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ISO 11608-3 卡式瓶试验

如何对滑动力、密封性和剂量准确性进行可靠试验,并避免典型的试验误差

ISO 11608-3 是用于笔式注射器自动注射器等注射系统中卡式瓶及其他药物容器试验的关键标准。重点关注作用于活塞上的力、密封性以及给药过程中的功能性能。

然而在实践中,试验容易受到试样处理或试验装置等因素的影响——这些因素可使试验结果产生偏差。ZwickRoell 通过可再现的试验条件和符合标准且灵活的试验解决方案应对这些挑战。

挑战与误差来源 试验步骤 试验解决方案 自动化 常见问题解答 下载 请求咨询

 

关键要点

  • ISO 11608-3 除其他要求外,还规定了用于测定活塞启动力和滑动力的试验、用于验证重新密封性能的泄漏和密封性试验,以及用于评估剂量和体积准确性的功能试验。这可确保药物容器功能可靠、保持密封,并从首次给药到最后一次给药始终保持一致的性能。
  • 关键影响因素包括硅化处理、材料组合,以及由筒体、活塞和润滑介质形成的摩擦学系统。
  • 常见误差并非来自产品本身,而是来自试验装置,例如作用于卡式瓶上的夹持力,或卡式瓶在托架中的晃动。
  • 即使是极小的侧向力,也可能显著导致滑动力测量结果产生偏差。
  • 传统托架解决方案往往缺乏足够的可再现性,因为它们无法确保对试样进行精确导向。
  • ZwickRoell 通过可再现的试样导向以及减少操作人员影响,实现稳定且符合标准的试验条件。

标准在实践中:误差来源及其对试验结果的影响

  • 材料和系统特性的影响:内壁的硅化处理会显著影响滑动力,从而影响系统内部的摩擦条件。老化、润滑剂分布不均,以及活塞材料、筒体材料和润滑情况的组合,都可能导致启动力增加,并显著改变力值曲线。
  • 关键因素——试样处理及夹持:由于卡式瓶缺乏指形法兰,因此实现明确且可再现的固定尤其具有挑战性。即使在玻璃卡式瓶中,侧向夹持力或过大的夹持力也会影响内部摩擦行为,并改变测得的滑动力。这可能导致力值不准确、表观超限以及结果缺乏可再现性。
  • 托架解决方案精度不足的问题:简单的套筒式夹具(卡式瓶托架)通常按照标准规定的最大直径设计,因此无法充分反映实际公差情况。如果卡式瓶尺寸小于该最大值,托架内就会产生间隙,导致试样在试验过程中发生晃动或倾斜。
    这可能导致力-位移曲线发生变化、测量信号不稳定,以及结果的可比性受限。
  • 误差来源——力的施加:不合适的施力装置可能会使力的传递发生偏差,并导致力值曲线出现偏离。施力装置的直径必须选择适当,以确保活塞承受规定载荷,同时避免发生局部变形或与卡式瓶发生碰撞。
  • 密封性及泄漏试验中的挑战:泄漏可能发生在护帽、隔膜以及活塞和筒体的接触部位,而仅依靠力值测量难以检测,尤其是微小泄漏。由于液体几乎不可压缩,因此压力会传递至橡胶活塞,而橡胶活塞在载荷作用下可能会发生类似气球的变形。这会带来微小泄漏无法被检测到的风险,或使与安全相关的影响仅在发生失效时才会显现。
Karin Hanak——应用工程负责人

不确定您的试验结果究竟受到产品本身还是试验装置的影响?


我们的专家将帮助您建立可再现的试验条件,并可靠地落实 ISO 11608-3 标准的各项要求。

 

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如何执行 ISO 11608-3 试验:

ISO 11608-3 涵盖多个试验领域:

  • 首先,在移除护帽和隔膜后,按照规定的试验速度(例如 50 mm/min)对卡式瓶进行压缩试验,以测定活塞的启动力和滑动力。随后对最大限值进行评估。
  • 随后进行密封性试验,对已灌装并密封的卡式瓶或液体容器加压,并通过压力损失和目视检查检测是否存在泄漏。为了评估再密封性,对活塞进行多次穿刺,随后再次进行加压试验。

采用 ZwickRoell 进行符合 ISO 11608-3 标准的卡式瓶试验

凭借 zwickiLine 万能试验机通用注射器托架,ZwickRoell 为注射器、卡式瓶及类似给药装置提供了灵活的试验解决方案。该系统适用于测定启动力和滑动力,以及按照众多国际标准进行泄漏试验和剂量准确性试验

可调式卡式瓶适配器的内径能够精确适配相应的卡式瓶直径,对卡式瓶进行精确导向,避免晃动或倾斜,同时不会引入额外的夹持力。与传统带孔的塑料托架相比,这提高了试验装置的可再现性及力-位移曲线的可比性。

通用注射器托架的四个对置接触点与可精确调节的直径相结合,可实现卡式瓶适配器的低作用力、可再现定位,从而为滑动力和密封性试验提供稳定的试验条件。

此外,通用注射器托架配备了一个下部支承面,用于放置收集排出液体的烧杯。可选配集成天平,用于称量给药体积并确保完全排空。

 

根据ISO 7886-1标准测定注射器活塞滑移力的视频

测定皮下注射器、针管以及其他类似的药物导入系统的穿刺力和滑移力。滑移力是根据EN ISO 7886-1EN ISO 11499ISO 11040-4标准测定的。

您希望按照 ISO 11608-3 标准对卡式瓶进行试验吗?


