PVC/PVDC 固體藥用復(fù)合硬片PVDC 涂布量測(cè)量方法的研究

張磊 王冬偉 范春來 張靜 韓乃水 張鵬

（山東省醫(yī)療器械產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)中心，國家藥品監(jiān)督管理局藥品包裝材料質(zhì)量控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室）

PVDC,學(xué)名“聚偏二氯乙烯”，是一種軟化溫度在160～200℃的熱塑性聚合物，具有頭尾相連的線性聚合鏈結(jié)構(gòu)，分子結(jié)構(gòu)對(duì)稱，結(jié)晶度高。對(duì)于PVDC，由于其分子間凝集力強(qiáng)，結(jié)晶度高，PVDC 分子中的氯原子有疏水性，不會(huì)形成氫鍵，氧分子和水分子很難在PVDC 分子中移動(dòng)，從而使其具有優(yōu)良的阻氧性和阻濕性，且其阻氧性不受周圍環(huán)境濕度的影響。也就是說，在任何溫度或濕度條件下，兼具卓越的阻隔水汽、氧氣、氣味和香味的能力，是目前公認(rèn)的在阻隔性方面綜合性能最好的塑料包裝材料。[1]

聚氯乙烯/聚偏二氯乙烯（PVC/PVDC）固體藥用復(fù)合硬片常用于固體藥品（片劑、膠囊劑）等的泡罩包裝，相比于聚氯乙烯（PVC）固體藥用硬片，PVC/PVDC 固體藥用復(fù)合硬片具有較高的阻濕阻氧性能，如表1 所示。

表1 PVC 硬片和PVC/PVDC 復(fù)合硬片阻隔性能

PVDC 材料在藥品包裝中具有舉足輕重的作用。PVDC 的涂布量越大，阻隔性能越好，但PVDC 涂布量過大，會(huì)導(dǎo)致復(fù)合硬片的化學(xué)指標(biāo)降低，因此準(zhǔn)確測(cè)量PVC/PVDC 固體藥用復(fù)合硬片中PVDC 的涂布量，有利于對(duì)產(chǎn)品性能的把控。

PVC/PVDC 復(fù)合硬片的涂布工藝流程為：基材放卷（PVC）—預(yù)處理（電暈，提高基材表面粗糙度，增大乳膠附著力）—涂底層粘合劑（使基材與后續(xù)PVDC 涂層粘接牢固）—熱風(fēng)干燥—冷卻—中間涂層（起阻隔作用的功能涂層）—紅外干燥和熱風(fēng)干燥—冷卻—面涂層（起阻隔作用并可與藥品、食品等直接接觸）—紅外干燥和熱風(fēng)干燥—冷卻—收卷—固化—分切—包裝。

YBB00222005-2015 標(biāo)準(zhǔn)中的PVDC 涂布量的檢測(cè)：取本品適量，裁取100 mm×100 mm 的樣品5 片，將樣品放在丙酮（或適當(dāng)溶劑）中浸泡數(shù)分鐘，取出樣片，小心分離PVDC 層，在80℃±2℃中將PVDC 層干燥2 小時(shí)，在室溫23℃±2℃條件下，放置30 分鐘，精密稱定每片PVDC層重量，計(jì)算，以g/m2表示PVDC 的涂布量，PVDC 涂布量偏差不得過±7%。

在藥品包裝材料的監(jiān)督抽查以及注冊(cè)檢測(cè)中，發(fā)現(xiàn)聚氯乙烯/聚偏二氯乙烯固體藥用復(fù)合硬片使用現(xiàn)有對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)（YBB00222005-2015）進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，將樣品用丙酮、乙酸乙酯等溶劑浸泡，短時(shí)間浸泡，樣品完整但是PVC 和PVDC 無法分離；隨著浸泡時(shí)間增加，樣品破碎嚴(yán)重，PVC和PVDC 無法分離或者只能局部分離，造成無法完成PVDC 涂布量的檢測(cè)或者檢測(cè)結(jié)果偏差過大，檢測(cè)結(jié)果的精度低,無法使用。如下圖所示：

另有其他研究人員公開了在執(zhí)行 YBB 00202005-2015 標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，采用乙酸乙酯或丙酮浸泡后，無法將PE 和PVDC 層分離，并且嘗試了其他多種有機(jī)溶劑，均不能將PVDC 層和PE 層分離開，因此PVDC 涂布量無法測(cè)得。[4]

固體藥用復(fù)合硬片一般采用的是聚氨酯粘合劑，聚氨酯膠粘劑具有在高溫高濕的條件下易水解而降低粘合強(qiáng)度的特性，因此我們重新篩選浸泡溶劑，改變浸泡溫度，達(dá)到分離效果，進(jìn)而測(cè)定PVDC 涂布量。

1. 儀器、試劑與樣品

1.1 儀器：電熱恒溫水浴鍋；精密天平（Meterler-Toledo AG）；傅立葉變換紅外光譜儀（Thermo Scientific）；烘箱（Memmert）。

1.2 試劑：正己烷（分析純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）；甲苯（分析純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）；丙酮（分析純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）；酸乙酯（分析純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公）；PVDC 乳膠液。

