前面在（2）中讲了注射器的针头，以帮助大家更好地了解针头相应的一些属性参数。而PFS中的活塞，作为重要组成部分，起着重要的阻隔，输药等作用。在今天的分享中，我们先来讲讲活塞。
活塞的法规要求
作为直接与药品接触的弹性体材料，满足法规的要求，是能应用于药品包装的第一步。这里把活塞相关的标准整理如下（另外有与胶塞相关的一些标准，这里没有列出）：
表 1 活塞的法规与标准
| 标准 | 内容 |
|---|---|
| YBB00072004-2015 |
预灌封注射器用氯化丁基橡胶活塞 |
| YBB00082004-2015 |
预灌封注射辑用溴化丁基橡胶活塞 |
| EP 3.2.9 |
Rubber closures for containers for aqueous parenteral preparations, for powders and for freeze-dried powders |
| USP 381 |
Elastomeric Closures for Injections |
| ISO 11040-5 | Prefilled syringes. Plunger stoppers for injectables |
根据EP 3.2.9,活塞涉及的鉴别与测试有：
材质构成，可以采用全反射红外（ATR），同时测定灰分量
化学性能（试液澄清度/酸碱度/吸收度/还原性物质/铵离子/锌/重金属/挥发硫等）
穿刺力，落屑与自封性（不适用于PFS的活塞）
总体来说，EP 3.2.9是一个通用的要求，以胶塞的鉴别测试为主；USP381里的测试项目与EP 3.2.9也基本保持一致；国内则同时要满足YBB中氯化与溴化活塞的要求。下面根据ISO的标准，重点看下其尺寸设计。
活塞尺寸与设计
在YBB00072004-2015 与YBB00082004-2015中，都提到了活塞的设计 ，其来源是ISO 11040-5。活塞分两种，扣合式活塞(PSL,plunger stopper with snap lid)与螺纹活塞(PT,plunger stopper with thread),其设计如下：
图1 ISO 11040-5中规定的两种活塞尺寸
表2 ISO 11040-5中规定的活塞尺寸列表
活塞的应用要求
除了上面提到的活塞的外观，化学性能等方面外，活塞主要需要满足如下的基本应用要求。
与药品接触时，提取物与浸出物的风险（部分体现在前面的化学性能中）
与药品接触时，药品的质量受到影响的风险可接受
与药品接触时，活塞本身受到影响的风险可接受
与药品接触时的颗粒物问题可接受
与推杆的配合性，活塞的润滑性，滑动性及密封性能满足要求。
重点来看看润滑与滑动，在前面的硅化分享系列中[文献1]，我们知道，存在不同阶段的两个力：使注射活塞开始移动时所需的力（Plunger Breakloose Force,简称PBF，见图2）;及让活塞继续在针筒轴向上移动的力（Extrusion Force，简称EF)。
图2 PFS注射器的PBF值
而活塞前进时的摩擦力，主要来自于直接接触的面，如果采用两种不同的硅化工艺，随着时间的推移，常规的硅化（图3左）PBF会增加，因为活塞与玻璃透过硅油，有了更多的接触；而通过烘烤硅化的PBF变化则是相对较小（图3右），因为硅油相对有了更好的固定。
图3 PFS注射器的不同硅化方式的PBF值随时间变化
活塞的表面处理
对于活塞而言，为了满足应用时的需求（与药品相互作用，滑动力等），通常要进行一些表面处理，主要有如下四种：
非交联硅油硅化
常规的硅油表面处理
交联硅油硅化
通过UV对不同硅油与化学交联剂进行交联
涂膜活塞（氟化聚合物）
表面的均匀喷涂，增加阻隔性
覆膜胶塞（氟化聚合物，部分覆盖于活塞表面）
表面的部分覆膜，增加阻隔性
图4 PFS注射器活塞的不同表面处理方式
值得注意的是，覆膜活塞，其所覆盖的地方为药液与活塞的接触处，以起到阻隔的效果；而涂膜活塞，则是实现了全覆盖；胶塞也是如此，如图5。那些涉及密封的区域（瓶口水平位置及拐弯的位置，没有橙色标出的区域），是没有膜的覆盖的，这是因为如果覆盖了膜，势必影响整体的CCIT
图5 PFS注射器活塞Flurotec的覆盖区域（橙色）
而涂膜活塞，则是实现了全覆盖，目前这是德特威勒的独有技术，在全覆盖的同时，依旧能保持好的CCIT，这对涂膜的技术就有了很高的要求。
好了，今天的连载就分享到这里，帮助大家了解注射器中涉及活塞的一些知识与应用。在下一节的分享中，我们来进一步讲一讲PFS注射器中的针筒。
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参考文献：
1. 药品包装容器硅化连载之：硅化效果与定量检测（4）
2. PDA Technical report 73 Pre filled syringe user requirement for biotechnology applications
3.Syringe Siliconisation Trends, Methods and Analysis Procedures
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