CN110215525B - 一种较低剂量电子束对空心胶囊充分辐照灭菌的方法 - Google Patents

一种较低剂量电子束对空心胶囊充分辐照灭菌的方法 Download PDF

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Abstract

本申请属于药用辅料灭菌领域,具体提出了采用电子束辐照对药用空心胶囊进行灭菌的方法;在发挥电子束物理灭菌优点的情况下,进一步地,本申请针对可能出现样品各部分辐照剂量不均匀的问题,实现了在较低辐照剂量的情况下,对药用空心胶囊进行均匀灭菌、充分灭菌的方法,一方面,可以避免部分样品不能达到有效辐照剂量而出现细菌残留;另一方面,也可以避免单一加大辐照剂量而可能出现的囊材变性问题;本发明兼顾了药用胶囊的充分灭菌与防止囊材变性,并保持胶囊样品之间的均一性。

Description

一种较低剂量电子束对空心胶囊充分辐照灭菌的方法
技术领域
本申请属于药用辅料灭菌领域,具体提出了采用电子束辐照在药用空心胶囊进行灭菌应用、方法;更进一步的提出了一种既能充分灭菌,又能保证质量的胶囊灭菌方法。
背景技术
药品关系百姓健康,若药品微生物限度超标,则易引起患者产生不良反应,影响用药安全,故对药品进行充分灭菌是保证药品质量的一个方面。长期以来,研究重心主要对药品原料、制剂本身上的灭菌,而对药用辅料、包装材料等直接与药品直接接触的材料,如空心胶囊,有了更高的期待,目前行业内的灭菌方式仍存在很多不足,如用环氧乙烷对空心胶囊进行灭菌,存在环氧乙烷与氯乙醇残留,尼泊金类等防腐剂对人体替在危害,同时灭菌与防腐不彻底问题。作为药用辅料生产企业,本着对患者用药安全的高度重视,拓展一种安全有效的灭菌方式,为客户提供优质的胶囊,为产品的质量提供强有力的支撑,为百姓的安全用药提供有效保障。
空心胶囊按材质可分为明胶胶囊和植物胶囊,按主要溶解释药部位,又可分为胃溶胶囊、肠溶胶囊。空心胶囊由药用囊材加辅料制成,可用于盛装固体或液体药物,为服用者解决了难入口、口感差的问题,真正实现了良药不再苦口。如明胶空心胶囊的囊材为明胶,其主要成分是蛋白质,是由少量三股螺旋r、双股螺旋链b、和单链a以及大量多聚肽组成的混合物。明胶是细菌生长的优质培养基,极易遭到病原菌污染。因此,在明胶胶囊的生产、储存中,或最终使用前,我们需要对囊壳——也就是空心胶囊进行灭菌,此时灭菌的对象是不含药品的空心胶囊。同时,明胶胶囊因其蛋白质成分,易受外界因素影响,对贮存环境有一定温湿度要求;因此,选择恰当的灭菌方法尤为重要。
灭菌法是指把物体上所有的微生物(包括细菌芽孢在内)全部杀死的方法。灭菌方法分为物理灭菌法和化学灭菌法,应根据微生物的种类、污染状况、被污染物品的性质与状态,对不同灭菌法可单独或合并使用。其中,化学灭菌法包括气体灭菌法、药液灭菌法等;物理灭菌法又包括热力灭菌法、过滤灭菌法、照射灭菌法等。
关于照射灭菌法:①放射线灭菌法是包括放射性同位素在内,利用从放射源产生射线进行照射,是杀灭微生物的一种方法;②紫外线灭菌法是利用照射紫外线杀灭微生物的一种方法。因不同灭菌方法均存在一定的局限,目前使用得较多的是60Co辐照灭菌法。其优点是属于低温灭菌,但仍存在仪器投入成本高,辐射源泄漏、人员需要经过特殊培训等风险。
近年,电子束辐照日渐兴起。相对于60Co辐照,电子束辐照灭菌具有不需要昂贵的放射源,无放射性残留和污染,成本相对较低的优点。电子束辐照已用于食品加工、自来水处理等领域,目前,电子束辐照灭菌在医药领域的应用极少,且部分中药并不适合辐照灭菌;并且,电子束辐照尚未有用于空心胶囊灭菌的报道。
更进一步,因为不同位置的电子束辐照剂量不同,这可能导致两方面的问题:一、灭菌不充分:接收低辐照剂量的部分,不能得到有效充分灭菌,胶囊不合格;二、为实现低剂量部分能够得到灭菌而提高辐照剂量时,高剂量部分的明胶可能粘连、变性,影响胶囊品质和均一性。
【术语】
质量厚度:样品下表面单位面积以上柱体中的质量。
质量厚度=样品质量/容器横截面积
剂量均匀度:样品接收到的最高剂量与最低剂量的比值。
发明内容
本申请属于药用辅料灭菌领域,具体提出了应用电子束辐照对药用空心胶囊进行灭菌的用途;
