F-1980-無菌醫(yī)療器械包裝的加速老化試驗標準指南F-1980-無菌醫(yī)療器械包裝的加速老化試驗標準指南F-1980-無菌醫(yī)療器械包裝的加速老化試驗標準指南資料僅供參考文件編號：2022年4月F-1980-無菌醫(yī)療器械包裝的加速老化試驗標準指南版本號：A修改號：1頁次：1.0審核：批準:發(fā)布日期：ASTMF1980:2002無菌醫(yī)療器械包裝的加速老化試驗標準指南StandardGuideforAccelertatedAgingofSterileMedicalDevicePackage1范圍本指南提供了開發(fā)加速老化方案的信息，以便快速確定包裝的無菌完好性和包裝材料的物理特性受所經(jīng)歷的時間和環(huán)境的影響。用本指南獲得的信息可用以支持產(chǎn)品包裝的有效日期。加速老化指南涉及初包裝整體，不涉及包裝與產(chǎn)品間的相互作用或相容性，這在新產(chǎn)品的開發(fā)中可能涉及到。在包裝設(shè)計之前的材料分析過程中宜涉及包裝與產(chǎn)品的相容性和相互作用。本指南不涉及實際時間老化方案，但進行實際時間老化研究能證實用同樣評價方法的加速老化試驗的結(jié)果。用于包裝過程確認的方法，包括機械過程、滅菌過程、運輸、貯存的影響也不在本指南的范圍內(nèi)。本標準不打算涉及標準使用中的所有安全問題，本標準的使用者在使用前有責(zé)任建立相應(yīng)的安全和衛(wèi)生規(guī)范，并確定法規(guī)限制的適用性。2規(guī)范性引用文件ASTM標準D3078用氣泡發(fā)射法測定軟性包裝的試驗方法D4169運輸容器和系統(tǒng)的性能試驗規(guī)范D4332容器、包裝或包裝組件的試驗用狀態(tài)調(diào)節(jié)的規(guī)范E337用干濕球溫度計（測量濕球溫度和干球溫度）測定濕度的試驗方法F88軟質(zhì)屏障材料密封強度的試驗方法F1140醫(yī)療應(yīng)用無約束包裝抗內(nèi)壓破壞試驗方法F1327醫(yī)用包裝屏障材料的相關(guān)術(shù)語F1585醫(yī)用包裝多孔屏障材料完好性試驗指南F1608醫(yī)用包裝多孔屏障材料的微生物等級的試驗方法F1929用染色穿透的方法測定多孔材料醫(yī)用包裝中密封泄漏的試驗方法AAMI標準ANSI/AAMI/ISO11607最終滅菌醫(yī)療器械的包裝AAMITIR17-1997輻射滅菌材料鑒定3術(shù)語定義醫(yī)療器械包裝的一般定義見ISO11607。有關(guān)醫(yī)用包裝屏障材料的術(shù)語見F1327本標準規(guī)定術(shù)語的定義：加速老化（AA）樣品貯存在嚴酷的溫度（TAA），以一種縮短時間的方式來模擬實際時間老化加速老化因子（AAF）一個估計的或計算出的與實際時間（RT）條件貯存的包裝達到同樣水平的物理性能變化的時間比率加速老化溫度（TAA）進入老化研究的嚴酷溫度，它是基于估計的貯存溫度、估計的使用溫度，或兩者來推算出的。加速老化時間（AAT）進行加速老化試驗的時間長度環(huán)境溫度（TRT）代表貯存條件的實際時間老化（RT）樣品的貯存溫度包裝貨架壽命包裝在環(huán)境條件下或規(guī)定的貯存條件下保持其關(guān)鍵性能參數(shù)的預(yù)期的貯存時間長度。實際時間老化（RT）在環(huán)境條件下樣品本的貯存時間實際時間等同（RTE）對給定的加速老化條件估計與實際時間老化時間等同零時刻（t0）老化研究的開始。