第五节 注射剂的制备

一、注射剂的制备工艺流程

目前，临床上使用的注射剂包括小容量注射剂、输液和粉针剂等，本节主要讨论小容量注射剂，其工艺流程如图3-15所示。

二、注射剂的容器和处理方法

（一）注射剂容器的种类

注射剂的容器主要是由硬质中性玻璃制成的安瓿或其他式样的容器（如青霉素小瓶、输液瓶等），其外形如图3-16所示。安瓿的式样主要有曲颈安瓿及粉末安瓿，容积通常为1、2、5、10、20mL等几种规格。新开发的一种两室玻璃小瓶（图3-1 6）特别适于在溶液中不稳定的药物。容器由上下两个隔室组成，上装注射用溶剂，下装无菌粉末，中间以特殊薄膜隔开。

（二）安瓿的质量与注射剂稳定性的关系

安瓿用来灌装各种性质不同的注射剂，不仅在制造过程中需经高温灭菌，而且应适合在不同环境下长期储藏。玻璃质量有时能影响注射剂的稳定性，如导致pH值改变、沉淀、变色、脱片等。因此，注射剂玻璃容器应达到以下质量要求：①应无色透明，以利于检查药液的澄明度、杂质以及变质情况；②应具有低的膨胀系数、优良的耐热性，使之不易冷爆破裂；③熔点低，易于熔封；④不得有气泡、麻点及砂粒；⑤应有足够的物理强度，能耐受热压灭菌时产生的较高压力差，并避免在生产、装运和保存过程中所造成的破损；⑥应具有高度的化学稳定性，不与注射液发生物质交换。

（三）安瓿的检查

为了保证注射剂的质量，安瓿必须按药典要求进行一系列的检查，包括物理和化学检查。

物理检查内容主要包括：安瓿外观、尺寸、应力、清洁度、热稳定性等；化学检查内容主要有容器的耐酸、碱性和中性检查等。装药试验主要是检查安瓿与药液的相容性，证明无影响方能使用。

（四）安瓿的切割与圆口

安瓿需先经过切割，使安瓿颈具有一定的长度，便于灌药与安装。切割后的安瓿应瓶口整齐，无缺口、裂口、双线，长短符合要求。切口不好，玻璃碎屑易掉入安瓿，增加洗瓶的难度，影响澄明度。安瓿割口后，颈口截面粗糙，再相互碰撞及洗涤时玻璃屑容易落入安瓿内，因此需要圆口。圆口系利用强烈火焰喷烘颈口截面，使熔融光滑。

（五）安瓿的洗涤

安瓿一般使用离子交换水灌瓶蒸煮，质量较差的安瓿须用0.5%的醋酸水溶液，灌瓶蒸煮（100℃、30min）热处理。蒸瓶的目的是使得瓶内的灰尘、沙砾等杂质经加热浸泡后落入水中，容易洗涤干净，同时也是一种化学处理，让玻璃表面的硅酸盐水解，微量的游离碱和金属盐溶解，使安瓿的化学稳定性提高。目前国内药厂使用的安瓿洗涤设备有下列几种：

1．喷淋式安瓿洗涤机组 这种机组由喷淋机、甩水机、蒸煮箱、水过滤器及水泵等机件组成。喷淋机主要由传送带、淋水板及水循环系统组成。这种生产方式的生产效率高，设备简单，曾被广泛采用。但这种方式存在占地面积大、耗水量多、而且洗涤效果欠佳等缺点。

2．气水喷射式安瓿洗涤机组 这种机组适用于大规格安瓿和曲颈安瓿的洗涤，是目前水针剂生产上常用的洗涤方法。气水喷射式洗涤机组主要由供水系统、压缩空气及其过滤系统、洗瓶机等三大部分组成。洗涤时，利用洁净的洗涤水及经过过滤的压缩空气，通过喷嘴交替喷射安瓿内外部，将安瓿洗净。整个机组的关键设备是洗瓶机，而关键技术是洗涤水和空气的过滤，以保证洗瓶符合要求。

3．超声波安瓿洗涤机组 利用超声技术清洗安瓿是国外制药工业近二十年来新发展起来的一项新技术。在液体中传播的超声波能对物体表面的污物进行清洗。它具有清洗洁净度高、清洗速度快等特点。特别是对盲孔和各种几何状物体，洗净效果独特。