本发明首次将电子束辐照方法用于生产、仓储等过程中的空心胶囊灭菌;并解决了空心胶囊灭菌过程中可能出现的电子束强度不均匀,胶囊包装中心附近电子束减弱,难以对胶囊包装中心部位有效灭菌的问题。
进一步地,本申请针对可能出现样品各部位辐照剂量不均匀的问题,实现了在较低辐照剂量的情况下,对药用空心胶囊进行均匀灭菌、充分灭菌的方法。具体地,本发明提出了一种药用空心胶囊灭菌方法,其特征在于:
采用电子束辐照灭菌;照射方式为双面辐照灭菌,照射一次后,上下翻转包装箱(使底面作表面)再以相同剂量照射一次;
胶囊的质量厚度控制在≤10g/cm2;优选,胶囊的质量厚度≤3.13g/cm2
本发明技术方案,空心胶囊接受辐照剂量最大处与辐照剂量最小处,其辐照剂量比值为:1.2:1~1:1;更优选:1.1:1~1:1;保持了良好的均一性;胶囊接收辐照的总剂量控制在3-10kGy内,进一步以4-8kGy更佳。
灭菌后:每1g供试品中需氧菌总数不得过1000cfu,霉菌与酵母总数不得过100cfu,不得检出大肠埃希菌;每10g胶囊中不得检出沙门菌;本发明灭菌后的空心胶囊、载药胶囊都符合加速稳定性、长期稳定性实验要求。
本发明技术方案,一方面,可以避免部分样品不能达到有效辐照剂量而出现细菌大量残留问题;另一方面,也可以避免单一加大辐照剂量而可能出现的囊材变质问题。本发明兼顾了药用胶囊的充分灭菌与防止囊材变质,并保持胶囊样品之间的均一性。
本发明所述的药用胶囊灭菌方法,所述胶囊为胃溶胶囊、肠溶胶囊。
实施例
实验仪器:
辐照实验机构:惠州华大辐照科技有限公司;
电子束辐照装置:电子束输出能量为5-10MeV;电流强度:1200-1600uA,扫描电流2-4A,束下速度:90-120mm/s;脉冲重频:500-650pps。
Figure BDA0002084710240000031
Figure BDA0002084710240000041
实施例1单面照射6.0kGy,质量厚度2.26g/cm2
将待灭菌的肠溶空心胶囊(结肠溶胶囊)6.5kg用无菌袋密封,均匀放置在包装箱内,包装箱长、宽、高分别为60x48x37cm(中间位置18.5cm高度);包装箱的底面积为:60*48=2880cm2。此时,胶囊的质量厚度=6.5*1000/(60*48)=2.26g/cm2
将存放有胶囊的包装箱放置在电子加速器辐照装置的样品托盘上,一个托盘装载一箱样品。在箱体适当位置布置剂量计。用于测定各部分接收到的辐照剂量。单次剂量给定6kGy,其他辐照参数为:电流强度:1469uA,扫描电流3.06A,束下速度:104mm/s;脉冲重频:601pps。
结果见表1;将辐照前后各部分样品,进行细菌学考察。结果见表2;将辐照后的样品进行明胶粘度考察,结果见表3。
表1质量厚度、总辐照剂量等关系表
Figure BDA0002084710240000042
Figure BDA0002084710240000051
表2细菌学考察结果
Figure BDA0002084710240000052
表3明胶粘度值测定
Figure BDA0002084710240000053
Figure BDA0002084710240000061
结果显示,表1可以看出,在单面照射且质量厚度为2.26g/cm2时,样品接收到的辐照剂量从6.0-8.5kGy,辐照剂量最高和最低的比值达到1.42,显示胶囊各部分接收到的辐照十分不均匀;同时,表3显示,在辐照剂量不均的情况下,即使在样品表面、中间的明胶胶囊粘性符合要求的情况下,样品底面的明胶胶囊黏度下降明显,呈现了明显的不均匀性,影响了明胶质量。
可见,辐照的均匀度严重影响胶囊品质。
实施例2单面照射3.0kGy,质量厚度2.78g/cm2
将待灭菌的肠溶空心胶囊8kg用无菌袋密封,均匀放置与包装箱内,包装箱长、宽、分别为60x48x37cm(中间位置18.5cm高度);包装箱的底面积为:60*48=2880cm2。此时,胶囊的质量厚度=8*1000/(60*48)=2.78g/cm2
将存放有胶囊的包装箱放置在电子加速器辐照装置的样品托盘上,一个托盘装载一箱样品。在箱体适当位置布置剂量计。用于测定各部分接收到的辐照剂量。单次剂量给3.0kGy,其他辐照参数为:电流强度:1469uA,扫描电流3.06A,束下速度:104mm/s;脉冲重频:601pps。辐照结果见表1;将辐照前后各部分样品,进行细菌学考察。结果见表2;将辐照后的样品进行明胶粘度考察,结果见表3。
