كيف يتم اختبار الحواجز اللازمة لتغليف الأدوية؟ شرح طرق نقل

تم اختبار الأغلفة الدوائية باستخدام طريقتين مختلفتين للقياس. يتم قياس انتقال بخار الماء باستخدام طريقة القياس الجوي، بالإضافة إلى طرق القياس الكهربائي والبصري. وعادةً ما يتم ذلك عند درجة حرارة 23 درجة مئوية، مع نسبة رطوبة 90% ± 2%. ويُتوقع أن تكون نفاذية الغاز في الأغلفة ذات الحماية العالية أقل من 2.5 جرام لكل متر مربع في اليوم. أما نفاذية الأكسجين، فهي تقتصر على 30 سنتيمتر مكعب لكل متر مربع في اليوم عند ضغط 0.1 ميجا باسكال.

لماذا يجب أن يتم اختبار العبوات الدوائية من الناحية الفعالية في مواجهة العوامل الخارجية؟

الأشكال الصلبة من الأدوية حساسة للماء؛ فالأقراص تصبح طرية وتتحلل عند تعرضها للماء، كما أن أغلفة الحبوب تصبح هشة إذا زاد أو قلت كمية الماء فيها. أما المستحضرات السائلة والعناصر الفعالة فيها، فهي حساسة للأكسجين؛ فقد يؤدي ذلك إلى تفاعلات كيميائية تؤدي إلى تلف العناصر الفعالة. لذلك، فإن معدل انتقال بخار الماء ومعدل انتقال الغازات يعتبران من الاختبارات الضرورية لتقييم عبوات الأدوية المصنوعة من البلاستيك، مثل الألواح البلاستيكية المصنوعة من PVC/PVDC. وحدود عمر العبوات هذه تحدد بشكل مباشر مدى صلاحية العبوات للاستخدام.

2. معايير مواد تغليف الأدوية: معياران مرجعيان لطرق القياس

تم توحيد المعايير الوطنية الخاصة بمواد تغليف الأدوية في الصين في عام 2015، حيث نشرت الهيئة الوطنية للرقابة على الأدوية 130 معيارًا لمواد التغليف، وبدأ سريان هذه المعايير من تاريخ 1 ديسمبر 2015. في هذا النظام، يتم تحديد طريقة قياس انتقال الرطوبة والغازات، وهذه الطريقتان تعتبران من أكثر الطرق استخدامًا في اختبارات تسجيل الأدوية والتحكم في جودة المنتجات الدوائية.

انتقال بخار الماء: معيار واحد، لكن هناك عدة طرق للقيام بذلك.

طريقة WVTR المُعيارية تجمع بين عدة تقنيات: طريقة الكوب الجوفي، وطريقة التحليل الإلكتروليتي، بالإضافة إلى طريقة استخدام الكاشفات تحت الأشعة تحت الحمراء. يتم اختيار الطريقة المناسبة بناءً على مستوى النقل المتوقع للضوء: الفيلمات التي تنقل الضوء بمعدل حوالي 2 جرام/م²·24 ساعة أو أكثر مناسبة لاستخدام طريقة الكوب الجوفي. أما المواد ذات معدل نقل ضوئي متوسط أو منخفض، فيتم التعامل معها بشكل أسرع وأكثر دقة باستخدام الطرق الإلكتروليتية أو الطرق المستخدمة في الكاشفات تحت الأشعة تحت الحمراء. أما الحالات التي تكون نتائجها غير واضحة، فيتم حلها باستخدام طريقة الكاشفات تحت الأشعة تحت الحمراء.

طريقة الكوب في التطبيق العملي

في طريقة الكوب، يقوم العينة بإغلاق وعاء الاختبار الذي يحتوي على كلوريد الكالسيوم الخالي من الماء. قبل الاستخدام، يتم تجفيف الرطوبة في فرن عند درجة حرارة 200 درجة مئوية، لمدة ساعتين، ويتم تحديد قطر الرقاقة بقيمة 0.60–2.36 مم. يجب أن يغطي الوعاء مساحة لا تقل عن 25 سم² من سطح العينة، ويجب أن يكون دقيق القياس 0.1 ملغ.

يتم وضع الطبق في غرفة الرطوبة؛ ويتم وزن الطبق بعد 16 ساعة من التعرض للرطوبة، بالإضافة إلى 30 دقيقة من التجفيف. ثم يتم وزن الطبق كل 24 أو 48 أو 96 ساعة. ينتهي الاختبار عندما لا يختلف الفرق في الكتلة بين وزنين متتاليين بأكثر من 5%. يجب ألا يتغير وزن الطبق أكثر من 1 ملغ في كل 24 ساعة، عند درجة حرارة 38 درجة مئوية ودرجة رطوبة 90%.

التحليل الكهربائي وطريقة استخدام كاشفات الأشعة تحت الحمراء

في الطريقة الإلكتروليتية، يتم تحويل البخار الذي يمر عبر العينة إلى هيدروجين وأكسجين عند الأقطاب الكهربائية. ويتناسب شدة التيار الكهربائي مع معدل انتقال البخار. ويصل الاستقرار إلى مستوى معين عندما تتراوح درجات التيار الكهربائي الثلاثة المتتالية بأقل من 5%. أما في الطريقة الحرارية تحت الأشعة تحت الحمراء، فإن البخار يمر من الخلية ذات الرطوبة العالية إلى الخلية ذات الرطوبة المنخفضة، ثم يتم نقله إلى جهاز كشف بالأشعة تحت الحمراء. ويعطي إشارة جهاز الكشف هذه قيمة WVTR.

