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丁基胶塞的膜技术现状
    丁基胶塞覆膜以后因其众多的优势:譬如通过在胶塞表面形成一层膜,可有效减少胶塞与药物之间的吸收、吸附、浸出、渗透,提高药物的长期稳定性;提高胶塞的机械润滑性;大大减少由于硅油造成药液中不溶性微粒数量的增加。
 
    在国外,由于丁基胶塞的生产技术发展时间比较长,如日本1957年开始生产丁基橡胶瓶塞,欧美各个经济发达国家也均于1970年初实现批量生产药用丁基橡胶瓶塞;在国内,直到1992年材开始批量生产药用丁基橡胶瓶塞。同时,丁基胶塞的覆膜技术国外发展的时间较早,技术相对成熟一些,如美国The West Company西氏公司、日本大协日硝公司、比利时Helvoet公司等,都有各种不同样式的覆膜丁基胶塞,而且均具有批量生产的能力。在国内,由于丁基胶塞的膜技术发展相对较晚,能够批量生产覆膜丁基胶塞而且产品质量比较稳定的厂家并不多,但国内丁基胶塞厂家的技术人员经过大量的试验,不断摸索交流,也有一些厂家可以批量生产出来质量比较稳定的覆膜丁基胶塞,经过药厂的长期稳定性试验,与相关药液的长期稳定性反映结果良好,而且根据国家局13号令的相关要求,正在进行新型药包材的注册工作。下面就覆膜丁基胶塞的膜材要求、膜材的种类、各种覆膜工艺及特点作一介绍。
 
(一)(中华包装瓶网)对覆膜丁基胶塞的膜材料的要求
 
    1)、极低的气体透过性。
    2)、极强的耐水蒸气透过性。
    3)、很高的耐化学药品性。
    4)、很高的耐热老化性。
    5)、具有很高的内在洁净度。
    6)、很好的耐臭氧及耐候性。
    7)、稳定的辐射消毒性。
    8)、应无毒、无味、无污染性。
    9)、应具有较好的弹性。
 
(二)常用的覆膜材料
 
    根据覆膜材料的特点,最常用的覆膜材料有以下几种:
    聚二甲基硅氧烷膜
    聚对二甲苯膜
    聚Teflon、ETFE膜
    聚酯膜等。
 
(三)覆膜丁基胶塞的各种覆膜工艺简介
 
1、贴膜技术
 
    该技术所用膜材多为聚ETFE膜、Teflon膜、聚乙烯膜和聚丙烯膜等。其中,膜Teflon是一种惰性材料,其技术产品用于食品和医药工业已获美国食品和药物管理局(FDA)的认可。它的材料特性表述为氟系树脂的分子结构中具有高键能的碳-氟键,由于碳链外面有氟原子形成的屏蔽效应,因此Teflon具有优异的耐药品性;膜ETFE(乙烯―四氟乙烯共聚物)具有很好的物理化学性能,它是一种既具有PTFE的优异性能,又具有聚乙烯易热塑加工且价格较低的高级材料,这种膜具有平整度极强、单面活性处理水平高的特点。总之,氟化聚合物优异的材料特性,让它在隔离药品方面显出关阔的应用,但是它的极低的表面能使之成为最难粘合的聚合物。 所以对材料表面处理技术的研究就显得特别重要,这是一种能使氟化聚合物强有力地附着于高分子弹性体表面的技术。
 
    贴膜技术的优点是:热合工艺不使用任何有机溶剂及粘接剂,所以无任何化学残留物;与药物直接接触的薄膜没有作表面处理,极小的表面张力可以减少对药物的吸附;薄膜的致密性好,可以保证良好的屏蔽性能及与药物的稳定性;缺点是:易出现膜材粘附力不强,膜易脱落,膜材弹性差,覆膜胶塞硬度较大,易出现自密封差、针刺性能差等问题,同时价格也较贵。
 
    贴膜技术工艺又可分为三种:
 