1.3 樣品信息：樣品1，Perlen converting AG，寬度180 mm，批號(hào)B1710108；樣品2，四川匯利實(shí)業(yè)有限公司，寬度190 mm，批號(hào)19022066；樣品3，淄博中南塑膠有限公司，寬度260 mm，批號(hào)18112465。

2. 方法與結(jié)果

2.1 篩選溶劑

稀釋溶劑的選擇，主要考慮因素包括溶劑的 溶解能力、毒性、揮發(fā)性和成本等，常用的溶劑有乙酸乙酯、正己烷、甲苯、丙酮四種溶劑，這些溶劑的性質(zhì)見表2，其中以丙酮和乙酸乙酯溶解度參數(shù)最高，也是實(shí)驗(yàn)室最為常用的浸泡溶劑。所以首選丙酮和乙酸乙酯。

2.2 確定溫度以及時(shí)間

PVC/PVDC 剛剛復(fù)合好、未經(jīng)熟化的復(fù)合膜粘接強(qiáng)度很低，固化使其形成網(wǎng)狀大分子結(jié)構(gòu)并達(dá)到較高的粘接強(qiáng)度。一般來說，固化溫度控制在40～60℃之間，時(shí)間48 小時(shí)以上[6]。復(fù)合粘合劑一般采用的是水性聚氨酯粘合劑。聚氨酯膠粘劑具有在高溫高濕的條件下易水解而降低粘合強(qiáng)度的特性。因此，根據(jù)固化溫度來確定三個(gè)浸泡溫度見表3。

表2 常用溶劑的參數(shù)[5]

表3 不同溫度下，樣品中PVDC 分離情況

從上表可以看出，乙酸乙酯在加熱的條件下也不能分離復(fù)合硬片，排除。

如上圖，樣品在40℃以及50℃丙酮浸泡時(shí)都能夠進(jìn)行分離，只是浸泡時(shí)間的長短的問題。

40℃時(shí)浸泡時(shí)間在6 min 左右得到分離，50℃時(shí)浸泡時(shí)間在4 min 左右得到分離。由于丙酮沸點(diǎn)較低，所以樣品浸泡時(shí)丙酮溶液溫度過高，雖然PVDC 層可以快速完整分離，但是丙酮揮發(fā)量增加，在樣品浸泡時(shí)，選擇丙酮溶液溫度控制在40-45℃，可以短時(shí)間內(nèi)將PVDC 層完整分離，同時(shí)丙酮揮發(fā)量相對(duì)較小。最終選定丙酮，浸泡溫度定位（40）℃

2.3 空白試驗(yàn)

上述方法中對(duì)丙酮溶劑進(jìn)行了加熱處理，為了確定丙酮加熱的情況下是否對(duì)PVDC 造成外觀，重量以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化。進(jìn)行下列試驗(yàn)。

用PVDC 乳膠液做成了3 片成品（1#、2#、3#），進(jìn)行外觀檢查，稱重以及紅外測(cè)量。將樣品放置在加熱至40℃的丙酮中，放置時(shí)間為8 min，將樣品取出，在80℃±2℃中將PVDC 層干燥2小時(shí)，在室溫23℃±2℃條件下，放置30 分鐘，進(jìn)行外觀檢查，稱量以及紅外測(cè)量。前后進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果如下。

1）外觀：樣品的外觀前后無明顯變化，如下圖所示：

2）紅外圖譜：3 批產(chǎn)品試驗(yàn)前后圖譜一致，說明PVDC 在加熱的丙酮中沒有發(fā)生內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化。

3）克重：稱重后，偏差最多為0.2%，可以忽略不計(jì)。（注：偏差=（試驗(yàn)后-試驗(yàn)前）÷試驗(yàn)前×100%）

表4 重量的變化

通過以上實(shí)驗(yàn)，確定了使用丙酮溶劑，浸泡溫度確定為40±2℃，浸泡時(shí)間為6 min 左右.可以快速的進(jìn)行PVDC 涂布量分離，進(jìn)而進(jìn)行偏差的測(cè)量，空白試驗(yàn)表明丙酮溶劑在試驗(yàn)溫度下不會(huì)影響PVDC 的重量。

3. 作用

1. PVDC 的涂布量對(duì)藥用復(fù)合材料水蒸氣的透過量有很大的影響，所以準(zhǔn)確檢測(cè)PVDC 涂布量，利于對(duì)產(chǎn)品性能的把控。

2. PVDC 的價(jià)格比較高，在企業(yè)的產(chǎn)品中，檢測(cè)PVDC 涂布量的偏差過大會(huì)對(duì)成本造成一定的影響，所以準(zhǔn)確檢測(cè)PVDC 涂布量，有利于控制產(chǎn)品成本。

3. 在藥品包裝材料的檢測(cè)中，能夠?qū)VDC涂布量指標(biāo)進(jìn)行準(zhǔn)確的檢測(cè)，進(jìn)而判斷該產(chǎn)品是否符合要求，并且本方案顯著提高了PVDC 涂布量指標(biāo)的檢測(cè)效率，縮短了檢測(cè)時(shí)間，提高了檢測(cè)人員的工作效率。