الشروط والقيود وتقييم النتائج

بالنسبة للألواح الصلبة المركبة، فإن الظروف المثالية هي 23 درجة مئوية ± 0.5 درجة مئوية، و90% ± 2% من نسبة الرطوبة النسبية. أما الطرق الكهربائية والترددات تحت الحمراء، فإنها تسمح باستخدام ظروف أخرى تصل إلى 38 درجة مئوية ± 0.5 درجة مئوية، و90% ± 2% من نسبة الرطوبة النسبية. يتم عرض النتائج كمتوسط حسابي لثلاث عينات؛ حيث أن كل قيمة تكون ضمن نطاق ±10% من المتوسط. وعادةً ما يتم تحديد معدل استهلاك الطاقة للألواح الصلبة المركبة بما لا يزيد عن 2.5 جول/م²·24 ساعة.

7. نقل الغاز: استخدام الضغط التفاضلي والطرق الكولومترية.

يستند معيار نقل الغاز بشكل أساسي إلى طريقة الضغط التفاضلي: حيث يتم فصل الجزء الذي يخضع لضغط منخفض عن الجزء الذي يخضع لضغط عالٍ، ويتم تزويد الجزء الذي يخضع لضغط منخفض بضغط يقارب 0.1 ميجا باسكال من غاز الاختبار. يتم تفريغ الجزء الذي يخضع لضغط منخفض حتى يصبح الضغط قريبًا من الصفر، ومن ثم يتم قياس الزيادة في الضغط. أما الطريقة الثانية، فهي طريقة الكولوميترية، وهي تُستخدم في حالة الأكسجين. تكون الظروف الحرارية 23 درجة مئوية ± 2 درجة مئوية، بالإضافة إلى نسبة رطوبة تبلغ 50% ± 5%.

بالنسبة للألواح الصلبة المركبة ذات الحواجز العالية، فإن حد انتقال الأكسجين هو 30 سم³/م²·24 ساعة·0.1 ميجا باسكال. من الناحية المنهجية، فإن تقنية الضغط التفاضلي تتشابه مع معيار ISO 2556 وASTM D1434، بينما تتوافق الطريقة الكولوميتيكية مع معيار ASTM D3985، وهو الأسلوب الرئيسي لقياس معدل انتقال الأكسجين. أما الألواح المصنوعة من البولي فينيل كلوريد، فإن قيمة انتقال الأكسجين فيها أقل بكثير من الألواح المصنوعة من البولي فينيل كلوريد العادي.

8. اختيار الأدوات اللازمة: يتم اختيار أحد الفنيين لكل طريقة.

المختبر الذي يتبع هذه المعايير يقوم باختيار جهاز واحد لكل طريقة من الطرق المختلفة: جهاز قياس نفاذية الأكسجين بالطريقة الكتلية، وجهاز قياس نفاذية الأكسجين بالطريقة الإلكتروليتية، وجهاز قياس نفاذية الأكسجين بالطريقة الحرارية، وجهاز قياس نفاذية الغازات باستخدام الضغط التفاضلي، وإذا لزم الأمر، جهاز قياس نفاذية الأكسجين بالطريقة الكولومترية. كل هذه الأجهزة تغطي جميع الطرق المذكورة في المعايير.

9. النقاط العملية والأخطاء الشائعة

يتم استخدام ثلاث عينات، تمت معالجتها لمدة 4 ساعات عند درجة حرارة 23 درجة مئوية، مع تباين 2 درجة مئوية، وضغط نسبي 50%، مع تجنب وجود تموجات أو فتحات صغيرة أو خدوش على العينات. تُجرى اختبارات على هذه العينات على مدار أيام، بينما تستغرق طرق الاختبار الكهربائية والأشعة تحت الحمراء بضع ساعات فقط لإنتاج النتائج. وهذا يعتبر الخيار المناسب للاستخدام في الأفلام ذات الانتقال الضعيف.

يمكن أن يحصل الفيلم نفسه على أرقام مختلفة باستخدام طرق مختلفة. فطريقة الوزن تُعتبر طريقة غير دقيقة، بينما طرق الكهرباء والاشعة تحت الحمراء تُعتبر طرق دقيقة لقياس الهواء الموجود في تيار الغاز. يزداد الفارق القائم بين الطرق المختلفة بالقرب من قاع الجهاز. يجب تحديد الطريقة والظروف المناسبة في سجلات التسجيل، وتحليل الخلافات المتعلقة بطريقة استخدام الكاشفات الإشعاعية.

المراجع

• المعيار الوطني لحدد مدى انتقال بخار الماء في مواد التغليف الدوائيّة (معايير تغليف الأدوية الصادرة عام 2015، سارية من تاريخ 1 ديسمبر 2015).
• المعيار الوطني لتحديد قدرة المواد المصنوعة من البلاستيك على نقل الغازات داخل العبوات الدوائية (نفس سلسلة المعايير لعام 2015).
• ISO 15106-3، البلاستيك – الأفلام والشرائط – تحديد معدل انتقال بخار الماء – الجزء الثالث: طريقة استخدام أجهزة الكشف الكهربائية.
• ASTM F1249، طريقة اختبار قياسية لقياس معدل انتقال بخار الماء عبر الأفلام والشرائط البلاستيكية، باستخدام مستشعر تحتويان على أشعة تحت الحمراء.
• ASTM D3985، طريقة اختبار قياسية لقياس معدل انتقال الأكسجين عبر الأفلام والشرائط البلاستيكية، باستخدام أجهزة الكولومترية.
• ISO 2556، البلاستيكات – تحديد معدل انتقال الغازات في الأفلام والألواح الرقيقة تحت ضغط الجو (باستخدام طريقة القياس المانومترية).