（六）安瓿的干燥与灭菌

安瓿洗涤后，一般置于120～140℃烘箱内干燥。需无菌操作或低温灭菌的安瓿在180℃干热灭菌1.5h。

三、注射剂的配制与过滤

（一）注射剂的配制

1．原辅料的准备 供注射用的原辅料，必须符合《中国药典》2010年版所规定的各项杂质检查与含量限度。某些品种，可另行制定内控标准。在大生产前，应做小样试制，检验合格方可使用。对有时不易获得专供注射用的原料，但医疗上又确实需要，必须用化学试剂时，应严格控制质量，加强检验，特别是水溶性钡、砷、汞等有毒物质，还应进行安全试验，证明无害并经有关部门批准后方可使用。

配制前，应正确计算原料的用量，称量时应两人核对。若在制备过程中（如灭菌后）药物含量易下降，应酌情增加投料量。含结晶水药物应注意其换算。投料量可按下式计算：

成品标示量百分数通常为100%，有些产品因灭菌或贮藏期间含量会有所下降，可适当增加投料量（即提高成品标示量的百分数）。原料（附加剂）用量=实际配液量×成品含量%。实际配液量=实际灌注量+实际灌注时损耗量。

2．注射液的配制

（1）配制用具的选择与处理 常用装有搅拌器的夹层锅配液，以便加热或冷却。配制用具的材料有：玻璃、耐酸碱搪瓷、不锈钢、聚乙烯等。配制浓的盐溶液不宜选用不锈钢容器；需加热的药液不宜选用塑料容器。配制用具用前要用硫酸清洁液或其他洗涤剂洗净，并用新鲜注射用水荡洗或灭菌后备用。操作完毕后立即刷洗干净。

（2）配制方法 分为浓配法和稀配法两种。将全部药物加入部分溶剂中配成浓溶液，加热或冷藏后过滤，然后稀释至所需浓度，此谓浓配法，此法可滤除溶解度小的杂质。将全部药物加入所需溶剂中，一次配成所需浓度，再行过滤，此谓稀配法，可用于优质原料。

（3）注意事项 配制注射液时应在洁净的环境中进行，一般不要求无菌，但所用器具及原料和附加剂尽可能无菌，以减少污染；配制剧毒药品注射液时，严格称量与校核，并谨防交叉污染；对不稳定的药物更应注意调配顺序（先加稳定剂或通惰性气体等），有时要控制温度与避光操作；对于不易滤清的药液可加0.1%～0.3%活性炭处理，小量注射液可用纸浆混炭处理。活性炭常选用一级针用炭或767型针用炭，可确保注射液质量。使用活性炭时还应注意其对药物（如生物碱盐等）的吸附作用，要通过加炭前后药物含量的变化，确定能否使用。活性炭在酸性溶液中吸附作用较强，故活性炭最好用酸碱处理并活化后使用。

配制油性注射液，常将注射用油先经150℃干热灭菌1～2h，冷却至适宜温度（一般在主药熔点以下20～30℃，趁热配制、过滤（一般在60℃以下），温度不宜过低，否则黏度增大，不易过滤。溶液应进行半成品质量检查（如pH值、含量等），合格后方可过滤。

（二）注射液的过滤

1．滤过机理 根据固体粒子被截留的方式不同，滤过机理分为如下三种。

（1）过筛作用 起过筛作用的介质有微孔滤膜、超滤膜和反渗透膜等。

（2）深层截留 分离过程发生在过滤介质的“内部”，粒径小于滤过介质孔径的固体粒子在滤过过程中，进入介质的深层而被截留分离。可能是由于惯性、重力、扩散等作用而沉积在空隙内部搭接形成所谓“架桥”或滤渣层，也可能由于静电力或范德华力而被吸附于孔隙内部。如砂滤棒、垂熔玻璃漏斗、多孔陶瓷、石棉滤过板等属于此种滤过机理。