    A.一次成型法制备全覆膜胶塞,工艺如下:
    1)、膜表面活化处理(化学或物理方法,一般是单面处理)
    2)、胶片上覆膜(将膜材活化的表面贴在未硫化的混炼胶片上)
    3)、真空模压硫化成型
    4)、成型胶塞(可为颈部及密封面覆膜,也可为颈、冠全覆膜)
    5)、冲切
 
    B.二次成型法制备覆膜胶塞,工艺如下:
 
    1)、膜表面活性化处理(化学,物理)
    2)、混炼胶片上覆膜
    3)、真空模压硫化成型
    4)、颈部成型
    5)、颈部冲切
    6)、颈部和冠部硫化粘接成型
    7)、颈部覆膜成型胶塞
    8)、冲切
 
    C.粘接成型的覆膜胶塞,此种工艺是先将胶塞生产出来,在胶塞表面涂上一层粘合剂,同时将薄膜压制成胶塞形状,并贴在胶塞上压紧固化即可。此技术的关键在于粘合剂的选择和如何涂均匀上,否则会出现起皮或薄膜脱落,影响使用。
 
2、浸涂、喷涂和刷涂技术
 
    该技术所用膜材通常是聚二甲基硅氧烷膜,它是一种具有适当分子量、生物惰性很好的交联二甲基硅油;丁基瓶塞经涂膜后自然的就阻止了药品的吸附扩散,为药品的质量提供了保证;同时,涂膜丁基胶塞表面非常光滑,在清洗和使用过程将不需进行硅化,直接进行消毒灭菌即可使用,可减少因硅化不均匀而引起的硅油微粒问题。
 
    这种技术的优点是:工艺路线相对简单,成本较低,具有较强的市场推广价值,市场竞争力强。缺点是:一般的涂膜工艺存在较为明显的缺陷是若工艺操作技能差,在丁基胶塞的垂直和斜面部位容易产生流挂和轻微的膜厚不均现象。
 
    这种技术通常的工艺路线是: 硫化胶片活性处理→ 硫化胶片接枝处理→涂膜工艺→室温固化→ 高温固化→ 冷却后固化
 
3、真空覆膜工艺
 
    这种工艺在丁基胶塞上采用的覆膜材料通常是聚对二甲苯膜(poly-parylene), Parylene聚合物通常有三个品种:聚对二甲苯(Parylene N)、聚氯代对二甲苯( Parylene C)和聚二氯代对二甲苯(Parylene D)。它们各自有不同的特点和优点。他们主要的不同有沉积速度、使用温度和介质损耗因子。Parylene聚合物是一种化学惰性好又具有良好生物相容性的高纯涂层材料,已经经过美国FDA认可,已广泛使用与各种医疗器材和包材上。
 
    真空覆膜工艺技术的优点是:由于Parylene是一种独特的具有热后可塑性聚合体,Parylene涂层过程是在室温、真空状态下进行,因而,能够渗透并覆盖在需处理的物体上,成膜均匀一致、透明;因为是干态过程,无催化剂或有机溶剂存在,无流挂、流失等液体涂层常见的涂层缺陷,是真正的无针孔涂层膜, 可以防潮、防酸、防碱、防菌、抗风化、耐高温(使用温度高达275度)、抗严寒(零下200度)。
 
    真空覆膜工艺技术的要求是:要选择使用专门的真空涂覆设备,确保设备性能符合工艺要求。
 
    真空覆膜工艺的技术路线是:
Parylene沉积过程
对二甲苯          活性单体         聚对二甲苯
蒸发室     裂解室     沉积室    冷阱    真空泵
 
    Parylene沉积过程为第一步在约150℃温度下将固态原料对二甲苯进行蒸发,第二步是在680℃温度下将两个侧链碳碳链裂解生成稳定的活性单体,最后活性单体进入室温状态下的沉积室进行聚合沉积,瞬间吸附在基体上聚合成为聚对二甲苯薄膜。剩余的气体经冷阱捕集,以避免沉积物进入真空泵。