采用真空衰減法驗證激光打孔有效性

（安徽省食品藥品檢驗研究院，安徽合肥市，230041）張盛元 王國勤

藥品包裝密封完整性是保障內容物無損失的重要前提，可保證藥品在整個生命周期內的安全和質量。如果包裝系統產生缺陷，那么藥品的有效成分就有可能發生改變，進而導致藥品安全問題，包裝密封完整性對藥品安全具有重要意義。美國藥典[1]目前收載了6種確定性和4種概率性的包裝完整性檢查方法，分別為確定性的電導率和電容法、激光法、質量提取法、壓力衰減法、示蹤氣體法(真空模式)、真空衰減法；概率性的：微生物挑戰法（浸沒式）、示蹤液法、示蹤氣體法（嗅探模式）、液下氣泡法。這10種檢查方法中的大多數都需要使用到有缺陷的陽性樣品。目前常用的制作陽性樣品孔洞方式有激光打孔、毛細管（微滴管）、埋線，激光打孔制造的孔洞效果最接近實際包裝的泄漏情況，此處采用激光打孔法制造陽性樣品，后通過確定性的真空衰減法[2]，建立方法學，驗證打孔效果。

1 微米激光打孔原理介紹及操作參數設定

激光，全稱為受激輻射光放大，它是一種新光源，其所具有的相干性、單色性、方向性與高輸出功率等特點，是其它光源所無法比擬的，又被稱為“最快的刀”。此次打孔樣品為10ml中硼硅玻璃管制注射劑瓶，經過反復實驗得出不同孔徑所需的參數。首先標定打孔區域，通過螺旋激光線打薄標記位置，后通過點狀激光線打穿標記點，即得3.75μm、5μm、8μm孔徑大小的漏孔。

2 真空衰減法原理介紹及方法參數設定

2.1 真空衰減法原理

ASTM F2391-05(2016)標準詳細介紹了采用真空衰減法進行包裝的密封完整性的測試方法，在給定設計的測試參數和產品特性允許的情況下，將待測包裝容器放入測試腔體（有機玻璃材質），對測試腔體抽真空，包裝容器在內外壓差的作用下，使得內部氣體通過漏孔進入測試腔體，儀器內的絕壓和差壓傳感器監測到絕壓和差壓的變化，將該壓力值和參考壓力值做比較，以判定包裝容器是否泄漏。通過模擬漏孔的微型流量計建立壓力和漏孔之間的關系，從而得到包裝容器的漏孔大小。測試過程中會經歷抽真空時段、平衡時段以及測試時段。

2.2 方法學參數設定

參照儀器預設條件，經過反復實驗摸索得到時間和壓力參數設置見表1。參數設定完成后，進行方法學驗證。

表1 時間和壓力參數設置

2.2.1 標曲制備和線性范圍考察

陰性樣品（與待打孔樣品外形尺寸同規格的實心材質樣品，可放入測試腔體內）測量10次；調節流量計分別至0.034、0.08、0.12、0.216、0.86cc/min，各測量10次，以陰性樣品為起始泄漏量，泄漏量(cc/min)為橫坐標，以Cycle2(Pa)差壓平均值為縱坐標，得到泄漏量與差壓的線性方程。y=347.43x+51.511（R2=0.9999)，結果表明：泄漏量在0～1.20cc/min范圍內線性關系良好。

2.2.2 檢測限

陰性樣品放入測試腔體中，在關閉微型流量計的情況下進行10次重復測試；打開微型流量計分別調整至如下流量：0.034cc/min、0.08cc/min、0.12cc/min、0.216cc/min進行10次重復試驗，收集測試數據，得到“通過率”和“不通過率”；陰性樣品、0.034cc/min通過率為100%；0.08cc/min、0.12cc/min、0.216cc/min通過率為0%；得到檢出限為0.08cc/min，相當于約3μm的漏孔。

2.2.3 準確度

測量陰性樣品以及打開微型校準流量計（調整至0.12cc/min、0.216cc/min）各6次，收集數據，結果為陰性樣品全部通過，0.12cc/min和0.216cc/min均不通過。

2.2.4 精密度與日間精密度

取陰性樣品重復測量6次，次日同法測量6次，得到RSD值，精密度的Cycle1絕壓值0.001%、差壓值0.082%，Cycle2絕壓值0.038%、差壓值0.032%。日間精密度的Cycle1絕壓值0.002%、差壓值0.077%，Cycle2絕壓值0.034%、差壓值0.049%。結果表明該方法精密度良好。

2.2.5 耐用性

選定以上方法學驗證參數,保持Cycle1中各時間不變，僅改變Cycle2中測試時間，在15s的基礎上分別設置為14s和16s，對陰性樣品和微型校準流量計調節至0.08cc·min-1（相當于3um漏孔）進行測試，每組重復測定6次。測定結果為陰性樣品全部通過，0.08cc·min-1均不通過，表明方法耐用性試驗結果良好。

3 測試結果與結論

通過上述試驗研究證明該方法可行。測定已被打孔的10ml中硼硅玻璃管制注射劑瓶樣品，得出差壓值，再根據泄漏量與差壓值的線性方程y=347.43x+51.511（R2=0.9999)換算出流量大小，進而得出孔徑值，結果見表2。

表2 孔徑大小結果

試驗結果表明，實際測量孔徑大小與標示孔徑大小的偏差均在±1μm以內。