醫療器械廠商如果要開展包裝的加速老化試驗，通常會參考美國材料和試驗協會的標準——ASTM F1980-16，或者參考國內等同轉化的行業標準——YY/T 0681.1-2018《無菌醫療器械包裝試驗方法 加速老化試驗指南》。

參考標準中“加速老化”的定義是：將樣品貯存在某一較(jiao)高的溫度，以縮短時(shi)間來模擬實時(shi)老化。而“實時老化(hua)”的定義是：將樣品貯存在環境條(tiao)件下的老(lao)化過程(cheng)。所以簡單(dan)來(lai)說，實(shi)時(shi)老(lao)化(hua)對應(ying)(ying)的是(shi)正(zheng)常環境(jing)，而加速老(lao)化(hua)對應(ying)(ying)的是(shi)苛刻(ke)環境(jing)。

由于材料(liao)的物理(li)性能(neng)會(hui)隨時間降(jiang)低，材料(liao)會(hui)隨時間降(jiang)解(jie)，加上貯存和運(yun)輸過程(cheng)中溫度、濕度等(deng)因素的影響，無(wu)菌屏障(zhang)系統的完整性可能(neng)會(hui)喪失。為了(le)證(zheng)明無(wu)菌(jun)屏(ping)障系(xi)統可以在產品有效期限內保(bao)持無(wu)菌(jun)狀(zhuang)態，最直接有力的(de)證(zheng)據會來源于實時老(lao)化試驗。
 

但考慮到新產品需要盡量在短時間內投入市場，實時老化因為耗時長無法滿足這一目的，所以醫療(liao)器械廠商會選擇(ze)耗時更(geng)短的加(jia)速老化(hua)試驗，并按照標準要求開展研究，以確保真實地代表實時老化效應。這，就是加(jia)速(su)老化試驗的(de)真正目(mu)的(de)。

 1.  理論基礎

加(jia)速老化試(shi)驗的核心理論是：材料退化過程中的化學反應遵循阿(a)列紐(niu)斯（阿(a)倫尼(ni)烏斯）反應速率函數，均相過程的溫度每增加或降低10℃，其化學反應的速率加倍或減半。

基于該(gai)理論，可通(tong)過下列公式(shi)估計加(jia)速老化因(yin)子。式中(zhong)，AAF指加(jia)速老化(hua)因(yin)子，TAA指加(jia)速老化(hua)溫度(du)，TRT指環境溫度(du)。Q10指老(lao)化因(yin)子，一般通過在(zai)各種溫度下對材料(liao)進行試(shi)驗來(lai)確定該值。通(tong)常(chang)，取Q10等于2，是計算加速(su)老(lao)化因子的通(tong)用和保守方法。

獲得AAF估計值(zhi)后，又可(ke)以使用下列公(gong)式確定(ding)加(jia)(jia)(jia)速(su)老(lao)化時間，其中，AAT指加(jia)(jia)(jia)速(su)老(lao)化時間，RT指期(qi)望或要求的實際時間，AAF指加(jia)(jia)(jia)速(su)老(lao)化因子。

2.  影響因素

大家仔細分析上述兩個公式可以發現，決(jue)定加速老化時間的關鍵因素是加速老化溫度，根據ASTM F1980-16附錄X1.1，能夠明確無菌屏障系統在選定溫度下的熱老化相當于1年的室溫老化的時間。例(li)如，若確定Q10為2，加(jia)速(su)老化(hua)溫度選用50℃，則加(jia)速(su)老化(hua)時(shi)間為7.5周。特別要(yao)注意的是，大多數醫(yi)用聚合物建議的溫度上限是60℃。

除了加速老化(hua)溫度外(wai)，相(xiang)對(dui)濕度也是重要影(ying)響因素，雖(sui)然(ran)該因素沒有列入計(ji)算公式，但是相(xiang)對(dui)濕度水平的(de)高低(di)會直接影(ying)響材料(liao)的(de)老化(hua)損傷(shang)。大家(jia)應該基于對材料(liao)的了解，選擇(ze)目標溫度下適(shi)宜的相對濕度水平，避免材料(liao)受損。至于(yu)如何確定(ding)溫度(du)(du)和(he)相對濕度(du)(du)之(zhi)間的關系，大家(jia)可參考(kao)ASTM F1980-16的附錄X3。

附錄X3中，表3.1是恒定水蒸氣含量(liang)下，相對濕(shi)度與溫度的關(guan)系(xi)。而圖(tu)3.1是水蒸氣含量(liang)、溫度、相(xiang)對濕度三者之間(jian)的關系(xi)。在(zai)考慮了相(xiang)對(dui)濕度(du)對(dui)產品材料的損傷(shang)性后，大家可以針對(dui)一定溫度(du)建立適宜的相(xiang)對(dui)濕度(du)范圍，進而(er)調(diao)整試(shi)驗條件。

 明確了加速老化試驗的相關概念后，可以按照ASTM F1980-16標準要求，制定加速老化試驗方案，方案具體內容可以包括：

• 基于對材料的(de)了解，選擇Q10值，比(bi)如選用保(bao)守值Q10=2；

• 根據市場及(ji)產品需求，選擇期望的無(wu)菌屏障系統貨架壽命，比(bi)如2年或3年，包括零時刻；

• 基于對材料的了解，確定試驗條件，包括環境溫度(du)和加速老化溫度(du)；

• 決(jue)定(ding)試驗中是否考慮濕度條(tiao)件，若(ruo)考慮，可(ke)參考附(fu)錄X.3建立適合的相對濕度水平(ping)；

• 用Q10、TRT、TAA計算加速老(lao)化(hua)試驗時間；

• 定(ding)義無菌屏(ping)障系統的材料特性(xing)、密(mi)(mi)封強度和(he)密(mi)(mi)封完整性(xing)試(shi)驗、樣本量和(he)接受準則；

• 同時實(shi)施(shi)加速(su)老(lao)化和實(shi)時老(lao)化試驗；

• 評價加(jia)速老化后無菌屏障系統的相關性(xing)能，如包裝(zhuang)密封強度、包裝(zhuang)完整性(xing)等(deng)；

• 評價實時(shi)老化后無菌屏障系統是否滿足最初(chu)設計要求。

全文至此，主要跟大家梳理了(le)加(jia)速老化試驗的(de)參考標準、基(ji)本概念(nian)、目的(de)、理論基(ji)礎、影響因素以及(ji)試驗方案。其(qi)中很重要(yao)的一點(dian)是，大家要(yao)熟悉加速老(lao)化的核心理論，即(ji)阿列紐斯公式，而(er)且要(yao)理解附錄(lu)X3.1中“溫度、相對濕度和水(shui)蒸氣含量”三者的關系，這樣才能(neng)從(cong)源頭上幫助你制定(ding)出(chu)真(zhen)正符合產品包(bao)裝特(te)性的加速老(lao)化試(shi)(shi)驗方案。更多詳(xiang)細關于老(lao)化試(shi)(shi)驗的解說請(qing)咨詢廣東(dong)劍喬試(shi)(shi)驗設(she)備有限公司，咨詢熱線：！