注射剂类药品直接通过静脉或者肌肉注射进入人体,如果包装存在密封缺陷,药品就可能被微生物或者污染物污染,患者使用之后会引发严重的不良反应,甚至危及生命,因此包装密封性是注射剂药品质量控制中非常关键的项目。安瓿瓶、西林瓶、预灌封注射器是注射剂常用的包装形式,这些包装在拉丝封口、压塞轧盖的过程中,可能会出现微小的漏孔,这些漏孔肉眼很难发现,却可能导致药品在储存运输过程中被污染,如何快速、准确地检测出有密封缺陷的产品,一直是制药企业质量控制的重点。高压放电法检漏仪作为一种无损在线检测设备,能够在不破坏产品包装、不接触药品的情况下,快速检测出包装上的微小漏孔,在注射剂生产线上得到了越来越广泛的应用。
传统的注射剂密封性检测方法多采用色水法,将产品浸泡在有色溶液中,抽真空之后再恢复常压,如果包装存在漏孔,色液就会进入包装内部,通过人工观察包装内是否进入有色液体来判断是否泄漏。这种方法虽然操作简单,但属于破坏性检测,检测过的产品不能再继续使用,只能作为抽检使用,无法实现生产线上每一支产品的全检;而且检测结果依赖人工观察,对于非常微小的漏孔,进入的色液量很少,人眼很难识别,容易出现漏检,检测灵敏度有限,检测过程也比较耗时,无法适配高速生产线的全检需求。随着药品质量要求的提升,传统抽检方法已经无法保证所有产品的密封质量,在线全检成为行业的发展趋势,高压放电法检漏仪就是在这个背景下逐渐推广应用的。
高压放电法检漏仪的检测原理基于高压电击穿原理,检测的时候,待检测的注射剂产品经过一组高压电极,电极两端加上高频高压电,如果包装是完好密封的,包装本身和内部的药液是绝缘状态,电极之间的电流很微弱,不会产生放电现象;如果包装上存在微小的漏孔,漏孔位置的绝缘性能下降,高压电就会在漏孔处击穿空气产生放电,回路中的电流会发生明显变化,设备的传感器检测到电流变化之后,就会判定该产品存在泄漏缺陷,自动将不合格产品从生产线上剔除出去。整个检测过程不需要接触药品,不会对药品和包装造成破坏,检测速度很快,能够匹配生产线每秒数支甚至数十支的运行速度,实现生产线上每一支产品的全检。
和传统的色水法、浴法检漏相比,高压放电法检漏有着非常明显的优势。首先是无损检测,检测过程中不会破坏产品,检测合格的产品可以继续进入下一道工序,不会造成产品浪费,因此可以实现100%全检,避免了抽检带来的漏检风险,确保每一支出厂产品的密封质量。其次是检测灵敏度高,能够检测出直径几微米的微小漏孔,比色水法的灵敏度高很多,那些肉眼难以发现的细微漏孔也能被可靠检测出来,大幅降低了不合格产品流出的风险。第三是检测速度快,设备可以直接集成到生产线上,和灌装、封口之后的传送带衔接,产品经过电极的瞬间就能完成检测,不需要额外的处理时间,不会影响生产线的运行速度,适合高速批量生产的检测需求。
在安瓿瓶水针剂生产线上,高压放电法检漏仪通常安装在拉丝封口完成、灭菌工序之前或者之后的位置,产品经过封口之后,依次通过检测电极,设备实时对每一支安瓿进行检测。安瓿瓶是玻璃材质,本身绝缘性好,内部灌装的药液是导电的,非常适合高压放电法检测。如果拉丝封口的位置存在细微的裂纹、封口不严,或者瓶身有微小的破损,设备都能快速识别出来,自动剔除不合格品。之前某水针剂生产企业在采用人工抽检的时候,曾经出现过有封口微裂的产品流出厂外,导致药品被污染的质量事故,后来在生产线上安装了高压放电法检漏仪之后,每一支产品都经过在线检测,封口缺陷的产品被全部剔除,有效杜绝了这类质量问题的发生。
