濕氣處理

在新型免疫診斷產品的開發階段，為保持蛋白質試劑在干燥和溶解狀態下穩定而進行的實驗至關重要。

對于IVD廠家來說，保持產品的質量和可信度是至關重要的。為確保他們生產出高質量的產品，公司實行嚴格的質量保證體系， 關鍵步驟符合國際質量體系標準，如原材料采購、生產、軟件驗證。

另一個同樣重要的任務是確保在產品生產出來后一段長時間內，最終用戶都能享受到高質量產品。公司為保證產品質量，在運輸、倉儲和產品使用過程中選擇了合適的包裝材料和方法。

干燥管和干燥塞給體外診斷試紙提供了理想的濕度環境和產品保護。在早期研發過程中，IVD產品生產商應當考慮試用不同干燥劑型來保證產品的完整性和穩定產品質量。

包裝為IVD制造商提供四個方面作用:保護(例如濕度、光、機械穩定性)、分裝、安全性(幼兒防護、明顯損害)和信息標識。 雖然這篇文章主要描述干燥劑作為包裝防護系統的組成部分，但也提到了不同包裝方法的其他功能比較。

潮濕的危害

水分對IVD產品損害是多方面的，主要是減少保質期和質量。 例如，實驗表明水分對金標快速測試的可靠性有負面影響。除了破壞標記和通過液化抗體使捕獲抗體失活外，儲存期間過量水分可能導致糖結晶的產生，同時造成差的標記物釋放。

潮濕可能也影響使用在側向層析診斷技術上的粘合劑的老化、遷移。事實已經證明，這種粘合劑老化對保質期有重大影響壽命。

潮濕導致的老化可能影響膜的組分、影響膜固定效果、且水影響了通過氫鍵連接的蛋白和膜結合結構。

最后，缺乏防潮控制，無菌的IVD系統會由于微生物的活動而被破壞。

干燥劑種類

目前，有三種干燥劑常用于IVD產品的防潮：硅膠，分子篩和干燥土。每種干燥劑都在不同的溫度和濕度中顯示不同的特性（見表1）。

?硅膠

圖1 用于反應干燥劑吸收能力的相對濕度函數（溫度=25°C；恒定濕度環境；最大氣流）

在這些干燥劑中，硅膠是最普遍被使用在IVD產品中的。它是一種氧化硅（SiO2）的人工無定性態產品，它是由眾多能夠有效結合水分子的中空孔組成。溫度恒定測試時，在低濕度下硅膠的吸水能力相對較低，但隨濕度增加而提高（見表1）。

由于硅膠在低濕度時反應慢，高濕度反應快，因此，它能在一個封閉環境內（如瓶子、袋子、管子）緩慢降低濕度，但它暴露在高度的潮濕環境中會快速的喪失干燥能力（例如，分裝過程中）。

?分子篩 在同等當量下，分 子篩比等量硅膠貴25－50％，它是通過公式Myx/y[AlxSi1–xO2]合成的晶沸石。在公式中4A-沸石的金屬離子是鈉離子，它是IVD產品最常用的分子篩。

這些4A分子篩包含一個相互連接的微孔組成的網絡，其孔徑大小均為4 ?（0.4 nm），即使在相當低的濕度他們也能高效吸收水分。事實上，分子篩的吸收能力不受恒定溫度下的相對濕度的影響。分子篩在高低濕度下都反應快速，因此他們能快速的把環境濕度降低到相當低的水平，但他們在缺少控制的生產中難以處理。

?干燥土 相對來說，干燥土較為較便宜的選擇，在相同量下它比硅膠便宜5－15％。這種干燥劑來自天然的斑脫土，它的主要成分是層狀的礦石鈣高嶺土，即Ca0.16 [Al1.68Mg0.32(OH)2(Si4O10)]。

水分子主要與細黏土晶體的陽離子夾層結合，隨著濕度升高它的吸水性能提高，而且在相對濕度30％以下時它的吸水性能比硅膠好。和在高濕度下一樣，在低濕度下黏土反應也相對較慢，它只能緩慢降低封閉空間內的濕度，但它比較容易處理。另外，干燥土的密度比硅膠或分子篩粒高30％，因此他們會占用更小的空間。

