整體解決輸液針劑類醫(yī)療器械性能檢測的新方案

【作 者】馮怡

江蘇省塑料及塑料包裝產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，江蘇，江陰，214431

在實(shí)際生活中，部分醫(yī)藥包裝與醫(yī)療器械會(huì)直接接觸病患肌體，因而對其質(zhì)量和安全性要求極高，相關(guān)檢測亦更加嚴(yán)格。由于醫(yī)藥包裝、醫(yī)療器械種類繁多，形狀各異，且應(yīng)用領(lǐng)域和質(zhì)量要求多有不同，因此與之對應(yīng)的檢測項(xiàng)目和檢測儀器存在很大的差異，這就造成了檢測儀器繁冗重復(fù)，企業(yè)資源浪費(fèi)。濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司推出了PARAM?博每?MED-01醫(yī)藥包裝性能測試儀，其獨(dú)具的17種獨(dú)立試驗(yàn)程序、100余種試樣夾具配置，可滿足1000多種材料的測試要求，為大型包裝、醫(yī)藥、器械企業(yè)和質(zhì)檢、藥監(jiān)等提供了一項(xiàng)質(zhì)量檢測整體解決方案。以下就醫(yī)藥包裝、醫(yī)療器械行業(yè)典型的橡膠瓶塞、軟塑包裝袋、注射器和安瓿瓶為例，結(jié)合PARAM?博每?MED-01醫(yī)藥包裝性能測試儀說明實(shí)驗(yàn)室檢測方法。

1 醫(yī)用橡膠塞

醫(yī)用橡膠瓶塞是指具有一定形狀、尺寸的橡膠類彈性體制品，廣泛用于抗生素瓶、生物藥品瓶、噴霧藥劑瓶和輸液瓶等藥用容器口的密封。由于該類膠塞大部分可直接接觸藥品，國家食品藥品監(jiān)督管理局在2002年頒布的“直接接觸藥品的包裝材料和容器標(biāo)準(zhǔn)匯編”中規(guī)定了膠塞穿刺力和穿刺落屑等檢測的內(nèi)容和方法，以保證藥品的衛(wèi)生和安全。其檢測方法如下：

(1) 取10只被測膠塞和10只已知穿刺力的膠塞分別裝在與其相配的輸液瓶上，每只瓶中注入半瓶水，蓋上鋁蓋封口，放入高壓蒸汽消毒器中在121℃±2℃下保持20 min，降至室溫，取出。

(2) 將符合圖1的穿刺器裝在穿刺裝置上，將輸液瓶放置于穿刺裝置中，使膠塞中心能受到垂直穿刺。設(shè)置穿刺器以（200±50）mm/min的速度，按先被測膠塞再已知穿刺力膠塞的順序交替穿刺膠塞。記錄刺透膠塞所施加的力。所有膠塞被穿刺一次后試驗(yàn)結(jié)束。

圖1 穿刺器規(guī)格Fig.1 Speci fi cation of Penetrator

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，穿刺被測膠塞所需的力最大不得過80 N，平均值不得過75 N，穿刺過程中不應(yīng)有膠塞被推入瓶內(nèi)。具體試驗(yàn)見圖2所示。

2 醫(yī)用軟塑包裝袋

醫(yī)用軟塑包裝袋在醫(yī)藥行業(yè)使用非常普遍，根據(jù)使用領(lǐng)域不同，可分為采血袋、輸液袋等。為了保證此類包裝具備良好的使用性能，國家針對不同形式的軟塑包裝袋的制定了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。以醫(yī)用采血袋為例，國家標(biāo)準(zhǔn)GB14232嚴(yán)格規(guī)定了醫(yī)用塑料血袋在結(jié)構(gòu)尺寸、材料、外觀、物理性能、化學(xué)性能和生物性能等方面的要求。由于采血袋的應(yīng)用環(huán)境具有極大的不穩(wěn)定，使用過程中隨時(shí)會(huì)受到外界力量的擠壓，因此外加壓密封性試驗(yàn)是一項(xiàng)重要的檢測內(nèi)容。

圖2 醫(yī)用橡膠塞穿刺力檢測Fig.2 Piercing Force Test of Medical Rubber Plug

圖3 一次性使用塑料血袋結(jié)構(gòu)示意圖Fig.3 Sketch of disposable blood bag

具體測試方法為：血袋充入pH值為5.5-6.5的蒸餾水至公稱容量，置于離心杯內(nèi)，在溫度4oC和37oC條件下各經(jīng)5000 g離心作用30 min，再在23±2oC環(huán)境下，將采血袋置于兩平板之間，襯上藍(lán)色石蕊試紙，通過驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及測量系統(tǒng)緩慢加壓100 kPa，保壓10 min，應(yīng)無水印。擠壓試驗(yàn)如圖4所示。

3 注射器

如今注射器是大小醫(yī)院治療病患使用最頻繁的醫(yī)療器械，其外形也歷經(jīng)幾代變革。九十年代以前，無菌塑料注射器已在全世界普遍使用，雖然成本較低，但有使用不便、不耐酸堿和污染環(huán)境等缺點(diǎn)。九十年代初，一種新的藥品包裝形式出現(xiàn)，它同時(shí)具有儲(chǔ)存藥物和普通注射兩種作用，并且采用了兼容性和穩(wěn)定性良好的材料，相比傳統(tǒng)的“藥瓶+注射器”的方式，此種形式的注射器操作方便，降低了潛在的污染風(fēng)險(xiǎn)，最大限度地降低了從生產(chǎn)到使用中所耗費(fèi)的人工和成本。這種藥包形式即為“預(yù)灌封注射器”，目前已得到了廣泛的生產(chǎn)與應(yīng)用。

