摘要： 目的：系统研究验证环氧乙烷灭菌天然胶乳外科手套在3年储存期内的安全性与性能稳定性
试验方法依据：YY/T 0681.1-2018《无菌医疗器械包装试验方法 第1部分：加速老化试验指南》、YY/T 0681.2-2010《无菌医疗器械包装试验方法 第2部分：软性屏障材料的密封强度》、YY/T 0681.4-2021《无菌医疗器械包装试验方法 第4部分：染色液穿透法测定透气包装的密封泄漏》、YY/T 0698.7-2009《最终灭菌医疗器械包装材料 第7部分：环氧乙烷或辐射灭菌屏障系统生产用可密封涂胶纸 要求和试验方法》、中国药典、GB/T 16886.7-2015 医疗器械生物学评价 第7部分：环氧乙烷灭菌残留量 及GB/T 7543-2020《一次性使用灭菌橡胶外科手套》
试验方法：选择3批手套作为代表，分别开展55℃加速老化试验（46、91、137天）与25℃实时老化试验（12、24、36个月），测试测试3批手套的产品物理性能（包括扯断力、扯断伸长率、300%定伸负荷、不透水性）、灭菌效果（包括无菌性、环氧乙烷残留）、包装阻菌性（包括染料渗漏试验、密封强度），以确定产品的寿命。
试验结果：选择的3批样品经检验符合要求；加速老化的3批样品在3个节点经检验符合要求，可暂定产品有效期3年；实时老化的3批样品在3个节点经检验符合要求，可确定产品有效期3年；加速模型Q10=2有效；三批样品在所有时间点的性能波动均在合理范围内，最大变异系数（CV%）＜10%，证明产品工艺稳定性良好；纸纸包装材料符合YY/T 0698.7-2009对可密封涂胶纸的要求，老化3年后仍满足阻菌性要求。
关键词：灭菌橡胶外科手套；货架寿命；加速老化；实时老化；环氧乙烷灭菌、试验方法
1 概述
1.1 研究背景
一次性使用灭菌橡胶外科手套是临床手术感染控制的核心屏障器具，其货架寿命直接影响使用安全性与库存管理效率。我国每年产量巨大，广泛应用于各级医疗机构。然而，天然胶乳手套在储存过程中面临材料老化与包装性能下降的双重风险。
天然胶乳的主要成分为聚异戊二烯，其分子链中含有大量不饱和双键，在热、氧、光、湿等环境因素作用下易发生氧化交联或断链反应，主要表现为扯断力下降、扯断伸长率降低、表面发黏或硬化。同时，环氧乙烷灭菌后的包装系统若密封强度下降或出现微孔泄漏，将导致无菌屏障失效，引发临床感染风险。
1.2 法规要求与行业痛点
目前，GB/T 7543-2020《一次性使用灭菌橡胶外科手套》规定了出厂性能要求，但未详细规定货架寿命验证方法。YY/T 0681.1-2018《无菌医疗器械包装试验方法 第1部分：加速老化试验指南》虽提供了加速老化指南，但行业内系统公开发表的验证案例仍然较少。此外，包装完整性验证涉及多个标准：YY/T 0681.2-2010（密封强度）、YY/T 0681.4-2021（染料渗漏）、YY/T 0698.7-2009（可密封涂胶纸要求），各标准的整合应用缺乏公开案例。
1.3 研究意义
本文通过研究加速老化与实时老化双重验证的试验方法，并完整采用YY/T 0681.2-2010、YY/T 0681.4-2021、YY/T 0698.7-2009三个包装标准进行包装系统验证，为一次性使用灭菌橡胶外科手套货架寿命研究提供了比较明确的试验方法。
2 试验方案
2.1 样品选择与代表性
产品名称：一次性使用灭菌橡胶外科手套
灭菌方式：环氧乙烷灭菌
规格型号：7.5#，有粉部分纹理，本色
生产批号：A、B、C（三批）
包装方式：内衬纸 + 纸纸密封包装
2.2 主要仪器与设备
| 设备名称 | 型号/规格 | 用途 |
| 恒温箱 | ±2℃ | 加速老化 |
| 电子拉力试验机 | 0.5级，精度±2% | 扯断力 |
| 染色液穿透测试装置 | / | 染料渗漏试验 |
| 密封强度测试仪 | 符合YY/T 0681.2 | 密封强度 |
| 气相色谱仪 | / | EO残留检测 |
2.3 试验方案设计
2.3.1试验方案设计
2.3.1.1目的：系统研究验证环氧乙烷灭菌天然胶乳外科手套在一定储存期内的安全性与性能稳定性的试验方法。本试验方案选择产品货架寿命为3年进行研究。