（3）滤饼滤过 固体粒子聚集在滤过介质表面，由于滤过介质的架桥作用，滤过开始时在滤过介质上形成初始滤饼层，在继续过滤过程中，逐渐增厚的滤饼层起拦截颗粒的作用。

2．滤过的影响因素 过筛作用和深层截留的滤过速度与阻力主要由滤过介质所控制，如果药液中固体粒子含量少于0.1%时，属于介质过滤；如注射液的滤过，除菌滤过等。若药液中固体含量大于1%时，属于滤饼滤过；如浸出液的滤过等，滤过的速度和阻力主要受滤饼的影响，一般来说，滤饼滤过具有较大的阻力，液体由间隙滤过。

假定过滤时液体流过致密滤渣层的间歇，且间歇为均匀的毛细管聚束，则液体的流动遵循Poiseuile公式：

式中：V——液体的滤过体积；

P——滤过时的操作压力（或滤床面上下压差）；

r——流过层中毛细管半径；

l——毛细管长度；

η——滤液黏度；

t——滤过时间。

由式（3-12）可以看出滤过的影响因素为：①操作压力越大则滤速越快，因此常采用加压或减压滤过法。②滤液黏度越大，则过滤速度越慢。而液体的黏度随温度的升高而降低，因此常采用趁热滤过。③滤材中毛细管半径对滤过的影响很大，毛细管越细，阻力增大，不易滤过。为了提高滤过效率，可选用助滤剂。助滤剂是具有多孔性、不可压缩性的滤过介质，阻止沉淀物接触和堵塞滤过介质孔眼，保持一定空隙率，减少阻力，从而起到助滤的作用。常用的助滤剂有：纸浆、硅藻土、滑石粉、活性炭等。④滤速与毛细管长度成反比，故沉积滤饼的量越多，则阻力增大，滤速越慢，常采用预滤。

上述影响因素同样适用于表面过筛及深层截留。

3．滤器种类与特点 滤器按其截留能力可归类为粗滤（预滤）及精滤（末端滤过）。粗滤滤器包括砂滤棒、板框式压滤器、钛滤器；精滤滤器包括垂熔玻璃滤器、微孔滤膜、超滤膜等。

（1）普通漏斗 常用的有玻璃漏斗和布氏漏斗，常用滤纸、长纤维的脱脂棉以及绢布等做过滤介质，适用于少量液体制剂的预滤，如脱碳过滤等。

（2）垂熔玻璃滤器 分为垂熔玻璃漏斗、滤器及滤棒三种。按过滤介质的孔径分为1～6号，生产厂家不同，代号亦有差异。国内生产的垂熔玻璃滤器规格见表3-4。其中3号和G2号多用于常压过滤，4号和G3号多用于减压或加压过滤，6号以及G5、G6号作无菌过滤用。

垂熔玻璃滤器的优点是化学性质稳定（强碱和氢氟酸除外）；吸附性低，一般不影响药液的pH；易洗净，不易出现裂漏，碎屑脱落等现象。缺点是价格高，脆而易破。使用时可在垂熔漏斗内垫上一稠布或滤纸，可防污物堵塞滤孔，也有利于清洗，。可提高滤液的质量。这种滤器，操作压力不得超过98.06kPa（1kg/cm。），可热压灭菌。垂熔漏斗使用后要用水抽洗，并以1%～2%硝酸钠硫酸液浸泡处理。

（3）砂滤棒 国产的主要有两种，一种是硅藻土滤棒，另一种是多孔素瓷滤棒。硅藻土滤棒质地疏松，一般适用于黏度高、浓度大的药液。根据自然滤速分为粗号（500mL/min以上）、中号（500～300mL/min）、细号（300mL/min以下）。注射剂生产常用中号。多孔素瓷滤棒质地致密，滤速比硅藻土滤棒慢，适用于低黏度的药液。

砂滤棒价廉易得，滤速快，适用于大生产中粗滤。但砂滤棒易于脱砂，对药液吸附性强，难清洗，且有改变药液pH现象，滤器吸留滤液多。

（4）板框式压滤机 由多个中空滤框和实心滤板交替排列在支架上组成，是一种在加压下间歇操作的过滤设备。此种滤器的过滤面积大，截留的固体量多，且可在各种压力下过滤。可用于黏性大、滤饼可压缩的各种物料的过滤，特别适用于含少量微粒的待滤液。在注射剂生产中，多用于预滤。缺点是装配和清洗麻烦，容易滴漏。