圖2 密閉容器中加入干燥劑的濕度變化（每200mL體積中加入1g干燥劑，起始環境為25°C， 20%相對濕度）。

干燥劑產品

為適應不同行業的要求，使用特殊材料將干燥劑制作成各種形狀和大小。 廠商應注意據其性能、加入過程、包裝特性和成本考慮等因素選擇適當的干燥劑形狀和產品種類。 在IVD工業中，干燥劑產品有干燥劑袋、干燥劑罐、干燥劑片、干燥劑帽、干燥劑塞和多聚干燥劑等(見圖3)。 下面是每種干燥劑產品的說明。

圖3 體外診斷用的干燥劑產品

（順時針方向：干燥管、干燥塞、干燥罐、干燥包和干燥片劑）

?干燥劑罐 干燥劑罐被認為是在制藥工業用的干燥劑的金標準。 在美國，最受歡迎的是尺寸13.9X17.8mm，13.9X25.7mm和19.4X15.8mm. 厚度最薄3.6mm，直徑最大為62.8mm的干燥劑罐也同樣受歡迎。除了可以容納重量在0.25g和27g之間的干燥劑外，干燥劑罐是為了高速加入產品、降低污染幾率和防止機械堵塞而特殊設計的。

?干燥劑包 干燥劑包可

形成單包或分切后進入包裝帶內長條。而這些包能容納0.25g到10g重的干燥劑，多種表面材料用來生產實際的干燥劑包，Gdtii(聚酯、聚烯烴無紡布)、Tyvek(spunbondedpolyolefin)是美國最常用的材料。

每種表面材料不同程度的影響到干燥劑包的外觀、封口力、吸收率、粉塵特性。 IVD廠商應特別考慮粉塵特性，有報道干燥劑粉塵污染會影響測試條的可靠性。

?干燥劑片 干燥劑可制成藥丸幾乎任何大小和形狀，以適應IVD裝置包裝需求。 添加這些干燥劑相對容易，可以滿足自動化高速生產的要求。 一些IVD廠商發現用干燥劑片替代干燥劑袋能讓他們自己包裝過程大大加快。

?干燥劑帽 干燥劑帽通常在有旋帽的剛性容器中使用。在旋帽中直接填充干燥劑，這樣干燥劑不會占用容器多余的空間，并且不必在包裝過程中添加多余的設備來添加干燥劑。通常為一個特殊包裝設計一個干燥劑帽使它能夠精密的和容器匹配，因此，不能認為它是不用定制的項目。

?干燥劑管和干燥塞系統 干燥劑管和干燥劑塞系統是最先進的IVD測試條防潮包裝解決方案。它與干燥劑帽相似，干燥劑被填充到帽內，不占用任何額外的容器的空間，而且它不需要多余的干燥劑添加系統。干燥劑和保護功能塞也帶有兒童保護和tamper evidence的功能。

?干燥劑填充的多聚體 另一個防潮措施是將干燥劑整合到多聚材料中，而這些多聚材料就是測試試劑盒中的保存管所使用的管材。這些保存管和設備外圍是一層防水層，內層是干燥劑填充的多聚材料。

可以通過選擇不同的塑材、干燥劑種類、干燥劑數量和活性來調整防潮能力和速率。特別要注意預先選擇一個安全的防潮系統使它的干燥劑成分不會與測試條反應。在保存期內，如果添加物有可能產生水汽，測試條和保存管的直接接觸和管內的空氣的存在會出現污染。另一個可能的邊際效果是粘合劑與膜的產生的反應和蛋白質的附著。

品質參數

干燥劑廠家通常對他們產品的吸收量和殘留水分量加以詳細說明。

干燥劑暴露在特定和靜止條件下通過測量干燥劑重量的增加量，將其換算為干燥劑原來重量的百分數就是干燥劑的吸收量。殘留水分量是加熱干燥劑使其達到復性溫度并測量重量的減少量，將其換算為干燥劑原來重量的百分數就是干燥劑的殘留水分量。

表I 不同干燥劑在高濕度和低濕度下的反應速率

（本表顯示了在恒定溫度和濕度條件下干燥劑吸收5%的水分量所需的時間）

在多數情況下，這兩個參數是多余的。廠家對干燥劑的同一個品質參數進行測量，因為吸收量的減少等于殘留水分量的增加。

當干燥劑使用者要建立潛在的廠家或比較不同廠家的品質參數時，他們不應僅參考廠家提供的數據。他們還應該確認廠家的生產工序。例如，殘留水分量，特別時分子篩產品的殘留水分量，對測試溫度和工序的改變特別敏感。