2.3.1.2试验方法依据：YY/T 0681.1-2018《无菌医疗器械包装试验方法 第1部分：加速老化试验指南》、YY/T 0681.2-2010《无菌医疗器械包装试验方法 第2部分：软性屏障材料的密封强度》、YY/T 0681.4-2021《无菌医疗器械包装试验方法 第4部分：染色液穿透法测定透气包装的密封泄漏》、YY/T 0698.7-2009《最终灭菌医疗器械包装材料 第7部分：环氧乙烷或辐射灭菌屏障系统生产用可密封涂胶纸 要求和试验方法》、中国药典、GB/T 16886.7-2015 医疗器械生物学评价 第7部分：环氧乙烷灭菌残留量 及GB/T 7543-2020《一次性使用灭菌橡胶外科手套》。
2.3.1.3试验方法：选择3批手套作为代表，分别开展55℃加速老化试验（46、91、137天）与25℃实时老化试验（12、24、36个月），测试3批手套的产品物理性能（包括扯断力、扯断伸长率、300%定伸负荷、不透水性）、灭菌效果（包括无菌性、环氧乙烷残留）、包装阻菌性（包括染料渗漏试验、密封强度），以确定产品的寿命。
具体检测节点：
1）选择3批样品的检验；
2）加速老化样品的检验；
3）实际储存样品的检验。
2.3.2 加速老化试验
依据YY/T 0681.1-2018：
实时储存温度：T_RT = 25±2℃
加速老化温度：T_AA = 55±2℃
老化因子：Q10 = 2
加速老化因子：AAF = 2^{(55-25)/10} =8
加速老化时间：AAT = RT / AAF
时间对应关系：
| 实时时间 | 加速时间 |
| 1年（365天） | 46天 |
| 2年（730天） | 91天 |
| 3年（1095天） | 137天 |
2.3.3实时老化试验
储存温度：25±2℃
取样时间点：12个月、24个月、36个月
2.4 检测方法与判定标准汇总
| 项目 | 老化前标准 | 老化后标准 | 方法依据 |
| 扯断力 | ≥12.5 N | ≥9.5 N | GB/T 7543-2020 |
| 扯断伸长率 | ≥700% | ≥550% | GB/T 7543-2020 |
| 300%定伸负荷 | ≤2.0 N | — | GB/T 7543-2020 |
| 不透水性 | ≤5/125 | ≤5/125 | GB/T 7543-2020 |
| 无菌试验 | 无菌生长 | 无菌生长 | 中国药典 |
| EO残留 | ≤10 μg/cm² | — | GB/T 16886.7 |
| 染料渗漏 | 无泄漏 | 无泄漏 | YY/T 0681.4-2021 |
| 密封强度 | ≥1.2 N/15mm | ≥1.2 N/15mm | YY/T 0681.2-2010 |
2.5 判定规则
加速老化137天（等效3年）全部合格 → 暂定有效期3年
实时老化36个月全部合格 → 有效期定为36个月
加速老化和实时老化若在某一时间点出现一批产品不合格 → 前一时间点为有效期终点
2.6 统计方法
计算均值、标准差、保留率及变异系数（CV%），采用描述性统计分析三批样品的一致性。
3 试验结果
3.1 3批样品的检验结果
| 项目 | A | B | C | 标准要求 |
| 扯断力（N） | 21.0~26.0 | 21.6~25.8 | 22.5~25.6 | ≥12.5 |
| 扯断伸长率（%） | 725~835 | 735~835 | 720~820 | ≥700 |
| 300%定伸负荷（N） | 1.3~1.5 | 1.3~1.6 | 1.2~1.5 | ≤2.0 |
| 不透水性 | 0/125 | 0/125 | 0/125 | ≤5/125 |
| 无菌试验 | 合格 | 合格 | 合格 | 无菌生长 |
| EO残留（μg/cm²） | 1 | 1 | 1 | ≤10 |
| 染料渗漏 | 无泄漏 | 无泄漏 | 无泄漏 | 无泄漏 |
| 密封强度（N/15mm） | 1.9~2.6 | 1.8~2.8 | 1.9~2.8 | ≥1.2 |
结论：选择的3批样品符合要求，3批手套初始性能良好，批间一致。
3.2 加速老化试验结果
55℃×46天（等效1年）：
| 项目 | A | B | C | 标准要求 |
| 扯断力（N） | 19.7~23.0 | 19.3~23.0 | 17.8~22.5 | ≥9.5 |
| 伸长率（%） | 720~780 | 720~790 | 730~795 | ≥550 |
| 不透水性 | 0/125 | 0/125 | 0/125 | ≤5/125 |
| 染料渗漏 | 无泄漏 | 无泄漏 | 无泄漏 | 无泄漏 |
| 密封强度（N/15mm） | 2.5~3.3 | 2.2~3.8 | 2.5~3.2 | ≥1.2 |
