第7章药用高分子包装材料

第七章药品包装用高分子材料本章内容概述第一节药品包装用塑料第二节药品包装用橡胶第三节药品包装用塑料和橡胶的常用助剂第四节高分子材料在药品包装中的应用实例第五节高分子材料的性能测试与评价概述我国药品包装的发展历程包装的分类包装的目的药品包装材料的种类我国药品包装的发展历程

我国药品包装经历了3个阶段。第1阶段为20世纪五六十年代,如棕色玻璃瓶、草板纸盒、直颈安瓿等药品包装,以实用为原则。棕色玻璃瓶草板纸盒第2阶段为20世纪七八十年代初,此阶段处于调整、徘徊状态。第3阶段。(20世纪80年代至今)

开发了适应栓剂、口服液、气雾剂、胶丸、胶囊、贴剂、咀嚼剂等剂型的包装。在材料方面,铝塑、纸塑、激光防伪等复合材料逐渐普及。口服液铝塑气雾剂胶囊贴剂包装分类包装目的保护药品方便使用宣传介绍1.保证药品质量特性和成分的稳定

1)药品包装材料必须具有安全、无毒、无污染等特性;2)药品包装材料必须具有良好的物理化学和微生物方面的稳定性。2.适应流通中的各种要求

要有一定的耐热性、耐寒性、阻隔性等物理性能要有一定的耐撕裂、耐压、耐戳穿、防跌落等机械性能。3.具有一定的防伪功能和美观性

药品包装材料应具有一定的防伪能力;包装材料的美观会促进药品的销售;因此药品包装材料需有较好的印刷和装饰性。4.成本低廉、方便临床使用且不影响环境选择原料来源广泛、价格低廉且具有良好加工性能的材料;方便临床使用,以利于提高医务人员的的工作效率;环保。药品包装材料的种类玻璃类金属类高分子材料类塑料橡胶热固型塑料热塑型塑料酚醛树脂醇酸树脂环氧树脂聚烯烃聚氯乙烯聚苯乙烯聚酯聚偏二氯乙烯天然橡胶（聚异戊二烯）（卤化）丁基橡胶其他聚丁二烯聚氯丁二烯乙烯-丙烯共聚物硅橡胶高分子材料类药品包装应用较少塑料瓶、泡罩、复合袋等包装注射剂胶塞、密封、衬垫材料第一节药品包装用塑料聚烯烃聚氯乙烯聚苯乙烯聚酯聚碳酸酯纤维素类离聚物

目前大部分药品包装用高分子材料属于五种通用塑料：聚乙烯、聚丙烯聚氯乙烯聚苯乙烯聚酯（一）聚乙烯（PE)2nCHCHClCH2CH2产量最大，应用最广的塑料纯PE树脂无臭、无毒,外观呈乳白色的蜡状固体，不溶于水，常温下也不溶于其他溶剂加成反应一、聚烯烃：聚乙烯和聚丙烯性能：①材料柔软性好，不易脆化：分子结构为线型或支链型结构，结构简单规整、对称性好、易于结晶。②化学稳定性极好：分子中无活性反应基团又无杂原子，在常温下几乎不与任何物质反应。常温下不溶于任何一种已知的溶剂。③优良的耐低温性能，在低温下性能变化极小。④阻湿性好，但具有一定的透气性。⑤热封性好。⑥适印性不好：分子无极性，极性油墨等对其附着力较差，在印刷前需进行表面处理优——防潮性能好缺——能透过氧气密度增加，材料变硬，扭变性和熔融温度升高，渗透性下降，耐热、寒性好，抵抗应力破裂的性能减弱。对气体阻隔性较弱较强抗拉强度较低较高柔软性较好较差伸长率、冲击强度较高较低应用薄膜包装容器材料比较灭菌要求:γ射线照射灭菌、环氧乙烷灭菌LDPEHDPE（二）聚丙烯（polypropylene,PP)目前常用塑料中最轻的一种，密度最低2nCHCHCH3CH2CH2加成反应CH3性能：（1）透气率、透湿率低，吸水性好。（2）化学性质稳定，耐强酸、强碱。（3）机械强度高不产生应力破裂。（4）质轻价廉。（5）无毒无味。（6）耐低温性能差，易老化、易积累静电。不同聚丙烯的性质性质等规聚丙烯无规聚丙烯外观白色粉末在Tg以上呈橡胶态密度高低热分析一次转变在170℃附近在100℃以下熔融或软化结晶性130℃以下呈结晶性无抗张强度非常高低等规聚丙烯（1）聚丙烯薄膜可以包装食品（2）应用于复合薄膜的制造（3）可用来制造瓶、罐及各种形式的中空容器（4）优良抗弯性和回弹性，可制作盖及本体合一的箱壳（5）很好的耐热性则可以用于制成耐热的微波食品容器以及耐蒸煮容器应用

