粘結劑不含有機溶劑。
2、水基,冷封、節能
以荷蘭的Ecobliss公司為典型代表。
1996年荷蘭Ecobliss公司向市場推出了一種新的冷封型泡罩包裝,該項技術不僅結合了以往泡罩包裝技術的強度,而且使包裝更簡單、更容易,既干凈、快速,又節能、環境友好。采用的冷封粘結劑代替了熱封型粘結劑,符合環保要求。
環保膠粘劑,由于不存在有機溶劑揮發對環境的污染,省去了設備龐大的烘干、加熱、鼓風、廢氣排放裝置,降低了能耗,在包裝領域應用前景看好。
藥品泡罩包裝機械應用
泡罩包裝用鋁箔材料經印刷涂布加工后,與聚氯乙烯(PVC)塑膠硬片一起,就可以在專用的泡罩包裝設備上裝填藥物,從目前使用的泡罩包裝設備情況看,以下三種泡罩包裝設備形式應用較為普遍。
u 輥式泡罩包裝機械
輥式泡罩包裝及工藝流程:成型塑膠片放卷 → 加熱 → 吸塑成型 → 物料充填 → 封合覆蓋鋁箔 → 打批號 → 壓斷裂線 → 進給 → 沖切 → 收廢料。
泡罩包裝機特點:成型裝置結構形式為滾筒式,方式為吸塑成型(負壓成型)。成型壓力小于1Mpa,成型泡罩尺寸較小,成型深度一般在12mm以內。 泡罩包裝形狀簡單,泡罩拉伸不均勻,頂部較薄,板塊稍有彎曲。封合裝置結構為輥筒式,連續封合,線接觸封合壓力較大,封合質量易于保證。因為采用負壓成型,成型速度受到限制,所以生產能力一般,沖切次數在45次/分以內。由于采用輥式成型、封合及進給,泡罩帶在運行過程中繞在棍面上會形成彎曲,因而不適合成型較大、較深及形狀復雜的泡罩,被包裝物品的體積也應較小。
u 平板式泡罩包裝機
平板式泡罩包裝機工藝流程:成型塑膠硬片放卷 → 預熱 → 吹塑成型 → 物料充填 → 封合覆蓋鋁箔 → 打批號 → 壓折斷線 → 步進 → 沖切 → 收廢料。最近幾年有些藥品需要避光包裝,出現了一種新型包裝基材即復合鋁箔,它在成型時不需要預熱及壓縮空氣,而是采用機械拉伸的方法成型。使用特點:成型裝置結構為平板式,方式為吹塑成型(正壓成型)。由于采用正壓成型,因而成型質量好,尺寸精度高,細部再現好,光澤透明性好,泡罩美觀挺闊,壁厚均勻,成型泡罩尺寸大,拉伸比大,泡罩最大成型深度可達35mm以上,可成型出形狀復雜的泡罩,成型壓力大于4Mpa。間歇封合,面接觸,所需封合總壓力較大、封合機構精度要求高。由于采用板式成型、封合,所以對板塊尺寸變化適應性強,板塊排列靈活,沖切出的板塊平整,不翹曲。但封合時間比較長,使整機速度較低,一般沖切次數在35次/分以內。該機型的充填空間較大、可同時布置多臺充填機,更易實現一個板塊包多種藥品的包裝,擴大了包裝范圍,提高了包裝檔次。
u 輥板式泡罩包裝設備
輥板式泡罩包裝機是由輥式、平板式泡罩包裝機衍變而來,它的運行過程與工作狀態與上述兩包裝機基本相同,主要特征有:加熱裝置均為平板式結構,吹塑成型(正壓成型)。封合裝置結構為輥筒式,鋁箔輸送方式為間歇-連續結合式。該類機型結構介于輥式和板式包裝機之間,其工藝路線一般呈蛇形排布,使得整機布局緊湊、協調,外形尺寸適中,觀察操作維修方便,模具更換簡便、快捷、調整迅速可靠。由于采用輥筒式連續封合,所以將成型機構與沖切機構的傳動比關系協調好,可大大提高包裝效率,一般此類機型的沖切頻率最高可達100次/分以上。
輥板式罩泡包裝設備集中了板式成型和輥式封合的兩大優點,應用較為廣泛,但一般直徑超過了16mm 的大片劑藥品、膠囊、異形片在板塊上斜排角度超過45°時,不適合用此類包裝設備。
藥品泡罩包裝技術和設備應用趨勢有以下四個方面:
(1)、體積更小。醫藥企業希望設備能夠具有較小的占地面積以方便企業廠房的規劃。
(2)、自動化程度高。受人們對生命健康和藥品衛生,相關對藥品安全重視,自動化程度更高,給企業帶來了更大的競爭力。