| 无菌试验 | 合格 | 合格 | 合格 | 无菌生长 |
55℃×91天（等效2年）：
| 项目 | A | B | C | 标准要求 |
| 扯断力（N） | 19.0~21.6 | 18.0~20.0 | 18.4~20.6 | ≥9.5 |
| 伸长率（%） | 700~755 | 700~750 | 705~750 | ≥550 |
| 不透水性 | 0/125 | 0/125 | 0/125 | ≤5/125 |
| 染料渗漏 | 无泄漏 | 无泄漏 | 无泄漏 | 无泄漏 |
| 密封强度（N/15mm） | 2.5~3.6 | 2.6~3.8 | 2.7~3.6 | ≥1.2 |
| 无菌试验 | 合格 | 合格 | 合格 | 无菌生长 |
55℃×137天（等效3年）：
| 项目 | A | B | C | 标准要求 |
| 扯断力（N） | 17.6~20.3 | 16.8~19.5 | 17.4~20.0 | ≥9.5 |
| 伸长率（%） | 680~715 | 675~720 | 665~700 | ≥550 |
| 不透水性 | 0/125 | 0/125 | 0/125 | ≤5/125 |
| 染料渗漏 | 无泄漏 | 无泄漏 | 无泄漏 | 无泄漏 |
| 密封强度（N/15mm） | 3.0~4.1 | 3.0~3.8 | 3.2~4.2 | ≥1.2 |
| 无菌试验 | 合格 | 合格 | 合格 | 无菌生长 |
结论：3批样品加速老化试验等效1年、2年、3年都合格，可暂定产品有效期3年。
3.3 实时老化试验结果
实际储存12个月：
| 项目 | A | B | C | 标准要求 |
| 扯断力（N） | 20.0~23.0 | 19.0~22.3 | 20.2~23.0 | ≥9.5 |
| 伸长率（%） | 720~780 | 715~780 | 730~780 | ≥550 |
| 不透水性 | 0/125 | 0/125 | 0/125 | ≤5/125 |
| 染料渗漏 | 无泄漏 | 无泄漏 | 无泄漏 | 无泄漏 |
| 密封强度（N/15mm） | 1.9~3.3 | 1.8~3.0 | 1.8~3.1 | ≥1.2 |
| 无菌试验 | 合格 | 合格 | 合格 | 无菌生长 |
实际储存24个月：
| 项目 | A | B | C | 标准要求 |
| 扯断力（N） | 18.8~21.0 | 18.0~20.3 | 18.2~20.0 | ≥9.5 |
| 伸长率（%） | 720~750 | 700~750 | 710~740 | ≥550 |
| 不透水性 | 0/125 | 0/125 | 0/125 | ≤5/125 |
| 染料渗漏 | 无泄漏 | 无泄漏 | 无泄漏 | 无泄漏 |
| 密封强度（N/15mm） | 1.7~3.0 | 1.6~2.8 | 1.6~3.0 | ≥1.2 |
| 无菌试验 | 合格 | 合格 | 合格 | 无菌生长 |
实际储存36个月：
| 项目 | A | B | C | 标准要求 |
| 扯断力（N） | 18.0~20.0 | 17.5~20.0 | 17.6~19.8 | ≥9.5 |
| 伸长率（%） | 690~735 | 700~730 | 680~725 | ≥550 |
| 不透水性 | 0/125 | 0/125 | 0/125 | ≤5/125 |
| 染料渗漏 | 无泄漏 | 无泄漏 | 无泄漏 | 无泄漏 |
| 密封强度（N/15mm） | 1.5~2.6 | 1.6~2.5 | 1.5~2.5 | ≥1.2 |
| 无菌试验 | 合格 | 合格 | 合格 | 无菌生长 |
结论：3批样品实时老化试验1年、2年、3年都合格，可确定产品有效期3年。
3.4 性能衰减汇总与保留率
| 老化条件 | 扯断力均值(N) | 保留率(%) | 伸长率均值(%) | 保留率(%) |
| 初始 | 23.5 | 100 | 778 | 100 |
| 加速46天（1年） | 20.4 | 86.8 | 758 | 97.4 |
| 加速91天（2年） | 19.8 | 84.3 | 728 | 93.6 |
| 加速137天（3年） | 18.6 | 79.1 | 693 | 89.1 |
| 实时12个月 | 21.0 | 89.4 | 748 | 96.1 |
| 实时24个月 | 19.5 | 83.0 | 725 | 93.2 |
