避孕套包装完整性试验的方法探究

晏子樱 林冬昕 陈少敏 广东省医疗器械质量监督检验所 （广东 广州 510663）

内容提要：目的：对避孕套包装完整性试验进行方法探究。方法：避孕套传统包装为一层或多层柔性复合膜热封制成的正方形或长方形包装，一种新式的碗状包装并不完全适用该方法。通过调整真空度进行试验探究，以及人为制造阳性样品的方式进行方法验证，改进此类包装的包装性试验方法。结果：对于非柔性复合膜制成的避孕套包装，降低真空度进行包装完整性测试可以避免出现完整包装破裂的假阳性结果，也可以使用人为扎针孔制成的阳性样品验证该测试压力值是否过低，避免出现漏检的假阴性结果。结论：通过调整真空度测试以及用阳性样品验证的方式进行非柔性复合膜制成的避孕套包装的包装完整性检测，可以提高检测的准确度和可靠性。

天然橡胶胶乳避孕套作为既能避孕又能预防性病和艾滋病传播的医疗器械，其质量性能与广大人民群众的人身健康安全息息相关[1]。自2002年以后，国家对避孕套市场开放，并将避孕套由卫生用品提升为二类医疗器械，许多中外合资、股份制和民营企业纷纷加入避孕套产品生产行列，形成激烈的竞争局面[2]。

目前，市面上避孕套生产企业繁多，且企业为了迎合年轻市场需求，部分企业在产品和包装设计上进行了改良创新。相比市面上常见的由单层或多层柔性复合膜热封制成的正方形或长方形避孕套包装，部分生产企业采用了一种新型的小碗式包装（见图1）。小碗式包装多采用聚苯乙烯碗体与复合膜热封制成，设计新颖，同时具有打开便捷，正反面易于区分的优点，受部分年轻人青睐。但在避孕套检测过程中，发现由于包装生产工艺不同，该包装的在按国标GB/T 7544规定的真空度下测试时，完整包装会产生破裂，导致水进入包装内的假阳性结果，因此，该项目的包装完整性项目大多数是依据企业技术要求中自定的真空度进行检测。

图1.常见铝箔夹层的柔性复合膜正方形包装和外膜为PE聚乙烯、PET聚对苯二甲酸乙二脂复合膜与PS聚苯乙烯小碗式包装

避孕套标准的包装完整性试验方法中提及，几种试验方法正在进行研究。对于其他类型的包装，则需要调整真空度以防止完好的密封出现破裂。本文对小碗式包装（一层或多层薄膜复合膜和聚苯乙烯碗体热封密合包装）避孕套的包装完整性进行实验探究，找出合适的真空度进行包装完整性实验，以提高试验结果的可靠性，便于审批与监管部门对于企标自行设定的试验真空度进行合理性判断。

1.包装完整性相关标准及原理

1.1 包装完整性定义

包装完整性也称包装密封性，是指包装系统应完整，能防止产品损失，防止微生物侵入，确保产品在有效期内质量稳定、安全有效。产品应选用合适的包装材料，能为避孕套提供适当的保护，避免在运输、储存和操作过程中由于氧化、紫外线照射、潮湿、环境污染和机械损伤等原因造成的损坏[3]。当密封的单个避孕套包装存在缺口时，可能导致避孕套润滑剂渗漏。氧气侵入加速避孕套老化，微生物侵入等严重影响避孕套安全有效性的风险。

1.2 相关标准与原理

避孕套标准按避孕套原材料类型划分，制修订了国家标准GB/T 7544-2019《天然橡胶胶乳男用避孕套技术要求与试验方法》（等同采用国际标准ISO4074）、化工行业标准HG/T5456-2018《聚氨酯避孕套》以及YY/T 1777-2021《男用避孕套合成材料避孕套技术要求与试验方法》。三份标准关于避孕套包装完整性的测试方法一致。根据《美国标准》（USP）<1207>章节包装完整性测试技术主要可分为确定性泄露检测技术以及传统的概率性泄露检测技术[4]。

避孕套包装完整性的原理为大多数行业采用的传统包装密封性检测方法：色水法（亚甲基蓝染色法），适用于由一层薄膜或多层柔性复合膜制成的避孕套包装袋。在绝对压力（20±5）kPa的真空下试验，随着真空度的增加，通过观察避孕套包装上有无出现连续气泡和包装内是否渗入有色水的现象，判断包装是否完整密封。