结果显示:在单面照射且质量厚度为2.78g/cm2时,表面和底面的剂量十分不均匀,在底面4.1kGy可有效灭菌的情况下,表面辐照剂量仅为3.0kGy,不能实现有效灭菌。
实施例3双面照射:单次剂量2.5kGy,质量厚度2.08g/cm2
将待灭菌的肠溶空心胶囊6kg用无菌袋密封,均匀放置在包装箱内,包装箱长、宽、分别为60x48x37cm(中间位置18.5cm高度);包装箱的底面积为:60*48=2880cm2。此时,胶囊的质量厚度=6*1000/(60*48)=2.08g/cm2
将存放有胶囊的包装箱放置在电子加速器辐照装置的样品托盘上,一个托盘装载一箱样品。单次剂量给2.5kGy;照射一次后,上下翻转包装箱(使底面作表面)再次以2.5kGy剂量照射一次。其他辐照参数为电流强度:1469uA,扫描电流3.06A,束下速度:104mm/s;脉冲重频:601pps在箱体适当位置布置剂量计。用于测定各部分接收到的辐照剂量,结果见表1;将辐照前后各部分样品,进行细菌学考察。结果见表2;将辐照后的样品进行明胶粘度考察,结果见表3。
结果显示:在双面照射且质量厚度为2.08g/cm2时,样品接收到的辐照剂量从6.1-6.3kGy,显示出了良好的均一性,既能有效灭菌,又能保持良好的粘性。
实施例4双面照射:单次剂量2.5kGy,质量厚度3.13g/cm2
将待灭菌的胃溶空心胶囊9kg用无菌袋密封,均匀放置在包装箱内,包装箱长、宽、分别为60x48x37cm(中间位置18.5cm高度);包装箱的底面积为:60*48=2880cm2。此时,胶囊的质量厚度=9*1000/(60*48)=3.13g/cm2
将存放有胶囊的包装箱放置在电子加速器辐照装置的样品托盘上,一个托盘装载一箱样品。在箱体适当位置布置剂量计。用于测定各部分接收到的辐照剂量.单次剂量给2.5kGy;照射一次后,上下翻转包装箱(使底面作表面),再次以2.5kGy剂量照射一次,其他辐照参数为:电流强度:1469uA,扫描电流3.06A,束下速度:104mm/s;脉冲重频:601pps。辐照结果见表1;将辐照前后各部分样品,进行细菌学考察。结果见表2;将辐照后的样品进行明胶粘度考察,结果见表3。
结果显示:在双面照射且质量厚度为3.13g/cm2时,样品接收到的辐照剂量从5.7-6.2kGy(辐照均匀度1.09),仍显示出了良好的均一性,既能有效灭菌,又能保持良好的明胶粘度。
实施例5双面照射:单次剂量2.5kGy,质量厚度4.17g/cm2
将待灭菌的肠溶空心胶囊12kg用无菌袋密封,均匀放置在包装箱内,包装箱长、宽、分别为60x48x37cm(中间位置18.5cm高度);包装箱的底面积为:60*48=2880cm2
此时,胶囊的质量厚度=12*1000/(60*48)=4.17g/cm2
将存放有胶囊的包装箱放置在电子加速器辐照装置的样品托盘上,一个托盘装载一箱样品。在箱体适当位置布置剂量计。用于测定各部分接收到的辐照剂量。
单次剂量给2.5kGy;照射一次后,上下翻转包装箱(使底面作表面)再次以2.5kGy剂量照射一次,其他辐照参数为:电流强度:1469uA,扫描电流3.06A,束下速度:104mm/s;脉冲重频:601pps。辐照结果见表1;将辐照前后各部分样品,进行细菌学考察。结果见表2;将辐照后的样品进行明胶粘度考察,结果见表3。
结果显示:在双面照射且质量厚度为4.17g/cm2时,样品接收到的辐照剂量从5.2-6.1kGy,虽然仍显示出了良好的灭菌性和明胶粘度,但辐照剂量均匀度已下降为1.19。
实施例6含药胶囊的辐照灭菌:柳氮磺吡啶结肠溶胶囊
参考《中国药典》2015年版四部9001“原料药物与制剂稳定性试验指导原则”及柳氮磺吡啶结肠溶胶囊标准(YBH05502004-2016Z)、中国药典2015年版四部肠溶明胶空心胶囊的质量标准有关要求进行研究,并制备相关柳氮磺吡啶结肠溶胶囊样品。