在西林瓶粉针剂和冻干制剂生产线上,高压放电法检漏同样适用。西林瓶的密封依靠胶塞和瓶口的过盈配合,再加上铝盖压紧,如果压塞的时候胶塞没有压到位,或者胶塞有缺损、瓶口有微小裂纹,就可能出现密封不严的问题。这类产品在轧盖完成之后,同样可以通过高压放电法检漏仪进行检测,设备可以检测出胶塞和瓶口之间的微小缝隙、胶塞上的针孔、瓶身的裂纹等缺陷。对于冻干制剂,因为冻干之后药品是固态,部分人会担心固态药品不导电影响检测,实际上即使是冻干产品,瓶内还是会有一定的水分残留,加上漏孔位置存在空气击穿的特征,合理调整检测参数之后,依然能够准确检测出密封缺陷。
预灌封注射器作为一种新型的注射剂包装,近年来应用越来越广泛,这类包装的密封点比较多,包括针帽处、活塞处,以及玻璃套筒本身,任何一个位置出现漏孔都会影响密封性。高压放电法检漏仪可以根据预灌封注射器的结构设计专用的电极,依次检测各个密封位置的泄漏情况,适配不同规格的预灌封产品检测,检测灵敏度可以满足相关质量标准的要求。而且检测过程不会接触注射器内的药品,也不会对胶塞、活塞造成损伤,检测后的产品可以正常销售使用。
高压放电法检漏仪的检测效果,和设备参数设置、电极设计、产品特性都有很大关系,在实际应用中,需要根据产品的包装材质、装量、药液电导率、包装形状等因素,调整合适的高压电压、频率和电极间距,才能达到检测效果。电压设置太低,微小漏孔处无法产生放电,会出现漏检;电压太高,完好的包装表面也可能产生放电,导致误检,将合格产品当成不合格品剔除,增加生产成本。设备安装调试的时候,需要用人工制作的阳性对照样品,也就是在正常产品上制作出不同大小的标准漏孔,反复调整检测参数,确保设备能够稳定检出标准漏孔的样品,同时不会对完好产品产生误报,参数确定之后不要随意更改。
为了保证检测结果的可靠性,生产过程中需要定期对设备的检测性能进行验证,通常每隔几个小时或者换班的时候,用标准阳性样品和阴性完好样品通过检测工位,确认设备能够准确检出阳性样品、不剔除阴性样品,如果出现检测偏差,要及时重新调整参数,检查电极位置是否偏移、表面是否有污染。电极在长期使用过程中,可能会沾上药液、玻璃碎屑、灰尘等污染物,这些污染物会影响电场分布,导致检测灵敏度下降或者误报增多,需要定期清洁电极表面,保持电极干净整洁,清洁的时候要关闭设备电源,避免触电。如果产品规格更换了,比如从1毫升安瓿换成5毫升安瓿,或者药液种类发生变化,也要重新调整设备参数和电极位置,重新做验证,确保检测效果可靠。
和其他检测方法一样,高压放电法检漏也有一定的适用范围,它要求包装材质是不导电的,比如玻璃、塑料,内部的药品有一定的导电性,对于不导电的药品,或者包装本身是导电材质的产品,就不适合用这种方法检测。另外,它主要检测的是贯穿包装壁的漏孔,对于包装材料本身的透气性问题无法检测,这类问题需要通过其他方法检测。但对于注射剂产品最常见的封口裂纹、小孔、密封不严等缺陷,高压放电法的检测灵敏度和检测效率都能够很好地满足生产需求。
从应用趋势来看,越来越多的制药企业开始在注射剂生产线上配置高压放电法检漏仪,实现产品密封性的100%在线检测,这不仅是提升产品质量、降低质量风险的需要,也符合药品监管越来越严格的要求。相比传统的抽检方法,在线全检能够更有效地避免密封不合格产品流入市场,保障患者的用药安全。同时,高压放电法检漏仪也在不断改进,新一代的设备通过优化电极设计和信号处理算法,进一步提升了检测灵敏度,降低了误检率,设备的操作和调试也越来越简单,还可以和生产线的其他设备联动,记录每一支产品的检测数据,方便质量追溯,为注射剂产品的质量保驾护航。