2.实验探究

2.1 实验材料与仪器

济南兰光机电技术有限公司生产的MFY-01密封试验仪，精度1级。

2.2 样品准备

①选取小碗式包装单个包装避孕套250只（批号210426NBM）；②使用不同直径的针头，备用，直径分别为0.40mm、0.60mm、0.70mm、0.80mm。

2.3 试验标准与原理

2.3.1 试验标准

GB/T 7544-2019《天然橡胶胶乳男用避孕套技术要求与试验方法》附录N包装完整性试验。

2.3.2 试验原理

试验包装在液体中完全浸没，在绝对压力（25±5）kPa的真空状态下，如果包装有缺口或渗漏，可以通过观察连续气泡产生和有色水进入包装判定试验结果。

2.4 试验步骤

参考GB/T7544-2019附录N包装完整性试验，将单个包装的避孕套浸入装有有色水的真空箱容器内，包装表面最突出部分距水面至少25mm。一次将5个样品分散放置，能在测试过程中观察到每一个单个包装的任何部位是否有渗漏。

试验箱抽真空至绝对压力（25±5）kPa。相对压力+大气压力=绝对压力，为了计算方便，取大气压力为100kPa，设置真空表表压（相对压力）-80kPa，此时试验箱内绝对压力为20kPa。随着真空度的增加，观察避孕套单个包装是否在试验过程中出现连续气泡，孤立出现的气泡不能认为是渗漏。真空保持（60±5）s，释放后揭开盖子，取出避孕套并擦干表面水迹后，撕开单个避孕套包装并检查内部是否进入有色水。

2.4.1 设置不同压力的组别探究合适的试验压力

本次试验样品非薄膜或多层柔性复合膜制成，本文设置多组试验压力进行包装密封性试验探究。试验前选取目视观察包装封口处密合无破损的样品，在表压（相对压力）-80KPa下进行完整性试验，试验后复合膜与小碗热封处出现开口，此情况应该是真空度过大导致小碗式包装无法耐受，完整包装出现破裂，非样品本身密封性问题（见图2）。依据GBT7544附录M，有必要调整真空度以防止完好的密封出现破裂的情况。

图2.小碗式包装真空度过大导致完整包装出现破裂，非样品本身密封性问题

2.4.2 设置阳性样品探究该压力测试下方法的适用性

通过设置多梯度的试验压力测试，得出在-60kPa表压（相对压力）下进行包装完整性检验，不会出现压力过大导致完好的密封出现破裂，造成假阳性的密封性检测结果。

在已知该压力不会使完好的密封出现破裂的前提下，参考避孕套针孔试验人为制造缺口的方式设置阳性样品，分别在不同试验压力下，对每组样品进行人为处理，将单个避孕套单个包装扎一个小孔，孔径分别为0.40mm、0.60mm、0.70mm、0.80mm[5]。进一步探究该压力下是否可以让外界的水通过缺口进入包装内，并通过是否产生连续气泡和包装内是否渗水来观察结果。

3.结果

由表1得出，一层或多层薄膜复合膜和聚苯乙烯碗体热封密合包装（小碗式包装），与完全由复合膜热封密合的包装相比，可承受的最大真空度不同。柔性复合膜热封制成的完整样品能承受-80kPa的真空度而不出现破裂，而小碗式包装在-80kPa的真空度下试验，碗和复合膜热封部位会出现破裂缺口，造成试验出现连续气泡和进水的假阳性现象。因此，需要减低真空度进行此类避孕套包装的包装性测试。

通过人为扎孔的方式制造缺口，参考了避孕套水检试验中，设置0.40mm、0.60mm、0.70mm、0.80mm大小的孔径，制造包装缺口，作为阳性样品。结合表1和表2所示，-60kPa下完整包装不会因真空度过大而破裂，且包装完整性试验能检出不同孔径缺口引起的渗漏。而低于-60kPa的试验条件下，有可能出现细小渗漏的漏检。而低于-30kPa的试验条件无法检出渗漏。

表1.不同试验压力下完整包装出现破裂数量对比(n=10,个)

表2.小碗式包装同一试验压力下不同缺口的完整包装性检出率对比(%)