但從另一個(gè)角度考慮，如若整體注射器各組件性能較差，裝配不合理，從而造成部位泄漏，不僅會(huì)損失一個(gè)注射器，更會(huì)浪費(fèi)內(nèi)部存儲(chǔ)的藥劑。因此，為了有效地加強(qiáng)對藥包材產(chǎn)品的質(zhì)量控制，便于藥品生產(chǎn)企業(yè)的使用，國家編寫了《預(yù)灌封注射器組合件質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，嚴(yán)格規(guī)定了預(yù)灌封注射器各組合件性能標(biāo)準(zhǔn)。

“針頭護(hù)帽拔出力”是針對針頭、護(hù)帽的檢測項(xiàng)目，主要是為了確保針頭與護(hù)帽的拔出力在合理的使用范圍內(nèi)。若力值過大，會(huì)對操作者使用注射器造成困難，且在用力拔開的同時(shí)可能會(huì)影響周圍人員安全；若力值過小，使用前任意環(huán)節(jié)的外力都有可能造成護(hù)帽針頭意外脫離，從而污染針頭和針劑。

圖5為針座-針管-護(hù)套組合示意圖，若進(jìn)行“針頭護(hù)帽拔出力”測試，需將預(yù)灌封注射器的針頭護(hù)冒和注射針管安裝在連接有測量裝置的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，然后以（100±5）mm/min的速度，進(jìn)行拉拔試驗(yàn)。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定針頭護(hù)冒的拔出力應(yīng)在4～30 N之間。

圖4 醫(yī)用軟塑包裝袋外加壓密封性測試Fig.4 Sealing Performance Test of Medical Flexible Package against External Pressure

圖5 針座-針管-護(hù)套組合圖Fig.5 Sketch of syringe needle, needle hub and needle shield

圖6 針管與針座連接力測試Fig.6 Combination force test of syringe needle hub and needle barrel

“針管與針座連接力”主要是檢測針管和針座的粘接強(qiáng)度。這一檢測的意義在于通過對針和針座粘接強(qiáng)度數(shù)據(jù)的探知，把握合理的粘接參數(shù)，降低拔出針管時(shí)針座與其發(fā)生脫離的可能性。該項(xiàng)測試將注射針安裝在連接有測量裝置的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，然后以(100±5) mm/min的速度，在不小于22 N的拉力下（拉力按針的規(guī)格0.3～1.2 mm由小到大為22～69N），進(jìn)行注射針管的拉拔試驗(yàn)，不銹鋼注射針與針座間不得松動(dòng)或分離。試驗(yàn)見圖6所示?！盎钊瑒?dòng)性能”是指在推動(dòng)推桿時(shí)，活塞滑動(dòng)的啟始力和活塞持續(xù)滑動(dòng)的持續(xù)力值。該項(xiàng)測試用于評價(jià)活塞滑動(dòng)的難易程度。由于注射器操作者多為女性，力量較小，倘若此項(xiàng)測試力值過大，一方面導(dǎo)致操作者無法進(jìn)行注射，另一方面造成操作者推動(dòng)推桿時(shí)用力過猛，藥劑瞬間進(jìn)入患者靜脈，嚴(yán)重的話會(huì)產(chǎn)生安全問題。該項(xiàng)測試是將預(yù)灌封注射器利用特定裝置夾持后，連接有相應(yīng)測試裝置的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以(100±5)mm/min的速度推、拉芯桿并自動(dòng)實(shí)時(shí)記錄所需力值，具體裝置如圖7所示。標(biāo)準(zhǔn)要求活塞滑動(dòng)的起始力和活塞持續(xù)滑動(dòng)的持續(xù)力應(yīng)符合表1中所列的規(guī)定。

4 安瓿瓶

安瓿瓶是指一種密封的高質(zhì)量玻璃小瓶，瓶頸較細(xì)，瓶身略粗，用于盛放注射針劑和口服液等。使用時(shí)，一般采用雙手或借助砂輪、鋸掰器等輔助物品折斷瓶頸。據(jù)資料顯示，醫(yī)護(hù)人員被玻璃割傷占醫(yī)療銳器傷種類的第一位，為54.4 %。究其原因，一方面是醫(yī)護(hù)人員沒有嚴(yán)格遵循開啟類似玻璃制品的工作規(guī)范，另一方面是安瓿瓶自身折斷性能不佳、瓶體易碎或瓶頸不易折斷，無法使用。因此，折斷力是安瓿瓶的重點(diǎn)檢測項(xiàng)目。

該項(xiàng)檢測先按裝置特定的試驗(yàn)工具，如圖8所示。取試樣一支放置在下方支撐器具上，使瓶頸與上方試驗(yàn)器具中心垂直。設(shè)置試驗(yàn)速度，試樣參數(shù)等，點(diǎn)擊“試驗(yàn)開始”自動(dòng)測試。試驗(yàn)結(jié)果會(huì)以曲線圖和試驗(yàn)報(bào)告的形式呈現(xiàn)，并可通過USB接口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

圖7 預(yù)灌封注射器活塞滑動(dòng)性能測試Fig.7 Sliding performance test of pre- fi lled syringe plunger stop

表1 滑動(dòng)性能Tab.1 Sliding performance

圖8 安瓿瓶折斷力測試Fig.8 Breaking force test of ampoule bottle

以上為MED-01醫(yī)藥包裝性能測試儀測試項(xiàng)目的一部分。該款儀器不僅可用于拉伸、撕裂、熱封、剝離等基礎(chǔ)應(yīng)用，還可擴(kuò)展用到模擬皮膚針尖穿刺力、注射器身密合性、口服液蓋撕裂力、膠塞拔出力和組合蓋開啟力等項(xiàng)目測試，為醫(yī)藥包裝和醫(yī)療器械的檢測提供一項(xiàng)先進(jìn)的整體解決方案。