（5）钛滤器 是用粉末冶金工艺将钛粉末加工制成，有钛滤棒与钛滤片。注射剂配制中的脱炭滤过，可以使用T2300 G-30的钛滤棒，其气泡点试验最大孔径大于30μm，而注射液的除微粒预滤过则可选用T2300 G-60的钛滤片，该片气泡点试验最大孔径不大于60μm，厚度1.0mm，直径145mm，钛滤器在注射剂生产中是一种较好的预滤材料。钛滤器具有抗热，抗震性能好、强度大、重量轻、不易破碎，过滤阻力小，滤速大等优点。

（6）微孔滤膜过滤器 以微孔滤膜作过滤介质的过滤装置称为微孔滤膜过滤器。常用的有圆盘形和圆筒形两种，圆筒形内有微孔滤膜过滤器若干个，过滤面积大，适用于注射剂的大生产。微孔滤膜过滤器的优点：微孔孔径小，截留能力强，有利于提高注射剂的澄明度；孔径大小均匀，即使加快速度，加大压力差也不易出现微粒“泄漏”现象；在过滤面积相同、截留颗粒大小相同的情况下，微孔滤膜的滤速比其他滤器（垂熔玻璃漏斗、砂滤棒）快约40倍；滤膜无介质的迁移，不会影响药液的pH，不滞留药液；滤膜用后弃去，不会造成产品之间的交叉感染。缺点：易堵塞，有些滤膜化学性质不理想。

滤膜的理化性质：①热稳定性，纤维素混合酯滤膜在干热125℃以下的空气中稳定，故在121℃热压灭菌不受影响。聚四氟乙烯膜在260℃的高温下稳定；②化学性能，纤维素酯膜适用于药物的水溶液、稀酸和稀碱、脂肪族和芳香族碳氢化合物或非极性液体。不适用于酮类、酯类、乙醚-乙醇混合溶液以及强酸强碱。尼龙膜或聚四氟乙烯膜化学稳定性好，特别是聚四氟乙烯膜，对强酸强碱和有机溶剂均稳定。

除此之外，还有超滤装置、多孔聚乙烯烧结管过滤器等。

在注射剂生产中，一般采用二级过滤，先将药液用常规的滤器如砂滤棒、垂熔玻璃漏斗、板框压滤器或加预滤膜等办法进行预滤后才能使用滤膜过滤，即可将膜滤器串联在常规滤器后作末端过滤之用。但一般还不能达到除菌的目的，过滤后还需灭菌。

4．滤过装置

（1）高位静压滤过装置 此种装置适用于生产量不大、缺乏加压或减压设备的情况，特别在有楼房时，药液在楼上配制，通过管道滤过到楼下进行灌封。此法压力稳定，质量好，但滤速慢。

（2）减压滤过装置 此法适应于各种滤器，设备要求简单，但压力不够稳定，操作不当，易使滤层松动，影响质量。一般可采用如图3-17所示的滤过装置，先经滤棒和垂熔玻璃滤球预滤，再经膜滤器精滤，此装置可以进行连续滤过，整个系统都处在密闭状态，药液不易污染。但进入系统中的空气必须经过滤过。

（3）加压滤过装置 加压滤过多用于药厂大量生产，压力稳定、滤速快、质量好、产量高。由于全部装置保持正压，如果滤过时中途停顿，对滤层影响也较小，同时外界空气不易漏入滤过系统。但此法需要离心泵和压滤器等耐压设备，适于配液、滤过及灌封工序在同一平面的情况。无菌滤过宜采用此法，有利于防止污染：加压滤过装置如图3-18所示。也可改用耐压的密闭配液缸，在配液缸上用氮气或压缩空气加压滤过，这种情况则不需要离心泵，从而避免了泵对药液的污染。

四、注射剂的灌封

滤液经检查合格后进行灌封，灌封包括灌注药液和封口两步，灌封应在同一室内进行。灌注后立即封口，以免污染。灌封室是灭菌制剂制备的关键地区，其环境要严格控制，洁净度达到100级。封口有拉封与顶封两种，拉封对药液的影响小。如注射用水加甲红试液测pH值为6.45，灌装于10mL安瓿中，分别用拉封与顶封，再测pH值时，拉封为pH6.35，顶封则为pH5.90。故目前都主张拉封，粉针用安瓿亦采用拉封。