灭菌要求:环氧乙烷灭菌、热压灭菌(115℃)、γ射线照射灭菌稍有分解二、聚氯乙烯（polyethylenechloride,PVC)2nCHCHClCH2CHCl引发剂引发剂：过氧化十二酰、偶氮二异庚腈常用聚合方法：悬浮聚合、乳液聚合聚氯乙烯的主要特性如下①化学稳定性好②阻气、阻油性好，阻湿性稍差③光学性能较好，可制成透光性、光泽度皆好的制品④耐热性较差⑤本身无毒，但应控制残留氯乙烯单体在5ppm以下，用作包装材料时其残留氯乙烯必须控制在1ppm以下聚氯乙烯的应用硬质聚氯乙烯：药片、胶囊的水泡眼吸塑薄膜、药瓶、药盒软质聚氯乙烯：输液袋的主要材料应用一般PVC环氧乙烷灭菌灭菌要求软质PVC热压灭菌(115℃)硬质PVC2.5Mardγ射线照射灭菌三、聚苯乙烯（Polystyrene，PS）性能：①收缩率低、加工性能好②吸水性低③高透明度，良好光泽性；④良好染色性，印刷、装饰性好；⑤无色、无毒、无味，尤其适用于食品药品包装。应用：多用于盛装固体制剂，如片剂、胶囊因能被许多化学药品侵蚀，造成开裂、破碎，一般不用于液体药剂包装，特别不适合于油脂、醇、酸等有机溶剂的药品。灭菌要求:环氧乙烷灭菌、热压灭菌(115℃)、γ射线照射灭菌四、聚酯目前应用最广泛的聚酯——聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），是对苯二甲酸与乙二醇缩合聚合而成的线型聚合物。性能——价格贵，但性能优异：

①优良机械性能和耐磨性，拉伸强度和弯曲强度较大②耐稀酸、稀碱、油、脂肪、大多数溶剂，但不耐浓酸和浓碱，吸水性低；③具有优良耐高、低温性能；④气体和水蒸气渗透率低，具有优良的阻气、水、油及异味性能；⑤透明度高，光泽性好,可阻挡紫外光；⑤无毒、无味，不需添加可直接用于食品包装。1.合成纤维世界上约l／2的合成纤维是用PET制造的。2.片材和薄膜PET片材是继PVC片材之后，又一类用于药品包装的片材。在欧洲一些国家禁止把PVC用于一次性包装之后，PET就成为主要的药品包装用片材。应用五、聚碳酸酯（Polycarbonate，PC）性能：①优越的耐高温性能及在高温下的高强度，且耐低温性能也很好；②耐稀酸，耐脂肪烃、醇、油脂和洗涤剂，溶于卤代烃，易与碱作用。③无毒、无味、无臭具有透明性。透光率可达90％，作为透明材料，表面不易划伤。

由双酚A与碳酰氯或碳酸二酚酯在催化剂存在下缩聚而成。灭菌要求:环氧乙烷灭菌、热压灭菌(115℃)、γ射线照射灭菌六、纤维素类（自看）醋酸纤维素醋酸纤维素丁酸酯硝化纤维素再生纤维素七、离聚物（自看）

第二节药品包装用橡胶橡胶（弹性体）的特点天然橡胶卤化（氯化或溴化）丁基橡胶一、橡胶（弹性体）的特点1.“弹性体”一般指基础聚合物，而“橡胶”则多种成分完全配合好的成品件2.橡胶一般用于注射产品的包装及给药系统中的橡胶密闭系统和橡胶塞的生产3.橡胶是多种成分的复杂共混物，因其多样、复杂的化学性质和某些成分被浸出的风险，橡胶通常被认为是包装材料中要求最严格的。P253表7-3柔性回弹性非热塑性压缩成型性根据组分的选择而变化二、天然橡胶优点：高回弹性良好的密封性针刺后的重新密封性原因：直链弹性体结构：异戊二烯均聚物硫化天然橡胶配方见P254天然橡胶应用：胶乳蛋白过敏（天然蛋白和天然橡胶胶乳引起过敏反应）时有发生发展趋势：人工合成橡胶替代天然橡胶三、卤化（氯化或溴化）丁基橡胶

优点：低透气性

丁基橡胶：硫化需要固化剂量大，时间长，易造成天然橡胶过度固化而形成不可使用的“非均匀”混合物。

卤化丁基橡胶：反应活性更大，硫化所需固化剂量小；采用非常规橡胶硫化系统可显著降低可萃取物水平。第三节药品包装用塑料和橡胶的常用助剂目的、类别与原则增塑剂稳定剂填充剂抗氧剂硫化剂抗静电剂润滑剂目的提高性能改善加工成型条件降低成本类别增塑剂、稳定剂、抗氧剂（防老剂）抗静电剂、填充剂、增强剂着色剂（颜料和染料）、阻燃剂紫外线吸收剂、增韧剂、遮光剂抑菌剂、加工助剂（脱模剂、润滑剂）硫化剂和硫化促进剂原则用量恰当、相互协同安全、无毒，逸散性小不与药物相互作用无臭、无味