在醫(yī)藥領域,大輸液(如氯化鈉注射液、葡萄糖注射液等)通常采用多層共擠膜或復合膜制成的軟袋包裝。這種包裝材料雖具有良好的阻隔性能,但在生產過程中仍可能有少量氧氣殘留于袋內頂部空間(即“頂空")。過高的殘氧量會加速藥物成分的氧化降解反應,導致藥效降低甚至產生有害物質,嚴重威脅患者用藥安全。因此,準確測定并控制大輸液袋內殘氧含量是保障產品質量的重要環(huán)節(jié)。頂空氣體分析儀作為一種高效、精準的分析工具,已成為該領域檢測設備。
隨著藥品質量控制要求的不斷提升,國內外藥典和行業(yè)標準對大輸液包裝的殘氧檢測提出了明確指導:
1. 《中國藥典》2025年版(即將實施)——通則9013《藥品包裝密封性試驗法》
雖然未直接規(guī)定殘氧限值,但明確提出:
“對于含氧敏感成分的液體制劑,應評估包裝系統(tǒng)對氧氣的阻隔能力,并建議采用頂空氣體分析技術進行非破壞性監(jiān)測。"
該條款標志著頂空分析正式納入藥品質量評價體系。
2. YBB00342005-2015《吹塑聚乙烯/聚丙烯輸液瓶》及YBB系列藥包材標準
要求非PVC多層共擠輸液袋應具有優(yōu)良的氣體阻隔性能,鼓勵企業(yè)建立殘氧量內控標準,通常建議:
頂空殘氧含量 ≤ 2.0%(v/v);
高風險品種(如營養(yǎng)液、抗生素)建議控制在 ≤ 1.0%。
3. USP <1207> Sterility Assurance and Aseptic Processing of Ophthalmic and Other Sterile Liquid Dosage Forms
美國藥典強調:對于無菌液體制劑,頂空氣體組成是影響產品穩(wěn)定性的關鍵因素,推薦使用激光法頂空氣體分析進行過程監(jiān)控。
4. ISO 18523:2015《Sterilization of health care products — Test for residual oxygen in sealed packages》
國際標準規(guī)定了密封包裝內殘氧檢測的方法學要求,支持電化學、熒光衰減和激光調諧吸收光譜等多種技術路徑。
(一)工作原理
頂空氣體分析儀將采樣集探針插入包裝中,通過儀器取氣泵抽取試樣內氣體到傳感器中,傳感器實時輸出試樣內氣體中O2、CO2(選配)濃度的電壓信號,計算氣體中O2、CO2(選配)的比例,到達試驗結束條件后,試驗停止,儀器記錄試樣內被測氣體中O2、CO2(選配)的含量。

(二)主要組成部分
典型的頂空氣體分析儀由以下幾個部分組成:
進樣系統(tǒng):負責將待測樣品自動吸入儀器內部,確保每次進樣的一致性和重復性。
分離單元:通過色譜柱或其他物理手段實現不同氣體組分的有效分離。
檢測器:選用高靈敏度的電化學,專門用于捕捉目標氣體的信號變化。
數據處理系統(tǒng):內置微處理器控制系統(tǒng),能夠實時采集數據并進行統(tǒng)計分析,生成直觀的報告圖表。
校準裝置:提供標準氣體校正功能,保證測量結果的準確性和可靠性。
1. 生產工藝驗證(PV)與清潔驗證
在新建或改造輸液生產線時,通過頂空分析驗證氮氣吹掃時間、灌裝速度、封口參數等對殘氧的影響,確定工藝窗口。
2. 包裝系統(tǒng)選型與對比
評估不同品牌、不同結構的輸液袋(如三層 vs 五層共擠膜)對氧氣的阻隔性能,為包材選型提供數據支持。
3. 穩(wěn)定性研究與貨架期預測
在加速老化試驗(如40℃/75%RH)中定期檢測殘氧變化,評估包裝長期阻氧能力,輔助確定有效期。
4. 入廠檢驗與過程抽檢
對每批輸液產品進行殘氧抽檢,確保出廠質量穩(wěn)定,避免批次性質量問題。
5. 異常調查與質量追溯
當出現藥液變色、客戶投訴時,可通過頂空分析判斷是否因殘氧過高導致氧化,輔助根本原因分析(RCA)。
頂空氣體分析儀不僅是檢測工具,更是藥品質量風險防控的“哨兵"。在2025年版《中國藥典》即將實施、藥品全生命周期質量管理日益嚴格的背景下,對大輸液袋頂空殘氧含量的精準檢測,已成為保障藥品安全性和有效性的必要手段。