灌封操作分为手工灌封和机械灌封两种。手工灌封常用于小试，药厂多采用全自动灌封机。安瓿自动灌封机因封口方式不同而异，但它们灌注药液均由下列动作协调进行：安瓿传送至轨道，灌注针头降入安瓿输注药液，灌注针头上升、安瓿传送至封口处。灌液部分装有自动止灌装置，当灌注针头降下而无安瓿时，药液不再输出以免污染机器与浪费。灌注药液并充气后的安瓿立即由封口部分封口，再经轨道送出产品。我国已有洗、灌、封联动机和割、洗、灌、封联动机，生产效率有很大提高。但灭菌包装还没有联动化。

灌装药液时应注意以下几点：①剂量准确，灌装时可按《中国药典》附录要求适当增加药液量，以保证注射用量不少于标示量。根据药液的黏稠程度不同，在灌装前，必须用精确的小量筒校正注射器的吸液量，试装若干支安瓿，经检查合格后再行灌装。②药液不沾瓶，为防止灌注器针头“挂水”，活塞中心常有毛细孔，可使针头挂的水滴缩回并调节灌装速度，过快时药液易溅至瓶壁而沾瓶。③通惰性气体时既不使药液溅至瓶颈，又使安瓿空间空气除尽。一般采用空安瓿先充惰性气体，灌装药液后再充一次效果较好。

在安瓿灌封过程中可能出现的问题有：剂量不准，封口不严（毛细孔）、出现大头、焦头、瘪头、爆头等，应分析原因及时解决。焦头主要因安瓿颈部沾有药液，封口时炭化而致。灌药室给药太急，溅起药液在安瓿瓶壁上；针头往安瓿里灌药时不能立即回缩或针头安装不正；压药与打药行程不配合等都会导致焦头的产生。充CO2时容易发生瘪头、爆头。对于出现的问题，应逐一分析原因，然后予以解决。

五、注射剂的灭菌与检漏

（一）灭菌

凡耐热的产品，宜采用115℃30min灭菌。对热不稳定及在避菌条件较好的情况下生产的注射剂，一般1～5mL安瓿可用流通蒸气灭菌100℃30min,10～20mL安瓿使用100℃45min灭菌。灭菌效果以F0值大于8进行验证。注射剂从配制到灭菌，必须在规定时间内完成（一般12h）。

灭菌效果与灭菌温度及时间有关。然而温度高灭菌时间长，易于杀死微生物，但却不利于药液的稳定性。因此在选择灭菌方法时，必须注意各方面因素，根据具体品种的性质，选择不同的灭菌方法和时间。

（二）检漏

安瓿如果有毛细孔或微小的裂缝存在，则微生物或污物可以进入安瓿，影响注射剂质量及使用安全性，因此，灭菌后的注射剂需进行检漏。

检漏一般应用灭菌检漏两用灭菌器。灭菌完毕后，稍开锅门，从进水管放进冷水淋洗安瓿使温度降低；然后关紧锅门并抽气，灭菌器内压力逐渐降低，如有漏气安瓿，则安瓿内空气也被抽出，当真空度达到85.3～90.6kPa（640～680mmHg）后，停止抽气；开色水阀，将有色水吸入灭菌锅中至盖过安瓿，然后关闭色水阀，开放气阀，再将有色水抽回贮器中；开启锅门，将注射剂车架推出，淋洗后检查，剔去带色的漏气安瓿。也可在灭菌后，趁热立即于灭菌锅内放入有色水，安瓿遇冷内部气体收缩，压力下降，有色水即从漏气的毛细孔或裂缝进入而被检出。此外还可将安瓿倒置或横放于灭菌器内，灭菌与检漏同时进行或用仪器检查安瓿裂缝。

六、注射剂的质量检查

注射剂质量直接影响其药效和用药的安全性。《中国药典》2010版中主要规定了澄明度、微生物、热原，稳定性等项目的检查。

（一）澄明度

注射液中特别是输液中微粒污染可造成循环障碍引起血管栓塞，微粒过多可造成血管堵塞，产生静脉炎或由于巨噬细胞的吞噬，引起组织肉芽肿。澄明度检查，不但可以保证用药安全，而且可以发现生产中的问题。例如，白点多为原料药或安瓿产生；纤维多半因环境污染所致。