符號Q10=溫度增加或降低10℃的老化系數(shù)Tm=材料熔化溫度Tg=玻璃轉(zhuǎn)化溫度Tα=阿爾法溫度；熱變形溫度4意義和應(yīng)用材料的物理性能、粘接劑可能隨時間而發(fā)生降解，隨后在貯運中發(fā)生的動態(tài)事件，可能會導(dǎo)致包裝失去完好性。ISO11607中描述到，“制造商應(yīng)證實最終包裝至少在醫(yī)療器械聲稱的貨架壽命內(nèi)，在嚴酷的運輸、貯存、搬動和老化的情況下、在制造商規(guī)定的貯存條件下，保持其完好性，且包裝不受損壞或不被打開?！睂嶋H時間老化程序為確保包裝材料和包裝完好性不隨時間而降解提供了最佳數(shù)據(jù)。但在產(chǎn)品更新日新月異的市場條件下，新產(chǎn)品需要在盡可能短地時間內(nèi)投入市場，實際時間老化研究就不能滿足這一目的。加速老化研究為我們提供了另一個可供選擇的方法。為了確保加速老化研究真實地代表實際時間使用，實際時間老化研究必須與加速研究同步進行。實際時間研究必須進行至產(chǎn)品的貨架壽命。如果對被評價的包裝材料缺乏了解，必須使用保守的加速老化因子。5儀器室（或柜），其大小可以使樣品容器或包裝可獨立地暴露于選定的溫度和相對濕度的循環(huán)空氣中?？刂苾x器，能保持室溫在所需的大氣條件的公差限度內(nèi)。濕度計，用于指示相對濕度，精為±2%相對濕度。干濕球濕度計可用于直接測量相對濕度或用于檢查濕度計。溫度計，可使用任何能提供溫度指示精度為1℃的測量溫度的儀器。干濕球濕度計的干球溫度計可用于直接測量或檢查溫度指示儀器。6加速老化理論材料的加速老化是指材料或包裝的安全性和功能隨時間而加速變化。在一項老化研究中，在一個相對短的時間內(nèi)使材料或包裝的外部經(jīng)受一個比正常環(huán)境更嚴酷、或更頻繁的應(yīng)力。加速老化技術(shù)是基于這樣的假定，即材料在退化中所包含的化學(xué)反應(yīng)遵循阿列紐斯反應(yīng)速度函數(shù)。這一函數(shù)表述了相同過程的溫度每增加或降低10℃，大約會造成其化學(xué)反應(yīng)的速率加倍或減半（Q10）Hemmerich,,Hemmerich,,“一般老化理論和醫(yī)療器械加速老化的簡化方案”，《醫(yī)用塑料和生物材料》，July/August1998,Q10的確定包括了供試產(chǎn)品在各程溫度下進行試驗并確定定溫度每改變10℃反應(yīng)速率的差異。要模擬動態(tài)條件下的材料退化十分復(fù)雜和困難，因此不在本指南范圍內(nèi)。7加速老化方案材料表征加速老化理論及其應(yīng)用與包裝材料的組成直接相關(guān)。要考慮的方面有：組成形態(tài)學(xué)（玻璃態(tài)、非結(jié)晶質(zhì)的、半晶體、高晶體，%晶體等）熱轉(zhuǎn)化（Tm、Tg、Tα）添加劑、過程助劑、催化劑、潤滑劑、殘留溶劑和過濾。加速老化方案—設(shè)計指南必須在器械和包裝材料的表征的基礎(chǔ)上考慮溫度限，以確保選擇適宜的保守老化因子。宜根據(jù)包裝材料的表征和預(yù)期的貯存條件來確定試驗所用溫度。材料表征和組成是建立加速老化溫度上限的因素，溫度選擇宜限定在防止材料的任何物理轉(zhuǎn)化室溫或環(huán)境溫度（TRT）—選擇能代表實際產(chǎn)品貯存和使用條件的溫度。注：這一溫度一般在20℃~25℃,25℃的溫度被認為是保守值。加速老化溫度（TAA）—考慮研究中的材料的表征，選擇一個加速老化試驗的溫度。加速溫度越高，AAF就越大，從而加速老化的時間就越短。必須注意不能是只靠提高加速老化溫度來縮短加速老化的時間。