输液用铁基吸氧剂&高阻隔膜包装系统

赵光涛

科莱恩化工

– 铁基吸氧剂的组成、反应原理

Table of Contents

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– 铁基吸氧剂包装系统设计理念

– 铁基吸氧剂安全性、产品性能评估和检测

– 铁基吸氧剂包装纸的选择

– 惰性阻隔层-输液袋外袋高阻隔膜的选择与案例

Healthcare Packaging 铁基吸氧剂包装系统设计理念

The challenge of drug protection 药物防护所面临的挑战

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STABILITY 稳定性

USAGE 用法

Time of protection is not an absolute value安全防护时间不是一个绝对值

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Drug protection time is not an absolute value set by packaging design attributes, but will result also from drug properties and conditions of use 药物防护时间不是由包装

材料的特性来决定的绝对值，而是由药物特性与使用条件共同作用的结果。

=Absorption Capacity (mg)

吸附能力

Ingress rate (mg/day)透过量

Protection time (days)防护时间

Steady state permeation 稳定态的渗透压理论

Q Total amount of permeant that has passed the barrier 渗透过阻隔层的物质总量

P Permeability coefficient 渗透系数

A Exchange surface 外表面积

t time period 时间

x Wall thickness of polymeric wall 阻隔层壁厚

∆p Partial pressure of permeant (outside / inside)阻隔层内外部之间的渗透压

According to Fick’s law of diffusion and Henry’s law of solubility, in the steady state of permeation, the amount of permeate passing through the barrier per unit of time is expressed by :

XpAP

tQ )(∆⋅⋅=

6

Healthcare Packaging 铁基吸氧剂的组成、反应原理

8

主要原料：还原铁粉

外观：目测有金属光泽的深灰色晶体，无锈迹，无杂质；

规格：80~400目；

安全：砷、铅含量＜5ppm

催化剂

序号 成分 作用 备注

1 活性炭 电极

2 氯化钠 创造碱性环境

3 硅藻土 锁水

4 水 加速铁粉表面氧化

铁基吸氧剂的组成

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铁基吸氧剂的主要成分是铁粉，其吸氧原理为：

除氧剂配方是按中、碱性配制的，组份中的铁粉在其中将发生如下生锈除氧反应：

2Fe +2H2O+ O2 →2 Fe +2 + 4OH- →2Fe (OH)2

2Fe (OH)2在含氧介质中是不稳定的，它将进一步氧化成三价铁盐：

2Fe (OH)2 + H2O + 1/2 O2 → 2Fe (OH)3

最终铁粉被氧化生成红褐色的铁锈，从而达到吸氧的目的。

将药品与除氧剂一起封装在密闭可靠的容器里，可使包装内部的氧气含量迅速降低至0.1%以下，

药品在无氧的环境中贮存，使药品长期处于“干净、无氧”的状态下保存，从而确保药品的安

全性和有效性。

还原铁粉

+ 催化剂 + 氧气 =Fe+2

混合物

Fe+3

铁基吸氧剂吸氧原理

Healthcare Packaging 铁基吸氧剂安全性和性能评估

输液用吸氧剂评估关键指标

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– 饱和吸氧能力

– 脱氧时间

– 耐蒸煮灭菌

关键性能 安全评估

1. 中国医药包装协会推荐标准-输液袋用高密度聚乙烯袋铁基吸氧剂标准

2. 微生物限度

3. 异常毒性

4. 活性成份：铁粉中的砷含量控制（铁粉原料安全控制）

5. 包覆材料合规性

6. 透气层材料对吸氧剂活性成分粉末的阻隔性

7. 吸氧剂反应过程中，药品环境的湿度控制和评估

8. 直接接触药品部分材料的可提取物和可浸出物控制

9. 吸氧剂反应过程中的气体释放，鉴别，限度，异味分析。

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荧光法：专用的氧浓度荧光检测仪

检测容器使用干燥玻璃瓶容器

饱和吸氧能力、脱氧时间检测方法-氧浓度荧光检测仪

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时间 (h)