澄明度检查：取供试品，在黑色背景、20W照明荧光灯光源下，用目检视，应符合国家食品药品监督管理局《澄明度检查细则和判断标准》的规定，除特殊品种外，均不得有异物。

（二）热原

常用的热原检查方法由家兔法和细菌内毒素检查法。

1．家兔法 《中国药典》2010年版规定的热原检查法系将一定剂量的供试品，静脉注入家兔体内，在规定时间内，观察家兔体温升高的情况，以判定供试品中所含热原的限度是否符合规定。供试验用家兔应按药典要求进行挑选，以免影响试验结果。

家兔法作为热原检查法，仍为各国药典法定的方法。选用家兔作试验动物，是因为家兔对热原的反应和人基本相似。检查要得到一致结果的关键是动物状况、试验室条件和操作。为此，目前已采用直肠热电偶代替直肠温度计，热电偶在整个实验中固定在直肠内，其温度可在仪表中显示出来，可免除肛表多次插入的测量操作。

2．细菌内毒素检查法 系利用鲎试剂与细菌内毒素产生凝集反应的机理，以判断供试品中细菌内毒素的限量是否符合规定的一种方法。细菌内毒素的量用内毒素单位（EU）表示。《中国药典》2010年版规定：细菌内毒素检查包括两种方法，即凝胶法和光度检查法，后者包括浊度法和显色基质法。供试品检测时，可使用其中任何一种方法进行试验。当测定结果有争议时，除另有规定外，以凝胶法结果为准。

鲎试剂是用鲎的血细胞溶解物制得，其与细菌内毒素产生凝集反应的机制是：鲎的血细胞中含两种物质，即凝固蛋白原和凝固酶原。凝固酶原经内毒素激活，转化成具有活性的凝固酶；凝固酶使凝固蛋白原酶解，转变成凝固蛋白；凝固蛋白又在交联酶的作用下，相互凝集而形成牢固的凝胶如图3-19所示。

比较家兔法与鲎试验法的灵敏性的试验，结果说明鲎试验法能检出0.0001μg/mL的内毒素，而家兔法只能检出0.001μg/mL的内毒素，故认为鲎试验法比家兔法灵敏度大十倍。鲎试验法特别适用于某些不能用家兔进行热原检测的品种，如放射性药剂、肿瘤抑制剂等。因为这些制剂具有细胞毒性，具有一定的生物效应，不适宜用家兔法检测。国内用此法检查输液剂、放射性药剂的热原。目前一般认为由于鲎试验法实验操作简单，实验费用少，结果迅速可靠。因而特别适用于生产过程中的热原控制。但其对革兰阴性菌以外的内毒素不够灵敏，故尚不能代替家兔热原检查法。

（三）无菌度

注射剂在灭菌结束后，除在灭菌过程中对有关参数进行控制外都必须抽出一定数量的样品进行无菌试验，以确保产品的灭菌质量。通过无菌操作制备的成品更应注意无菌检查的结果。具体检查方法参看《中国药典》2010年版。

（四）稳定性评价

注射剂的稳定性除上述无菌检查进行生物学稳定性评价外，还需要根据药物的性质及注射液的类型进行物理及化学稳定性进行评价。溶液型的注射液主要是化学稳定性的问题，因此需要制定主要成分含量测定方法来评价其化学稳定性。混悬型及乳剂型注射液，除化学稳定性外，还有物理稳定性的问题，包括在灭菌及贮存过程中，是否发生晶型转变、结晶长大，振摇后是否容易分散均匀。乳剂型注射液则主要是评价灭菌及贮存过程中乳滴是否变大。这些稳定性的变化直接影响产品的有效性及安全性。

此外药典还规定了注射剂的装量检查。而鉴别、含量测定、pH值的测定、毒性试验、刺激性试验等按具体品种要求进行检查。

七、注射剂的印字与包装

印字的内容包括注射剂的名称、规格及批号。包装对保证注射剂在贮存期的稳定性具有重要意义，如避光及防破损。一般用内衬瓦楞纸的纸盒分隔成行盛装。塑料包装是近年来发展起来的一种新型包装形式，安瓿塑料包装一般有热塑包装和发泡包装。

目前不少生产单位已使用印字、装盒、贴签及包装等联成一体的印包装联动机，大大提高了安瓿的印包效率。