4.分析与讨论

4.1 两种包装的生产工艺分析

传统避孕套包装为复合膜热封制成，形状多为正方形，偶见长方形，具有高强度、质量轻便、易于加工、成本低等优点。复合膜包装主要通过热封制造包装封口，复合包装膜的热封性能由热封强度、热封温度和气密性等指标有关。热封性能决定了封口的品质，以保证产品在包装内不泄露，安全有效[6]。依据GB/T 7544中密封性试验方法，完整避孕套包装应能耐受表压（相对压力）-80kPa而不出现破裂和渗水。如果出现不合格的情况，可以考虑是包装的热封强度不足，可通过复合包装膜的热封材料、厚度、封边宽度和热封温度等方面进行原因分析。

而新型的小碗式包装是由复合膜与塑料碗装热封制成，造型新颖，具有单手打开，正方秒分等优点。不同于单纯的复合膜热封制成的包装袋柔软，可变形程度高，塑料碗状包装由于具有一定的形状与硬度，可以产生变形的顶部空间小，导致耐受的真空度低。另一方面，由于小碗式包装复合膜与碗身是以圆周一圈热封，密封的宽度较正方形包装袋的密封宽度窄小，导致热封强度不够，从而使该包装可耐受的真空度低。

4.2 包装完整性试验压力的合理性分析

避孕套包装密封性检测所用的方法属于传统的概率性泄露检测技术，应用广泛，但具有一定局限性，在于易产生假阳性/假阴性结果和数据可追溯性差。正如本次试验探究中得出的，过大压力会使本身完整的包装出现破裂，造成假阳性结果。也会因为压力设置过小导致无法观察试验结果的假阴性结果。同时该方法属于破坏性方法，数据无法再现。

由于此类包装耐受的真空度较低，在GB/T 7544-2019附录N中绝对压力（20±5）kPa（表压-80kPa）下测试会出现真空度过大导致完好密封破裂的现象。此类包装的避孕套在进行包装完整性检验时，设定的真空度多引用企业自行拟定的技术要求。也因为企业在包装生产过程中选用的材料、热封温度和条件等不同，导致不同企业在真空度设定值上也不同。

作为检测机构，在国家标准方法没有明确时，依据企业技术要求要求的真空度检测此类样品的包装完整性时，应多留意并通过试验去验证该企业设定的真空度是否合理。必要时，可以通过引入阳性样品的方式进行验证。未经证实的包装密封性方法研究离不开阳性样品的支持。人为扎孔设置阳性样品，可排除因为试验真空度设置过低导致阳性样品也无法通过空气渗漏和包装进水的假阴性结果。

4.3 对此类包装避孕套的审评与监管重点

随着避孕套产品包装技术的进步和市场的需求，避孕套包装采用非软性薄膜的形式增多。由于包装材料与保障形式的不同，GB/T 7544-2019附录N中的方法不能完全适用非软性薄膜包装的避孕套包装完整性测试。但为满足产业发展的需求与市场创新的需要，GB/T7544-2019标准中推荐采用规范性附录N的试验方法进行包装完整性检验，同时制造商也可以根据包装实际特性采用适合的包装完整性试验，并适当调节方法中所应用的真空度，试验方法的具体内容应在要求时提供给监管部门，检验实验室及采购商[7,8]。

随着最新医疗器械管理制度：医疗器械注册人备案人制度的颁布与实施，明确规定了医疗器械注册人应当加强医疗器械全生命周期质量管理，对研制、生产、经营、使用全过程中医疗器械的安全性、有效性依法承担责任。新条例的实施，既严肃落实了企业注册人备案人的主体责任，也加大了对产品监管的要求。在产品注册检验、审批与监管的流程中，针对此类非软性薄膜包装的避孕套，生产企业应提供更多内容以证实试验方法和结果的有效性。

没有一种方法适合所有产品属性和包装形式，测试方法的选择需要基于产品的具体情况确定。随着避孕套产业的迅猛发展，市场年轻化的需要，针对避孕套产品或包装形式上的创新都需要结合实际检测来验证产品方法的适用性。

5.小结

本文通过试验，对非软性薄膜包装（复合膜和聚苯乙烯碗体热封密合的小碗式包装）避孕套包装完整性进行了方法探究，为后续该标准中包装完整性方法完善提供了参考，更有利于规范生产与质量控制，保证产品内在质量，促进避孕套产业发展。望在后续的日常检验中，通过收集更多此类包装的避孕套的数据收集分析，以进一步完善相应的试验方法，规范行业要求。