Выдув-наполнение-запечатывание, также пишется как Выдув/наполнение/запечатывание, в этой статье сокращенно BFS, представляет собой автоматизированный производственный процесс, при котором пластиковые контейнеры, такие как бутылки или ампулы, в непрерывном режиме выдуваются, заполняются и запечатываются. Это происходит в стерильной, закрытой зоне внутри машины, без вмешательства человека, и, таким образом, может использоваться для асептического производства стерильных фармацевтических или нефармацевтических жидких/полужидких форм дозирования. BFS — это передовая технология асептической обработки, которая обычно используется для наполнения и упаковки определенных стерильных жидких составов, таких как жидкие офтальмологические препараты, ингаляционные анестетики или средства для промывания, но также может использоваться для инъекционных препаратов, парентеральных препаратов и нескольких других жидких или полужидких препаратов с объемами наполнения от 0,1 до 1000 см³. По сравнению с традиционными стеклянными ампулами ампулы BFS недороги, легки и небьющиеся.
История
BFS был разработан в начале 1960-х годов в Rommelag. В 1963 году Герхард Хансен подал заявку на патент на процесс BFS. Первоначально он использовался для упаковки нестерильных продуктов, таких как нестерильные медицинские приборы, продукты питания и косметика. В начале 1970-х годов система Bottelpack компании Rommelag впервые была использована для упаковки фармацевтических растворов большого объема. К концу 1980-х годов BFS прочно обосновался в упаковочной промышленности, особенно для упаковки фармацевтических и медицинских продуктов. В 1980-х и 1990-х годах BFS начал использоваться для ныне распространенных форм единичных доз небольшого объема. С начала 2000-х годов BFS становится предпочтительным процессом упаковки для парентеральных продуктов.
Процесс BFS
Процесс BFS функционирует аналогично обычному экструзионно-выдувному формованию и происходит в машине BFS. Сначала пластиковая полимерная смола нагревается до >160 °C и сжимается до 35 МПа, что позволяет экструдировать ее в трубчатой форме и поместить в открытую двухкомпонентную форму для формирования контейнера. Затем форма закрывается, что сваривает дно контейнера. Одновременно с этим заготовка над формой разрезается, или иглы для наполнения помещаются в головку заготовки без разрезания заготовки (ротационный тип BFS). Затем в область горлышка помещается оправка для наполнения с функцией продувки воздухом, которая герметизирует контейнер. Затем через оправку для наполнения вводится стерильный сжатый воздух для раздувания и формирования контейнера. В процессе BFS для меньших ампул система сжатого воздуха исключается, вместо этого используется вакуумное формование контейнера. После того, как контейнер BFS был сформирован, желаемая жидкость заполняется в контейнер через блок оправки для наполнения. Затем поднимается узел заливочного дорна, и форма головки герметично запечатывает контейнер. Одновременно с этим контур головки формируется вакуумом. На последнем этапе форма открывается, и готовый контейнер покидает форму.
Один цикл процесса занимает несколько секунд. Скорость процесса и, следовательно, производительность процесса во многом зависят от размера контейнера BFS и габаритов оборудования BFS. Например, в начале 2000-х годов машины Rommelag 3012, 305 и 4010 M имели производительность около 4000, 8000 или 20 000 контейнеров в час. На смену этим машинам пришли машины Rommelag 312, 321, 360, 364 и 460 с производительностью до 35 000 контейнеров в час.
Требования стерильности
Процессы BFS представляют собой асептический процесс наполнения, который производит стерильные продукты и, следовательно, должен быть стерильным. Асептические машины BFS должны быть спроектированы таким образом, чтобы предотвращать постороннее загрязнение. Таким образом, машины BFS роторного типа размещаются в классифицированных зонах, таких же, как и машины BFS челночного типа (открытый паризон), которые имеют кожух чистого помещения класса А, обеспечиваемый стерилизованным воздухом и находящийся под избыточным давлением. Автоматические программы SIP используются для стерилизации оборудования BFS, что позволяет избежать вмешательства человека. Благодаря автоматическому запуску и процессам наполнения машины BFS не требуют человеческого вмешательства во время фактического процесса BFS. Однако персонал должен выполнять определенные настройки или вмешательства. В среде машины BFS требуется как мониторинг частиц, так и микробиологического загрязнения, а также рутинные процессы CIP/SIP. Машины BFS обычно оснащены несколькими различными системами фильтрации стерилизующего воздуха для буферного воздуха, воздуха вспомогательной паризон и воздуха паризонного воздуха класса А (при необходимости для машин челночного типа, например, машин открытого типа). Обычно воздух стерилизуется фильтрационными системами, в которых установлены автоматические тесты на целостность фильтра (например, автоматические тесты на проникновение воды или частиц). Воздушные системы обычно интегрируются в цикл SIP машины BFS.
Материал БФС
Материалы, используемые в упаковке BFS, обычно представляют собой полиолефины, в основном полиэтилен (LDPE или HDPE) и полипропилен (PP). Эти материалы прочные и инертные, что обеспечивает стерильность и герметичность в течение срока годности продукта. Тенденции к диффузии можно уменьшить, используя первичные полимеры, но полностью предотвратить диффузию невозможно. Это связано с природой полиолефинов и их добавок, если они присутствуют. Несколько поставщиков полиэтилена разработали специальную смолу класса EP или USP для контейнеров BFS. Проникновение в контейнеры BFS и потеря воды могут быть проблемой для некоторых смол BFS. Поэтому в некоторых случаях используются методы вторичной упаковки (ламинированные пакеты).
Преимущества
BFS допускает множество различных конструкций контейнеров, постоянно высокое качество процесса, высокую производительность процесса и является, по сравнению с другими процессами упаковки, недорогим. Кроме того, контейнеры BFS легче стеклянных контейнеров и небьющиеся, что облегчает их транспортировку. Благодаря одноразовой природе контейнеров BFS они более удобны в использовании для пациентов. Технология BFS обеспечивает высокий уровень стерильности, особенно по сравнению с обычным наполнением, что в основном достигается за счет отсутствия контакта/вмешательства человека — основного источника загрязнения.