(3)、調整更簡單。生產中各種參數的設置,調整以及在進行不同產品或不同規格產品的生產轉換時,簡單而有效的設備調整必然會為生產帶來更多的便捷。
(4)、速度更高。醫藥市場競爭激烈,生產效率高將使醫藥企業在競爭中占據更有利的地位,為醫藥企業帶來更大的利益。
藥品泡罩包裝防偽有待加強
有資料報道:在西方國家一個巴掌大的藥盒上有近10種防偽標志,它使用了縮微文字,上光制版以及在鈔票上的凹印印刷技術等可以用肉眼識別的防偽標志,還有使用特殊鏡片才能看到的防偽標志。
WTO(世界衛生組織)日內瓦公報指出, 全球銷售的藥品10%以上是假藥,而OTC藥品是消費者可直接購買的特殊消費品,若是假冒偽劣產品,輕者將影響消費者的生命健康,重者將危及生命。醫藥銷售渠道的增加,也要求加強藥品防偽包裝。
目前,可用于醫藥防偽的技術有七大類,如數碼防偽、油墨防偽、紙張防偽、特種印刷防偽、核徑跡防偽、生物防偽等。有些技術還未被我國醫藥企業采用,如歐美發達國家醫藥企業常常使用的DNA防偽技術等。
我國泡罩包裝廠家已經在應用隱形熒光防偽PTP鋁箔材料等多種防偽技術和材料,但總體上來看,我國醫藥包裝企業在防偽技術方面還是比較落后的,應用比較少。有必要在今后相當長的時期內,重點加強防偽這方面的推廣與使用力度。
藥品泡罩包裝的發展趨勢
據預測,未來五年全球醫藥包裝的需求將以年均6.3%的速度增長,2009年市場規模將達到302億美元。美國無菌醫藥用品包裝需求每年以5.4%的速度增長,發泡包裝和泡罩包裝每年的增長率為6.5%。在材料的使用上,PVC仍然是制作無菌包裝的主要材料,原因是PVC的價格適宜、性能優良;美中不足的是PVC不適合輻射消毒和不利于環境保護。
另外,有資料預測用于藥品泡罩材料的包裝占未來藥品片劑、膠囊包裝的60%-70%左右。
醫藥是生活的必需品,而藥品包裝則是包裝工業的重要組成部分。全球醫藥界比較喜愛使用高透明度包裝和定劑量藥品包裝,醫藥包裝設計開始注重人性化關愛和重視兒童安全,能減少病人服用錯誤。在眾多的包裝容器中,泡罩包裝的發展最具潛力。
整體來看,以下幾個方面都有利于促進泡罩包裝的更大發展:
1、近年來,藥品緩釋技術的發展是藥品的服用劑量大大減少,泡罩包裝能夠揚長避短,極大改善藥品包裝成本,發展空間廣闊。
2、許多處方藥如今被定義為非處方藥,是促進泡罩包裝增長的又一個主要因素。另外,處方藥包裝市場還具有巨大的發展潛力,原來用塑料瓶或玻璃瓶進行包裝的藥品有可能轉用泡罩包裝。
3、十年以前,包裝通常是許多公司藥品生產事后才考慮的事情,只被視為生產的最后一步但是現在不同了,藥品生產商們都喜歡產品開發之初就考慮對其產品的包裝。他們將包裝和標簽視為推廣產品、提高患者認可度并符合近期各種包裝新規定的媒介。
4、人們生活節奏加快,用藥安全意識增強,出差、出游在日常生活中的比重逐步增大,方便、安全的藥品泡罩包裝必將成為首選藥品包裝。
泡罩包裝生產企業作為藥品企業供貨商,應該對國內制藥企業在泡罩包裝材料的以下需求和發展趨勢予以關注,適當調整生產能力:
完全有效地保護作用。保證藥品的有效期,增加藥品的貨架壽命。
防偽包裝的獨特性,F代企業越來越注意自己的品牌和產品的保護,泡罩
包裝材料的多樣化防偽,更有利于藥品的個性化表現。
OTC藥品包裝適應性。OTC包裝用泡罩包裝顯示就是要清楚、分明、有
效、方便地提供給患者使用,根據藥品管理法的規定,此項要求將會不斷的顯現出來。
環保無毒包裝。這項要求將會隨人們的意識提高越來越強烈,藥包企業也正在不斷地努力改進產方式和應用新材料。
系列化包裝要求。大的制藥企業,將會為自己的多品種設計一個或多個系列的包裝方案,此類要求還在源源不斷地提出,這也是企業文化和產品保護意識的體現。