将待灭菌的柳氮磺吡啶结肠溶胶囊8kg用无菌袋密封,均匀放置在包装箱内,此时,胶囊的质量厚度=8*1000/(60*48)=2.78g/cm2。将存放有胶囊的包装箱放置在电子加速器辐照装置的样品托盘上,一个托盘装载一箱样品。单次剂量给2.5kGy;照射一次后,上下翻转包装箱(使底面作表面)再次以2.5kGy剂量照射一次。其他辐照参数为电子束输出能量为5-10MeV;电流强度:1469uA,扫描电流3.06A,束下速度:104mm/s;脉冲重频:601pps。样品可进一步用于稳定性实验。
实施例7加速稳定性实验
稳定性重点考察项目:性状、鉴别(仅限0月)、崩解时限、松紧度、脆碎度。
样品1:无电子束辐照的肠溶明胶空心胶囊(肠溶胶囊)
样品2:经电子束辐照的肠溶明胶空心胶囊(实施例3)
样品3:无电子束辐照的柳氮磺吡啶结肠溶胶囊
样品4:经电子束辐照的柳氮磺吡啶结肠溶胶囊(实施例6)
上述样品分别按上市产品包装,经电子束辐照及不辐照对应样品进行稳定性试验,考察其产品经约6kGy总辐照剂量电子束辐照后产品稳定性及与药物相溶性试验结果情况,分析产品经电子束辐照后在有效期内质量稳定性情况。
实验样品,置药品稳定性试验箱中,在温度为40℃±2℃、相对湿度为75%±5%条件下放置6个月,分别于第0个月、第1个月、第2个月、第3个月、第6个月末取样一次,按稳定性重点考察项目检测,将结果与初始第0月相比较,作出结论。
Figure BDA0002084710240000091
Figure BDA0002084710240000092
Figure BDA0002084710240000101
Figure BDA0002084710240000102
Figure BDA0002084710240000103
Figure BDA0002084710240000111
从加速稳定实验可以看出,按本申请方法辐照后的空心胶囊、载药胶囊加速稳定性实验符合要求。
实施例8长期稳定性实验
稳定性重点考察项目:性状、鉴别(仅限0月)、崩解时限、松紧度、脆碎度。
样品1:无电子束辐照的肠溶明胶空心胶囊(结肠肠溶胶囊)
样品2:经电子束辐照的肠溶明胶空心胶囊(参照实施例3)
样品3:无电子束辐照的柳氮磺吡啶结肠溶胶囊
样品4:经电子束辐照的柳氮磺吡啶结肠溶胶囊(参照实施例6)
用肠溶明胶空心胶囊后分别按上市产品包装,经电子束辐照及不辐照对应样品进行稳定性试验,考察其产品经约6kGy总辐照剂量电子束辐照后产品稳定性及与药物相溶性试验结果晴况,分析产品经电子束辐照后在有效期内质量稳定性情况。
实验样品,在温度为25℃±2℃、相对湿度为60%±10%条件下放置30个月以上,分别于第0个月、第3个月、第6个月、第9个月、第12个月、第18个月、第24个月、第36个月取样一次,按稳定性重点考察项目检测,将结果与初始第0月相比较,作出结论。
Figure BDA0002084710240000121
Figure BDA0002084710240000122
表三
Figure BDA0002084710240000131
Figure BDA0002084710240000132
从长期稳定实验可以看出,按本申请方法辐照后的空心胶囊、载药胶囊长期稳定。

Claims (5)

1.一种药用空心胶囊灭菌方法,其特征在于采用电子束辐照灭菌;空心胶囊接受辐照剂量最大处与辐照剂量最小处,其辐照剂量比值为:1.1:1~1:1;采用双面辐照灭菌,胶囊的质量厚度≤10g/cm2;辐照参数为:电子束输出能量为5-10MeV;电流强度:1200-1600uA,扫描电流2-4A,束下速度:90-120mm/s;脉冲重频:500-650pps;灭菌后,每1g供试品中需氧菌总数不得过1000cfu,霉菌与酵母总数不得过100cfu,不得检出大肠埃希菌;每10g胶囊中不得检出沙门菌。
2.权利要求1所述的药用空心胶囊灭菌方法,其特征在于:胶囊的质量厚度≤3.13g/cm2
3.权利要求1所述的药用空心胶囊灭菌方法,其特征在于:辐照参数为电子束输出能量为10MeV;电流强度:1469uA,扫描电流3.06A,束下速度:104mm/s;脉冲重频:601pps。
4.根据权利要求1所述的药用空心胶囊灭菌方法,所述胶囊为胃溶胶囊、肠溶胶囊。
5.权利要求1所述的方法在胶囊灭菌中的应用。
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