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为药品穿上纳米外衣

发布时间:2021年08月18日    点击:[0]人次

为药品穿上纳米外衣

“纳米技术是21世纪最活跃的三大前沿研究领域之一,也是我国与发达国家差距最小的学科,是我国最有可能与发达国家保持同步发展的学科。”前不久,在由中国包装联合会主办的“第二届纳米技术在包装领域的应用研讨会”上,有关专家指出,我国近年来涌现出了一批纳米包装应用企业和纳米包装新材料、新产品,如聚合物基纳米复合材料(PNMC)、纳米抗菌包装、纳米塑料包装、纳米黏合剂等,有些已经初步产业化。对于制药工业,自药品加工成型后,包装材料就起着保护药品安全和有效,方便贮存和运输、销售和使用等方面的重要作用。由纳米技术制造的功能性包装材料,为医药包装提供了更大的发展机遇。

■纳米技术开辟包装新领域

据专家介绍,目前药品包装使用的主要材料有塑料、橡胶、金属、玻璃等。出于对药品包装阻隔性、高耐冲击强度、柔软、透明等综合性能的要求,塑料类材料的应用更为普遍。多年来,人们对聚合物高分子结构进行了大量改性、复合及加工过程的研究,取得了显著效果。在此基础上,现在已有几百种塑料包装阻隔性材料得到相当广泛的应用。但是,要使这些材料的阻隔性达到玻璃容器或金属薄膜那样的水平,仍然有相当大的距离,并且现有的一些有机抗菌材料存在易挥发、产生有害物质等缺点。值得关注的是,近年来纳米技术理论及应用研究成果为进一步提高包装的阻隔性等开辟了新途径。

纳米技术是指在纳米级空间尺度内,对材料进行加工,制造具有特定功能的产品,或对某物质进行研究,掌握其原子和分子的运动规律的高新技术。采用纳米技术制造的包装材料有更好的强度、刚性、生物降解性、化学稳定性、热力稳定性、隔热防火特性和防紫外线特性等。纳米纸、聚合物纳米复合材料、纳米黏合剂及纳米抗菌包装的发展将为药品软包装开辟新领域,从而使这一与人们生活密切相关的产品的质量得到更好的保障。

■提高包装阻隔性

高阻隔性是药品包装必须具备的一个重要性能。具有高阻隔性的包装可有效地阻隔氧气、蒸汽、二氧化碳等。常见的此类包装材料有多层复合膜,如药用泡罩包装材料(包括最常用的药用聚氯乙烯PVC硬片和药用铝箔、塑料硬片、热封涂料等)。由于药品对湿气、氧气等非常“敏感”,以及人们对药用包装要求的提高和药品储存期的延长,一些研发机构正在采用新技术将塑料硬片复合一层高阻隔性材料(如聚偏二氯乙烯PVDC)。PVDC最大的特点是对气体(如蒸汽)具有强阻隔性,从而可很好地保护药品原味。目前最具有代表性的组合有PVC/PVDC。研究表明,纳米级无机粒子可以极大地改进基础树脂的物性,因此可在高阻隔性包装材料中发挥特殊作用。如德国Bayer公司推出的尼龙纳米复合材料,其将化学改性的硅酸盐黏土分散在PA6薄膜中。这些细小颗粒不会影响薄膜的透明度,且建立了迷宫式的气体通路,从而可以减慢气体通过薄膜的进程。

日本纳米材料公司将纳米复合材料涂在各种薄膜基体上,据称其阻隔性与镀铝膜相同。既具有无机材料的高阻隔性又有塑料透明性的涂氧化硅膜是塑料阻隔技术产品的代表。在这种薄膜中,氧化硅的深层厚度仅为0.05~0.06微米,因此薄膜的光泽、透明度好,而且与塑料膜黏合极牢,抗弯折性极佳,其阻隔性优于一般共挤薄膜和PVDC涂布膜,氧气、蒸汽的透过率极低,且耐消毒,其在美国、日本等发达国家已生产和使用。

■无机纳米抗菌剂性能优越

由于许多有机抗菌剂存在耐热性差、易挥发、易分散而产生有害物质、安全性能不好等问题,因此目前人们更为关注无机抗菌剂的开发。无机抗菌剂主要包括银、铜、锌、硫、砷及其离子元素等。研究表明,利用超微细技术可以生产纳米级的无机抗菌剂。将这些纳米级的无机抗菌剂加入到造纸浆料或者薄膜中,就可制成抗菌性能极强的纸、薄膜型药品包装材料。另外,纳米级氧化钛、氧化硅、氧化锌等光催化抗菌剂,能将细菌及其残骸杀灭和消除。所以,它们比仅能杀死细菌本身的传统抗菌剂的性能更为优越。例如MOD系列的纳米高性能无机抗菌剂,其解决了无机抗菌剂在应用中变色的世界性难题。在此次会议上,据专家介绍,MOD系列纳米高性能无机抗菌剂是以MOD活性基因及无机纳米银化物为主要活性抗菌成分,以各种无机材料为载体而制成的无机抗菌剂粉体。这种特效无毒的光谱抗菌剂,可耐高温,适应性广,抗菌性能强,0.5%~2%的添加量的包装产品,其抗菌效率可达99.9%。□何培建 王大志

转载自: 中国医药报

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