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本文将系统论述眼药水的灭菌、灌装、封装过程，全文较长，建议阅读前先收藏。
眼药水，对于我们的日常生活而言并不陌生，甚至很多人都意识不到它属于药物。很多人可能在用眼多时，就顺手拿来滋润一下干涩的眼球。
但是，事情正在发生着变化。现在的眼药水分为两大类：即眼病和眼部护理。根据功能具体分类，又可以分为抗感染、抗炎抗过敏、白内障、青光眼、视疲劳干眼症、眼底病变这六大用药类别。随着老龄化社会的加剧，白内障、青光眼、眼底新生血管病等与年龄密切相关的疾病的人群也在迅速增长。
常见眼病症状
眼药滴剂作为一种非侵入式的治疗手段，越来越受到临床的青睐。目前，北美主导着全球的眼药行业，全球市场规模超过400亿美元。欧洲的眼药市场也发展迅猛。作为新兴市场，不少大型制药公司也在开发亚太地区的时长。而在我国，眼药作为医药行业的一条新赛道，此时正在聚集跃跃欲试的参赛选手。
美国眼药市场增长趋势
摆在眼药行业的后发者面前的问题，除了开发创新的药品包装形式及包装材料之外，非常重要的一点就是如何实现眼药的无菌、安全和可靠的灌装及封装。由于这些无菌眼科药物的多样性和日益加强的监管，厂家必须使用足够精密、稳定且适应性强的无菌灌装线，才可以应对这个不断增长的市场中的各种挑战。
眼药水灌装联动线
玻璃瓶 VS 塑料瓶
传统的眼药水包装是一个带有单独滴管的玻璃小瓶，但是由于在使用过程中，滴管的插拔会造成产品污染的风险，因此眼药行业逐渐淘汰了玻璃瓶，开始使用带有组合滴头的塑料瓶。这样的设计大大改善了无菌溶液的密封性，最大限度地降低了污染的风险。与玻璃瓶相比，塑料瓶具有几个优点：不易碎、可挤压且重量轻。
眼药水包装从玻璃滴瓶变为塑料组合滴瓶
使用塑料替代玻璃具有很多好处，但却有一点问题，塑料的熔点低，无法抵御杀菌过程中几百摄氏度的高温，因此无法进行灌装前灭菌，只能使用预先灭菌的瓶子。因此，这些瓶子的整个灌装过程必须完全无菌，并隔绝所有可能引入的杂质粒子。
灭菌隧道
鉴于大多数的眼药水需要分多次使用，眼药水需要至少一个月的保质期。同时，近年的研究显示苯扎氯铵等防腐剂可能会产生一些副作用，因此目前眼科滴剂的发展趋势是使用不含防腐剂的配方。这样就面临两个挑战，一个是开发新的滴剂包装，保证使用过程中不会被外界细菌污染，另一个就是对产品的无菌有更高的要求。
防腐剂
更严格的监管
除了临床上的需求，眼科药物包装还要受到药品监督部门的的监管。监管的要求包括：保护药品质量，打开包装时产品无菌，给药准确，使用过程中产品污染可控等。由于使用期限较长，眼药水包装对产品性能和安全性的影响比固体口服药物的包装更为重要。因此，眼药水的生产通常要求满足GMP指南，还需要满足药典和ISO等要求。
三件式眼药水滴瓶
最常见的眼药水滴瓶由如上图所示的三个部分组成。这三个部分在灌装后需要依次组合到一起，并旋紧。
还有近年开发出的两件式滴瓶，用于不含防腐剂的眼药水的生产。这种滴瓶在眼药水的出口处安装了一个过滤器，能够避免细菌回流。
两件式眼药水滴瓶
那么，眼药水是如何灌装的呢？我们以西班牙I-DOSITECNO公司的BI-O型灌装联动线为例进行说明。
这款机器是I-DOSITECNO专为眼药水生产设计的，2005年一经推出，便在欧洲市场大受欢迎。产品经过多次迭代升级，如今已搭配很多成熟的先进科技，是眼药水灌装的“金标准”。
由于眼药水瓶包装都是整包散装购买的，因此第一步就是需要将散装的瓶子组装件排列整齐，方便之后组装。BI-O在设计上采用了振动理瓶器，通过振动的方式，让瓶子组件在分拣碗中排列整齐。
振动理瓶器分拣瓶盖
相比机械理瓶器可能带来的颗粒污染和难清洁问题，振动理瓶器避免了空气喷射可能带来的杂质，保证了样品的洁净度。
然后要解决的问题就是药瓶重量的问题，相比玻璃瓶，塑料眼药水瓶重量太轻，重心不稳，因此BI-O使用了真空带用以固定，保持瓶子直立。同时，由于需要眼药水瓶采用了可以挤压的较软材料，真空带也可以固定瓶子，防止在插入滴管的过程中，直接将瓶子压扁。
使用真空带固定瓶子
针对灌装过程中可能出现的外界颗粒及病原污染的可能性，BI-O提供了两种解决方案。
首先，BI-O及其上方标配层流控制系统，通过将气流从洁净区域逐级吹出，保证了灌装机整体相对外界的正压力，使得外界污染物颗粒无法进入。
另外，BI-O还可以在仪器外配置隔离器，物理隔绝外界污染。
层流控制示意图
灌装的最后一步，需要将滴瓶的旋盖旋紧。散装的经过之前介绍的振动理瓶器排列好后，使用真空拾放系统，将瓶盖放在瓶上并旋紧。BI-O采用伺服驱动的扭矩站，并用扭矩计监控每次旋盖的应用扭矩，确保旋盖不会太紧或者太松。
真空拾放系统自动安装滴管及瓶盖
在线扭矩计实时监控旋盖扭矩
对于很多药企而言非常头痛的QA/QC问题，BI-O也给出了解决方案。整个灌装联动线的多个位置都设置了在线监测点，对于外观、重量等不合格的产品，会记录位置，并在输出前自动淘汰。这样大大减轻了人工质检的压力，减少了不合格产品进入市场的可能。
在线质检及自动淘汰系统
参考资料
2020年中国眼药行业分析报告-市场行情监测与发展战略规划
Addressing Challenges Of Sterile Ophthalmic Product Filling
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