我们的专家很乐意帮助您选择合适的试验解决方案,从启动力试验到密封性试验,以及药物容器的功能试验。

 

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符合 ISO 11608-3 标准的自动化卡式瓶试验

对于符合 ISO 11608-3 标准的卡式瓶可再现性试验,ZwickRoell 采用 X-Y 轴工作台配置,为测定启动力、滑动力以及密封性提供了自动化试验解决方案。该解决方案可实现多达 64 个卡式瓶的连续试验,减少操作人员干预,提高重复性和测试通量­——是质量保证、研发以及可验证试验流程的理想选择。

 

采用试样处理系统的全自动卡式瓶试验

roboTest N 可实现手动试验中所有耗时且易出错的步骤自动化。单次试样架装载通常可实现多达 30 支胰岛素笔或笔式注射器的自动化试验。凭借试样架自动更换功能,可在无需人工干预的情况下,在一次自动运行中完成多达 150 支笔式注射器的试验,从而使流程实现高度可再现且符合 ISO 11608 标准。

以下视频的第 2 部分展示了卡式瓶启动力和滑动力的自动化试验

移动式对接系统可随时切换至手动试验模式。

了解更多关于 roboTest N 的信息 请求免费咨询

 

应用案例——典型应用领域

ISO 11608-3 主要应用于给药系统的研发和质量保证:

  • 新型卡式瓶和活塞材料的研发
  • 硅化处理工艺的评估
  • 不同材料组合的比较
  • 批量生产的质量保证
  • 注射系统(笔式注射器、自动注射器)的试验

ISO 11608-3 卡式瓶试验常见问题解答

卡式瓶是一种玻璃筒体,配有可穿刺膜(隔膜)、密封护帽和橡胶活塞,内装注射用药物,并用于注射系统。

 

ISO 11608-3 的典型试验要求包括:

  • 活塞运动的启动力和保持运动所需的力(启动力和滑动力)
  • 泄漏和密封性试验
  • 多次穿刺后的再密封性
  • 剂量准确性和输送体积
  • 最后一剂剂量准确性

注射器柱塞或卡式瓶活塞的启动力和滑动力决定了给药的一致性。一个关键影响因素是筒体内壁硅油膜的状态。老化或硅化处理不均匀可能导致启动力增大,并显著高于后续的滑动力。

 

注射器和卡式瓶的两端均须保持严密密封。泄漏既可能发生在护帽处,也可能发生在活塞与筒壁之间——尤其是在较高轴向载荷作用下。

因此,ISO 11608-3 要求对所有容器的密封性及液体通路进行密封性试验

作为再密封性试验的一部分,密封活塞需使用针头进行多次穿刺。随后根据卡式瓶内径计算施加规定力 (F = 0.106 N/mm² x d²),并保持 60 秒。通过目视检查和吸墨纸进行评估。

 

ISO 11608-3 最初被视为仅适用于卡式瓶的标准,但其适用范围已随着时间的推移逐步扩展。如今,该标准适用于各种药物容器的试验,包括注射器和预灌封容器。然而在实践中,其重点主要在于卡式瓶试验,而这部分内容至今仍在标准的单独附录中进行了详细说明。

 

为测定卡式瓶的启动力和滑动力,在移除封盖及液体后,以 50 mm/min 的试验速度进行压缩试验。允许极限值如下:

  • 启动力:最大 15 N
  • 滑动力:最大 10 N

附加信息

NIS 总览:NSD (带针头安全装置)、笔式注射器、自动注射器及可穿戴给药系统 (OBDS) 均需按照 ISO 11608 系列标准进行试验
医疗 | NIS 针式注射系统 | 总览
ISO 11608 系列标准
至 ISO 11608 NIS(针式注射系统)试验
ISO 11608-1:测定剂量准确性的笔式注射器试验机
医疗 | NIS | 剂量准确性与笔式注射器机械功能
ISO 11608-1
至 ISO 11608-1 剂量准确性与笔式注射器机械功能
ISO 11608-2 套管试验:针头与笔式注射器兼容性
医疗 | NIS 套管 | 针头与笔式注射器兼容性
ISO 11608-2
至 ISO 11608-2 套管试验

我们的专家:

Berndt
Erik Berndt

全球医疗和制药行业经理 - ZwickRoell GmbH & Co. KG

Erik Berndt 已在 ZwickRoell 工作 17 年,他是医疗和制药行业试验解决方案领域的主要专家之一,对国际标准化、法规及数据完整性要求了如指掌。
作为多个国际 ISO 和 DIN 委员会(例如“ISO/TC 84 - 药品和导管给药装置”技术委员会)的成员,他始终积极推动给药装置标准的进一步发展。在许多讲座和网络研讨会中,他针对该行业特有的挑战、试验方法及试验解决方案分享了宝贵的专业洞察。

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  • 产品信息:用于测定启动力和滑动力的试验工装 PDF 343 KB
  • 行业手册:注射系统试验解决方案 PDF 3 MB
  • 产品信息: 符合FDA 21 CFR第11部分要求的可追溯、可靠的测试结果 PDF 1 MB
  • 产品信息:ZwickRoell试验系统的鉴定 PDF 1 MB
  • 行业手册: 医疗 PDF 6 MB
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