【注射剂容器顶空氧含量过程监控引言】
需要监测注射剂容器里顶空氧含量是源于确保氧敏感产品稳定性和效能的需求。除了效能的减少和货架期的损失外，此类产品暴露在氧气中还会导致产品脱色、溶解率和外观的改变，甚至产生毒性，或其他与负面影响有关的药理学的特性。
在氧敏感产品的开发过程中，需要开展研究调查配方与氧的相互作用。货架期末端的稳定性研究证实产品的确保留了效能在的氧浓度下。此类研究使得初级包装zui初适合的顶空氧浓度的技术参数成为可能。zui后，顶空氧浓度经常被监测在灌装过程中作为吹扫系统的在线过程控制(IPC),用来使顶空氧浓度低于所需的技术要求。
不幸的是，现有的用于监测注射剂容器顶空氧的分析方法很慢而且是破坏性的。这使得顶空氧检测花费大量时间和资源。传统的破坏性技术，比如电化学方法或气相色谱，很难执行或对灌装过程在线实时反馈。测量破坏性的本质也意味着这些传统方法不能用于产品的100%检测。一旦容器的隔膜被刺穿来顶空采样，容器完整性就被破坏了。产品因此被损坏了，也产生了费用，由于是破坏性的，还需要处理分析的样品。
LIGHTHOUSE平台用于快速无损的顶空氧含量分析可以帮助灌装线上吹扫效果的监测简单化。自动的VISTA顶空氧检测机器和台式FMS顶空氧分析仪使得能够快速无损地检测密封注射剂容器的氧浓度。平台的可靠性和易操作可以用于生产环境的在线安装启用。测量快速无损的特性可以对灌装工艺实时反馈，容器的100%检测，无需处理破坏的产品。
的LIGHTHOUSE平台采用高灵敏度的检测技术也被称作调频光谱（FMS）。从近红外半导体激光发射的光被调频到匹配氧分子的内部振动频率。在它穿过容器顶空测量激光的吸收来测量顶空氧浓度。
【顶空氧含量分析实验】
实验的目的是论证FMS快速无损技术用于顶空氧含量分析和zui常用的传统破坏技术用于顶空氧检测，同时论证在线氧监测采用自动检测机型。
具有不同氧浓度的样品组放在不同的注射剂容器，然后检测这些样品组的顶空氧浓度采用无损的LIGHTHOUSE氧分析仪。一个样品组然后采用传统的破坏的电化学方法分析，第二个样品组采用传统的破坏的气相色谱方法分析。然后确定LIGHTHOUSE FMS技术和破坏性方法之间的相关性。
对于采用自动顶空氧检测平台的在线实验，采用2个实验设置，*个设置涉及采用一个自动顶空氧平台直接在灌装氧敏感产品后。然后改变N2吹扫系统的吹扫速率，当西林瓶被灌装的时候。然后实时监测对顶空氧浓度的改变效果。第二个在线设置包含采用经认证的气体混合物生产顶空氧标准物质。然后连续运行经认证的氧气西林瓶标准物质通过自动顶空氧平台来生成统计数据以证实在线氧测量的准确度和精密度。
【顶空氧含量分析结果】
*个样品组的分析结果显示在图1。液体产品样品灌装在10mL安瓿瓶，产生了一系列顶空氧浓度通过改变灌装线上的吹扫速率。表格列举了平均的氧浓度从10个无损的LIGHTHOUSE测量数据，以及这10个测量数据的标准偏差和相对标准偏差。LIGHTHOUSE结果然后与电化学方法的一个破坏性测量结果比较。比较结果显示在这2个测量技术之间的良好的相关性。不幸的是，不可能确定电化学技术的精度。因为样品被测量破坏了。类似的相关性实验也采用气相色谱作为破坏性方法进行了。
*个在线实验的结果显示在图2。西林瓶zui初被充N2，吹扫被关闭。图显示*个西林瓶的氧浓度和大气氧浓度一样。
当西林瓶被灌装时，然后实时改变吹扫速率。将吹扫速率调大至7.0标准升每分钟（SLPM），导致西林瓶的顶空氧浓度大约为3%。进一步改变吹扫速率证实顶空氧浓度改变和吹扫速率是怎样的关系。这个论证中的灌装是在产线速率为90瓶每分钟完成的，并采用在线顶空氧系统获得每个西林瓶中顶空氧浓度的实时反馈。第二个在线实验的结果显示在图3。图中描画了在线测量是通过一组经认证的氧标准物质来实现的。这组标准物质被连续循环通过自动顶空氧测量系统在一个速度为300瓶每分钟，以便每个标准物质被测量100次。图3中直方图是每个标准物质被测量100次的绘图。直方图结果给出了完整的机器性能的统计图，分布的峰值平均值与测量准确度有关，分布的宽度与测量之间精密度有关。图3的结果显示在产线速度为300瓶每分钟时，平台可以分辨顶空氧浓度在0%至2%之间。进一步的实验表明，通过降低产线速率，可以取得更好的灵敏度。
【顶空氧含量分析结论】
LIGHTHOUSE平台能够测量密封注射剂容器里顶空氧浓度以快速和无损的方式。比较实验表明LIGHTHOUSE技术与传统的破坏性技术高度相关用于灌装工艺过程中顶空氧浓度的在线过程控制。自动的机器已经被法规采用、验证和注册，用于世界各地室内在线顶空氧监测。其快速无损的顶空氧含量分析技术优势包括如下内容：
- 在灌装过程中对吹扫效果的快速反馈
- 可扩展为产品的100%检测，自动工艺监控确保质量
- 测量与操作者专长无关
- N2吹扫系统准确的优化和验证
- 没有处理被破坏产品的浪费
- 低持续耗材费用