溫度過高材料就可能發(fā)生反應(yīng)，而這在實際時間溫度或室溫下是不會發(fā)生的（見附錄X1）。按下列指南選擇老化溫度：選擇TAA要考慮研究材料的熱轉(zhuǎn)化溫度，宜低于材料的任何轉(zhuǎn)化溫度或低于使材料發(fā)生扭曲的溫度。比如，選擇的溫度宜比材料的Tg低至少10℃。（更多的信息詳見AAMITIR17-1997）將TAA保持在或低于60℃，除非證實更高的溫度適宜，不推薦使用高于60℃的溫度，因為在許多聚合系統(tǒng)中，發(fā)生像百分結(jié)晶度、自由基形成、和過氧化物降解之類的非線性變化的可能性較高。（更多的信息詳見AAMITIR17-1997）注3：如果包裝中含有液體或其他不穩(wěn)定成分，出于安全的考慮可能需要選擇較低的溫度。由于材料表征表明提高老化溫度不可行時，只能選擇實際時間老化。加速老化因子的確定用阿列紐斯公式，通常取Q10等于2是計算老化因子的保守方法。注4：在文獻中對研究中的系統(tǒng)有充分表征的包裝，可以用較為積極反應(yīng)速率系數(shù)，如Q=~。損壞的水平和性質(zhì)必須是與文獻中報道的相似，以確保反應(yīng)速率系數(shù)和加速老化溫度保持在相應(yīng)的限度內(nèi)。這是制造商的責(zé)任。更多的信息詳見AAMITIR17-1997。按下式計算加速老化因子（AAF）的估計值：式中：TAA≡加速老化溫度（℃）TRT≡環(huán)境溫度（℃）加速老化時間（AAT）用預(yù)期的（或要求的）需用實際老化時間和AAF來建立。按下式計算：加速老化時間（AAT）≡預(yù)期的（RT）/AAF時間-溫度關(guān)系的圖示見附錄X1。當對研究中的包裝的信息知之甚少時，以上指南為其提供了選擇相對保守的老化因子。這對制造商可能風(fēng)險很大，因為該方法可能會不適當?shù)仡A(yù)測出較短的貨架壽命。然而，必須以考慮為病人提供最大的安全性，因為要靠獲取必要的信息來得出精確并另人放心的貨架壽命是不太容易的。加速老化方案步驟選擇Q10值。根據(jù)市場需求、產(chǎn)品需求等明確所期望的包裝貨架壽命。確定老化試驗的時間間隔，包括零時刻。確定試驗條件，室溫（TRT）和加速老化溫度（TAA）。用Q10、TRT和TAA計算試驗周期。確定包裝材料的特性，密封強度和完好性試驗、樣品規(guī)格和可接受準則。以TAA對樣品進行老化，同時進行實際時間老化條件（TRT）。加速老化后評價相對于初始包裝要求的包裝性能，如包裝密封強度、包裝的完整性。在實際時間老化后，評價相對于初始包裝要求的包裝和/或包裝性能。這一估計AAF法，是一個評價包裝長期性能的簡單而又保守的技術(shù)，然而，如同所有的加速老化技術(shù)一樣，都必須由實際時間老化數(shù)據(jù)來加以證實。附錄X2給出了包裝貨架壽命試驗方案的舉例。8老化后試驗指南已經(jīng)歷過老化（包括加速和實際時間）后的包裝和材料必須評價其物理性能和完好性。所選擇的試驗宜能對材料或包裝的最關(guān)鍵或最容易因老化應(yīng)力而導(dǎo)致失敗的性能進行挑戰(zhàn)。F1585可用作多孔屏障醫(yī)用包裝的試驗指南。需要考慮選擇的物理強度性能有抗彎曲、抗穿孔、抗拉伸和伸長、抗撕裂、抗沖擊、耐磨性，變黃指數(shù)、微生物屏障（試驗方法F1608）、密封強度（試驗方法F88）和耐破度（試驗方法F1140）可使包裝經(jīng)受一個確認過的包裝完好性試驗，如跟蹤氣體檢測、染色泄漏（試驗方法F1929）、氣泡泄漏（試驗方法D3078）或微生物方法（對整個包裝進行微生物挑戰(zhàn)試驗）。