Qué mide el ensayo de barrera al oxígeno

Un permeabilímetro de oxígeno para envases blister mide la transmisión de oxígeno a través de un material de envase o, cuando el equipo y el método lo permiten, hacia el interior de un envase terminado. El oxígeno que penetra en un blister puede contribuir a la oxidación de medicamentos sensibles y afectar potencialmente a su potencia, aspecto o vida útil. Los ensayos ayudan a los equipos de envases a comparar materiales y controlar el rendimiento de barrera. Por sí solos, no determinan la vida útil de un medicamento: la estabilidad de la formulación, la humedad, la luz, la integridad del sellado y las condiciones de almacenamiento también influyen en el resultado.

En el caso de las películas planas, la tasa de transmisión de oxígeno, u OTR, suele expresarse como el volumen de oxígeno que atraviesa una superficie determinada durante un tiempo especificado y en condiciones establecidas, por ejemplo, cm³/(m²·día). El resultado también puede indicar la diferencia de presión parcial del oxígeno. La permeabilidad del material es una propiedad distinta que relaciona la transmisión con el espesor de la probeta y la diferencia de presión, bajo determinados supuestos. Compare los resultados solo cuando las unidades, la temperatura, la humedad, las condiciones de presión y los criterios de cálculo sean compatibles.

Los sistemas blister suelen combinar una cavidad conformada con un material de tapa y un sellado térmico. El resultado obtenido en una lámina plana describe el material ensayado, mientras que el resultado de un envase completo refleja el sistema de ensayo en su conjunto y puede incluir la transmisión a través de varios componentes y de la zona de sellado. Esta distinción es importante al comparar estructuras basadas en PVC, películas recubiertas, laminados multicapa y blisters con aluminio. El conformado puede modificar el espesor local, por lo que los datos de la película de entrada por sí solos quizá no representen la barrera de una cavidad conformada.

Cómo funciona el ensayo de transmisión de oxígeno

En un ensayo típico de película, una probeta separa una cámara con una presión parcial de oxígeno más alta de una cámara de gas portador con una presión parcial de oxígeno más baja. El oxígeno atraviesa el material y un detector mide la cantidad que llega al lado receptor. El instrumento supervisa la señal mientras se aproxima a una tasa estable y, a continuación, calcula la transmisión utilizando el área expuesta y las condiciones del método. El acondicionamiento y la equilibración son esenciales, ya que la temperatura, la humedad y la exposición previa pueden modificar el comportamiento medido.

La detección coulométrica se utiliza ampliamente para medir la transmisión de oxígeno; ASTM D3985 describe un método coulométrico para películas y láminas de plástico bajo condiciones especificadas. ASTM F1927 aborda la transmisión de oxígeno a través de materiales barrera mediante un detector coulométrico con humedad relativa controlada. ASTM F1307 cubre la tasa de transmisión de oxígeno a través de envases secos mediante un sensor coulométrico. Antes de redactar un protocolo o declarar conformidad con una norma, confirme la edición vigente, el alcance, los requisitos de las probetas y la aplicabilidad.

Un permeabilímetro de oxígeno para envases blister puede utilizar una celda para películas, un soporte para envases u otra configuración validada. Los ensayos de películas planas permiten la selección de materiales y la inspección de recepción; los ensayos de envases evalúan una configuración más completa, pero requieren un sellado adecuado, un volumen interno y una preparación de muestras apropiados. Las capacidades del método varían según el instrumento. Solicite a los proveedores que expliquen el detector, el método de calibración, el intervalo de detección, el control de humedad y si el soporte y el procedimiento son adecuados para la geometría real del blister y el nivel de barrera previsto.

Tipos de ensayo y controles relacionados del envase

Elija un ensayo de película plana cuando la decisión se refiera a la selección de resinas, la uniformidad del recubrimiento, la cualificación de proveedores o los cambios entre lotes de un material sin conformar. Ensaye las capas pertinentes y documente su orientación, espesor, área expuesta e historial de acondicionamiento. En el caso de cavidades conformadas, considere si es posible montar una probeta representativa sin dañarla ni provocar fugas en los bordes. Los resultados de muestras planas y conformadas pueden ayudar a determinar cómo afecta el procesamiento al rendimiento de barrera, siempre que se documenten los métodos y las condiciones de presentación de resultados.

Un método para envases terminados es útil cuando se evalúa el diseño completo del blister, incluidas la cavidad, la tapa y el sellado. Según el método, el resultado puede expresarse por envase en lugar de por unidad de superficie. Los volúmenes internos muy pequeños y las estructuras de alta barrera pueden dificultar la preparación y la medición. Antes de comparar diseños o transferir un método entre laboratorios, acuerde la configuración de las muestras, la compatibilidad del soporte, el blanco del método, el tiempo de equilibración y los criterios de aceptación.

La transmisión de oxígeno y la integridad del envase responden a preguntas relacionadas, pero distintas. Un ensayo de fugas investiga las vías por las que un envase puede intercambiar gases o líquidos; un ensayo de resistencia del sellado evalúa el rendimiento mecánico del sellado. El ensayo de transmisión de vapor de agua evalúa la barrera contra la humedad, no la barrera contra el oxígeno. Paratronix incluye entre sus equipos permeabilímetros de vapor de agua, detectores de fugas, equipos para ensayos de fugas y resistencia del sellado, y detectores de microfugas no destructivos. Estas categorías pueden contribuir a una evaluación más amplia del envase; confirme con el proveedor las capacidades y la aplicabilidad de cada instrumento.

