OXYGEN SCAVENGER COMPOSITION FOR SENSITIVE PHARMACEUTICAL PACKAGING
Enhanced oxygen absorption films for preserving sensitive pharmaceutical and biopharmaceutical products in low humidity and dry conditions
Source : Glassonline.com
UNMET NEED
Oxygen poses significant challenges to the stability and longevity of sensitive products like biologics, DEA schedule II and IV drugs, parenterals, and others requiring extended shelf life. The presence of oxygen can lead to various forms of degradation and failure modes in these products. To address this issue, modern packaging technologies utilize absorption or scavenging methods to remove detrimental substances from the package headspace.
Conventional scavenging systems, such as iron powders in the form of sachets, require moisture for activation, making them ineffective in dry conditions. Unsaturated organic systems, while capable of absorbing oxygen in dry environments, are not efficiently scavenging oxygen at the proper rate and in large amounts and need to be catalyzed. Furthermore, they face challenges with homogeneity and transparency due to limited substance addition. The use of traditional transition metal catalysts in oxygen scavengers is possible, however, their toxicity particularly may limit their fields of application. Thus, there's a pressing need for an oxygen scavenging system effective in dry conditions while addressing these drawbacks.
TECHNOLOGY OVERVIEW
This invention introduces a novel and adaptable oxygen scavenging composition designed to effectively absorb oxygen even in low humidity and dry conditions. The composition consists of TiO2 catalyzed hydroxyl terminated polybutadiene (HTPB), blended with ethyl cellulose (EC) via solution casting and electrospinning, and combined with poly lactic acid (PLA) and low-density polyethylene (LDPE) through melt extrusion. The oxygen scavenging capacity of the proposed systems presents better performance than other alternatives, i.e. approximately 54 cc/g for EC/HTPB/TiO2 films produced via solution casting (Fig. 1), and 59 cc/g for EC/HTPB/TiO2 electrospun mats created through electrospinning (Fig. 2).
Fig 1. Oxygen absorption versus time for cast films
Fig 2. Oxygen absorption versus time for electrospun mats
COMPETITIVE ADVANTAGES
MARKET APPLICATIONS
BUSINESS OPPORTUNITY
Sébastien Bergeron, Ph.D.
Senior Director, Transfer and Innovation Partners
sebastien.bergeron@axelys.ca
CAPTEURS D'OXYGÈNE POUR L'EMBALLAGE DE PRODUITS PHARMACEUTIQUES
Films à absorption d'oxygène renforcée pour la conservation de produits pharmaceutiques et biopharmaceutiques sensibles
BESOIN NON SATISFAIT
L'oxygène pose des problèmes importants pour la stabilité et la longévité des produits sensibles tels que les produits biologiques, les médicaments des listes II et IV de la DEA, les produits parentéraux et d'autres produits nécessitant une durée de conservation prolongée. La présence d'oxygène peut entraîner diverses formes de dégradation et de défaillance de ces produits. Pour résoudre ce problème, les technologies d'emballage modernes utilisent des méthodes d'absorption ou de piégeage pour éliminer les substances nocives de l'espace de tête de l'emballage.
Les systèmes d'absorption conventionnels, tels que les poudres de fer sous forme de sachets, nécessitent de l'humidité pour être activés, ce qui les rend inefficaces dans des conditions sèches. Les systèmes organiques non saturés, bien qu'ils soient capables d'absorber l'oxygène dans des environnements secs, n'éliminent pas efficacement l'oxygène à la bonne vitesse et en grandes quantités, et doivent être catalysés. En outre, ils sont confrontés à des problèmes d'homogénéité et de transparence en raison de l'ajout limité de substances. Il est possible d'utiliser des catalyseurs traditionnels à base de métaux de transition dans les piégeurs d'oxygène, mais leur toxicité peut limiter leur champ d'application. Il existe donc un besoin pressant d'un système de piégeage de l'oxygène efficace dans des conditions sèches tout en tenant compte de ces inconvénients.
APERÇU DE LA TECHNOLOGIE
Cette invention présente une composition nouvelle et adaptable de piégeage de l'oxygène, conçue pour absorber efficacement l'oxygène même dans des conditions de faible humidité et de sécheresse. La composition se compose de polybutadiène à terminaison hydroxyle (HTPB) catalysé par le TiO2, mélangé à de l'éthylcellulose (EC) par coulée en solution et électrofilage, et combiné à de l'acide poly lactique (PLA) et du polyéthylène basse densité (LDPE) par extrusion à l'état fondu. La capacité de piégeage de l'oxygène des systèmes proposés est supérieure à celle des autres solutions, à savoir environ 54 cm3/g pour les films EC/HTPB/TiO2 produits par coulée en solution (Fig. 1) et 59 cm3/g pour les tapis EC/HTPB/TiO2 créés par électrofilage (Fig. 2).
Fig 1. Absorption d'oxygène en fonction du temps pour les films coulés
Fig 2. Absorption d'oxygène en fonction du temps pour les nattes électrofilées
AVANTAGES CONCURRENTIELS
MARCHÉS VISÉS
OCCASION D’AFFAIRES