這些方法必須經(jīng)過確認并形成文件。必須在包裝貨架壽命試驗開始前建立可接受準則。零時刻的性能數(shù)據(jù)可用于在貨架壽命試驗?zāi)┢谂c最終包裝性能數(shù)據(jù)進行比較。9文件形成加速老化必須在試驗前以書面的形式規(guī)定加速老化條件（試驗溫度、濕度、周期、環(huán)境溫度）、時間、樣品規(guī)格、包裝描述、對包裝抽樣的時間間隔、各時間間隔內(nèi)所規(guī)定的試驗。所用柜溫和用于測量和監(jiān)視老化條件校準后的儀器應(yīng)形成文件。包裝評價所用的試驗標準和方法應(yīng)形成文件。列出物理和微生物試驗（包括校準數(shù)據(jù)）所用設(shè)備一覽表。老化后試驗結(jié)果（包括用于確定包裝是否滿足性能規(guī)范準則的統(tǒng)計學(xué)方法）應(yīng)形成文件。10關(guān)鍵詞加速老化;阿列紐斯反應(yīng)速度；Q10；貨架壽命。

附錄X1（規(guī)范性附錄）X1加速老化聚合物當包裝在選擇溫度（℃）下熱老化相當于一年的室溫老化的加速老化。圖聚合物的加速老化X2包裝貨架壽命試驗方案舉例選擇保守的AAF估計值，例如Q10=2。（見圖）.確定與期望的貨架壽命對應(yīng)的老化時間點。注：常常采用走勢來表征老化對材料和包裝特性的影響。加速老化時間點的數(shù)量最少設(shè)一個，但必須有與期望的貨架壽命相對應(yīng)的時間點（期望的貨架壽命除以老化系數(shù)）；然而，只使用一個加速時間點，會有這樣的風(fēng)險，即不能從前面的加速老化時間點得出預(yù)警，從而導(dǎo)致試驗失敗。走勢分析宜考慮至少有三個時間點。按確認的生產(chǎn)程序制造試驗樣品。注：用于零時刻的包裝，滅菌、加速老化可以不包裝產(chǎn)品或包裝模擬產(chǎn)品。用確認過的滅菌過程對包裝進行滅菌。滅菌過程可能影響材料或包裝的穩(wěn)定性。老化研究前，材料和包裝宜經(jīng)受最大的滅菌過程條件或預(yù)期使用的循環(huán)次數(shù)。如需要，按D4332對樣品進行狀態(tài)調(diào)節(jié)；適當時，按D4169規(guī)程，進行模擬運輸。這一試驗中所用的包裝必須含有真實產(chǎn)品。注：確定運輸貯存對包裝的長期影響的包裝性能試驗，一般都包括在老化方案之中。老化前或老化后是否進行性能試驗，將取決于該研究是否要模擬醫(yī)院貨架或制造商架上的貯存和運輸。也可能有沒有必要的情況。如果已知包裝失敗或性能極限（如密封強度、穿透、抗沖擊等）對包所包裝的具體產(chǎn)品有文件證明是適宜的，并滿足預(yù)期產(chǎn)品，那么有物理實驗數(shù)據(jù)就足夠了。開始進行實際時間和加速老化。在相應(yīng)的時間段內(nèi)采用明確的加速老化溫度。樣品在升高的溫度箱內(nèi)放置的時間長度可用和中公式（1）和公式（2）來計算，式中AAF是加速老化因子，AAT是加速老化時間。例如，Q10=，環(huán)竟溫度=23℃，試驗溫度=55℃，AAF=(55-23)/10;AAF==;AAT=365天/;AAT≡天≡12個月（等效的實際時間）注:濕度的影響可能需要與溫度一起考慮，這要將高濕期和低濕期結(jié)合到試驗周期中?？梢詫⒗匣芷谠O(shè)計成考慮濕度的影響。加速老化后，評價包裝性能要求。如果加速老化結(jié)果滿足可接受準則，產(chǎn)品的貨架壽命即被有條件確認，還取決于實際時間老化研究的結(jié)果。如果