Dónde contribuyen los ensayos a las decisiones sobre envases y las normas

Los fabricantes farmacéuticos utilizan datos de barrera durante el desarrollo de envases, los cambios de materiales, la cualificación de proveedores y el control de calidad continuo. Los convertidores de envases pueden utilizarlos para comparar estructuras e investigar variaciones del proceso. Los laboratorios externos quizá necesiten soportes flexibles y registros trazables para atender a varios clientes. A los equipos de compras les conviene especificar la muestra prevista y el intervalo de medición antes de solicitar presupuestos, mientras que los equipos de calidad y asuntos regulatorios necesitan una justificación sólida que vincule el método de ensayo, los límites de aceptación y los requisitos de estabilidad del producto.

El acceso a los mercados globales depende del medicamento, el destino y los requisitos regulatorios aplicables; un resultado de un ensayo ASTM no constituye por sí solo una aprobación universal de un envase blister. Un plan de ensayo puede basarse en las disposiciones pertinentes de las farmacopeas sobre envases, las directrices de estabilidad y las especificaciones de materiales acordadas, junto con el método de transmisión seleccionado. Consulte los requisitos vigentes con la autoridad y el cliente pertinentes. Registre la edición del método y cualquier desviación justificada para facilitar la interpretación de los resultados durante la revisión de proveedores, la validación o una inspección.

Un programa práctico de cualificación comienza con la sensibilidad del producto al oxígeno y las condiciones de almacenamiento previstas. A continuación, los equipos evalúan materiales candidatos, examinan el envase conformado y complementan las mediciones de barrera con controles apropiados del sellado y la integridad. Tras un cambio de proveedor de película, temperatura de conformado, material de tapa o parámetros de sellado, la evaluación de riesgos determina qué ensayos deben repetirse. Los equipos de Paratronix para ensayos de vapor de agua y sellado pueden ser pertinentes para ese programa más amplio; solicite las especificaciones y la información sobre la viabilidad de las muestras para cada ensayo propuesto.

Cómo seleccionar y cualificar un instrumento

Comience por el intervalo OTR previsto y las decisiones que deberán respaldarse con el resultado. El intervalo de medición verificado y la sensibilidad del instrumento deben cubrir la tasa de transmisión prevista con un margen adecuado, incluidos los valores muy bajos de los materiales de alta barrera. Revise la repetibilidad, los procedimientos de calibración, el comportamiento de referencia y el efecto de las fugas en el soporte. Solicite pruebas obtenidas en condiciones pertinentes para sus muestras y compruebe si las prestaciones indicadas son aplicables a películas, envases o ambos. No seleccione un instrumento únicamente por el límite de detección más bajo anunciado.

A continuación, evalúe la manipulación de muestras y el control ambiental. Confirme el área de ensayo disponible, el número de celdas, el intervalo de temperatura, los ajustes de humedad relativa, los requisitos de gas portador y la compatibilidad con las dimensiones del blister. Determine si el instrumento puede alojar cavidades conformadas o envases completos sin comprometer el límite del ensayo. Consulte sobre el tiempo de equilibración, la exportación de datos, los controles de acceso de usuarios y las funciones de registro de auditoría, si su sistema de calidad las requiere. Un ensayo con una muestra representativa puede revelar limitaciones prácticas antes de la compra.

La instalación y la cualificación deben seguir un plan documentado adecuado para el laboratorio. Confirme los servicios necesarios, la calidad de los gases, la ubicación, la formación de los operadores y el servicio técnico del proveedor. Establezca los intervalos de calibración y mantenimiento a partir de las instrucciones del fabricante, el uso y la evaluación interna de riesgos; no existe un intervalo único adecuado para todos los instrumentos. Durante la cualificación del método, evalúe los blancos, la repetibilidad, la preparación de muestras y los límites de aceptación. Conserve los datos brutos e investigue los valores atípicos o las desviaciones antes de utilizar los resultados para tomar decisiones de compras o calidad.

Costes, mantenimiento y tendencias futuras de ensayo

El coste total de propiedad incluye el instrumento, los soportes adecuados, la instalación, la formación de los operadores, los gases, los consumibles, los materiales de calibración, el mantenimiento preventivo y el servicio técnico. Considere también el software, la documentación de cualificación, la preparación de muestras y el espacio de laboratorio. La duración del ensayo afecta a la capacidad: las muestras de alta barrera pueden requerir más tiempo de acondicionamiento o medición, según el método y el equipo. Compare los presupuestos con el volumen anual de muestras previsto y el plazo de entrega requerido, incluidos los costes de repetir ensayos y cualquier trabajo que aún deba encargarse a laboratorios externos.

Estime el retorno de la inversión teniendo en cuenta las decisiones que espera tomar el laboratorio: reducir el gasto en ensayos externos, acelerar la evaluación de materiales o identificar antes envases inadecuados. Asigne valores realistas e incluya el tiempo del personal y el soporte continuo, en lugar de suponer que cada ensayo generará ahorros. Un laboratorio externo puede seguir siendo adecuado para mediciones ocasionales; el equipo interno puede resultar más atractivo cuando el volumen de muestras, la confidencialidad o los plazos de desarrollo lo justifican. Revise el cálculo después de un estudio de viabilidad representativo y de recibir un presupuesto del proveedor.

Los equipos de envases también evalúan estructuras reciclables y alternativas a los laminados de alta barrera consolidados, por lo que resulta cada vez más valioso comparar de forma fiable materiales nuevos. Los registros digitales y los flujos de trabajo automatizados pueden mejorar la trazabilidad si se implementan correctamente, mientras que la demanda de mediciones sensibles sigue creciendo a medida que evolucionan los productos y los diseños de envase. Para hablar con paratronix sobre un programa de ensayos, prepare las dimensiones del blister, la estructura del material, el intervalo de barrera previsto, las condiciones de ensayo, las normas requeridas, el volumen de muestras y cualquier necesidad de ensayos de vapor de agua o sellado.