氧气浓度（

%）

时间 (h)相对湿度（

%）

0

5

10

15

20

25

0 5 10 15 20 25

25℃，525ml空气，50ml输液袋用铁基

吸氧剂*2

40

50

60

70

80

90

100

0 5 10 15 20 25

25℃，525ml空气，50ml输液袋用铁基

吸氧剂*2

铁基吸氧剂性能评估输液袋用高密度聚乙烯袋装铁基吸氧剂

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时间 (h)

氧气浓度（

%）

时间(h)相对湿度（

%）

0

5

10

15

20

25

0 2 4 6 8 10

40℃，525ml空气，50ml输液袋用铁基

吸氧剂*2

40

50

60

70

80

90

100

0 2 4 6 8 10

40℃，525ml空气，50ml输液袋用铁基

吸氧剂*2

铁基吸氧剂性能评估输液袋用高密度聚乙烯袋装铁基吸氧剂

Healthcare Packaging 铁基吸氧剂包装纸的选择建议

一种常见的高密度聚乙烯纤维无纺布介绍（医疗等级）

- Made from 100% high-density polyethylene (HDPE) fibers

- 由100%高密度聚乙烯纤维组成

- Manufactured in a unique spinning process called flashspinning

- 通过一种独特的闪喷法制造

- Fine continuous multi-filament fibers randomly distributed with average diameter of a few microns

- 由直径只有几个微米的连续多纤维随机分布而成

- Thermally bonded with heat and pressure

- 通过热压粘合

- Binders/fillers free

- 无粘合剂和填充剂

- Hard structure is “paper like” while soft structure is “fabric/cloth like”

- 两种结构：像纸张一样的硬结构和像布一样的软结构

Small fibers = filtrationLarge fibers = strength

Top View(200x)

Cross View(200x)

The Selective Barrier

选择性阻隔

Breathable透气

Light weight质轻

Excellent Tear Strength耐撕裂

高密度聚乙烯纤维无纺布特性要求建议

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FDA Compliance (CFR 21 Certification) US DMF

必须是医疗等级的材料

Healthcare Packaging 营养输液或多室袋的高阻隔膜材

料选择建议

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温度依存性

OTR(Humidity70%RH) cc/㎡・day・atm PVDC coated PET

PVDC coated PET12μ/PE30μ

Usage attributes: temperature使用属性：温度

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湿度依存性要小

OTR(Temperature30℃) Unit:cc/㎡・day・atm

PVDC coated PETPVDC coated PET12μ/PE30μ

Usage attributes: Humidity 使用属性：湿度

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耐弯曲性能要好

Other barrier film/PE60μ

AL-foil

OTR(30℃70%RH) Unit:cc/㎡・day・atm

Zero 10times 100times

透明PET膜

Usage attributes: curving使用属性：折弯

输液外包装系统案例

铁基吸氧剂+GL陶瓷膜

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＜补充＞氨基酸输液

吸氧剂 阻隔性外袋

ＰＲＯＴＥＣＴ！！

氨基酸输液制剂的特点＝因氧气而变质

即便抽真空，即便充入惰性气体

封口后，「吸氧剂」得以把内部氧气吸光光！

１．内袋中的氧气残余不可能为“零”

２．若外袋缺乏阻隔性，保存过程中大量氧气将不断进入

外袋的阻隔性，成功阻止大部分外部氧气侵入！

即便有少量的氧气渗入，「吸氧剂」也能

迅速将其吸收！

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吸氧剂+GL外袋

上液＝１５０ＭＬ 含有

下液＝３５０ＭＬ 含有

吸氧剂规格２００ｍL（铁基）

吸氧剂 高阻隔性外袋

氧气透过率１０ｍL/㎡・day・MPa

氨基酸１５．８４８ｇ

日本产 输液制剂Ａ（容量５００ＭＬ）

ブドウ糖 37.499ｇ塩化ナトリウム 0.399ｇ乳酸ナトリウム 1.145ｇリン酸二カリウム 0.413ｇグルコン酸カルシウム 0.56ｇ硫酸マグネシウム 0.312ｇ硫酸亜鉛 0.7ｍｇ

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①对折 ②给袋

包装系统

OPP/DL/GL-AEY/PE/LLDPE

③包装

（１）外袋中装入内袋药品。（２）投入吸氧剂。（３）抽真空或充入惰性气体后封口。

输液制剂的外包装工序

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