| 实时36个月 | 18.8 | 80.0 | 708 | 91.0 |
关键发现：
标准要求的最低保留率约为40%（扯断力）和71%（伸长率）
实际保留率远高于标准下限，留有充分安全余量
加速数据与实时数据高度一致，验证了Q10=2模型的有效性
3.5 批间一致性
三批样品在所有时间点的性能波动均在合理范围内，最大变异系数（CV%）＜10%，证明产品工艺稳定性良好。
4 试验方法的研究
4.1 老化机理分析
天然胶乳的老化主要表现为两个阶段：
初期（0~2年）：以氧化交联为主，表现为模量上升、伸长率下降
中后期（2~3年）：以主链断裂为主，表现为强度显著下降
本研究中，扯断力保留率约80%（远高于40%标准下限），伸长率保留率约90%（远高于71%标准下限），属于典型的温和氧化老化，未发生严重降解。
4.2 加速模型的有效性（Q10=2）
加速老化数据与实时老化数据高度吻合，验证了：
55℃加速温度未引起非真实老化路径
Q10=2对天然胶乳手套保守且有效
4.3 密封强度异常上升的机理分析
本试验发现一个值得注意的现象：在55℃加速老化条件下，密封强度从初始的2.2 N/15mm上升至137天后的3.6 N/15mm，增幅约64%。而在实时老化（25℃）条件下，密封强度基本保持稳定（2.1~2.6 N/15mm）。
原因分析：
| 可能性 | 机理 | 对密封强度影响 |
| 热封胶黏剂后固化 | 未完全固化的胶黏剂在高温下继续交联 | ↑ 上升 |
| 纸基材料干燥收缩 | 纸纤维收缩使密封界面更紧密 | ↑ 上升 |
| 界面扩散增强 | 胶黏剂与纸基材界面分子链相互扩散 | ↑ 上升 |
对货架寿命判定的影响：
无菌屏障：密封强度上升有利于维持密封完整性 ✅
临床使用：需评估3.6 N/15mm是否仍易于徒手开启
标准符合性：远高于≥1.2 N/15mm要求 ✅
建议：后续研究应测定热封胶黏剂的固化度随老化时间的变化，并进行开启力测试。
4.4 与YY/T 0681.2-2010标准的符合性分析
| 标准要求 | 本试验设定 | 符合性 |
| 试验速度200~300 mm/min | 300 mm/min | 符合 |
| 试样宽度15/25/25.4 mm | 15 mm | 符合 |
| 夹具初始间距（高伸展性）10 mm | 10 mm | 符合 |
| 状态调节≥40h | 40h | 符合 |
| 精度±2% | 设备校准合格 | 符合 |
| 破坏类型分类（附录A） | 完整记录 | 符合 |
| 平均强度计算（曲线中间80%） | 采用 | 符合 |
| 报告单位N/15mm | 采用 | 符合 |
4.5 与YY/T 0681.4-2021标准的符合性分析
| 标准要求 | 本试验设定 | 符合性 |
| 方法选择：注射法 | 采用 | 符合✅ |
| 染色液：0.1%甲苯胺蓝+表面活性剂 | 采用 | 符合 |
| 接触时间：≤5秒/封边 | 采用 | 符合 |
| 总接触时间：≤20秒 | 采用 | 符合 |
| 检测限度：≥50μm通道 | 明确 | 符合 |
| 毛细作用与通道泄漏区分 | 明确 | 符合 |
4.6 与YY/T 0698.7-2009标准的符合性分析
YY/T 0698.7-2009对可密封涂胶纸的要求包括：
纸的类型：符合YY/T 0698.6的纸
密封强度：满足热封要求
微生物屏障：满足灭菌后无菌屏障
本试验中：
密封强度在老化3年后为1.5~4.2 N/15mm（≥1.2 N/15mm）→ 合格
无菌试验全部合格 → 微生物屏障有效
纸纸包装材料符合可密封涂胶纸要求
5 结论
l 通过55℃×137天加速老化（等效3年）与25℃×36个月实时老化双重验证，证明环氧乙烷灭菌的天然胶乳外科手套在物理机械性能、包装完整性及无菌性方面均可满足3年储存期的要求。
l 加速模型Q10=2在本产品中有效，加速老化数据与实时老化数据高度一致。
l 依据YY/T 0681.2-2010进行密封强度测试，所有时间点均远高于≥1.2 N/15mm标准要求。
l 依据YY/T 0681.4-2021染色液穿透法检测，包装密封完整性在3年内保持有效，。
l 纸纸包装材料符合YY/T 0698.7-2009对可密封涂胶纸的要求，老化3年后仍满足阻菌性要求。
参考文献
[1] YY/T 0681.1-2018 无菌医疗器械包装试验方法 第1部分：加速老化试验指南[S]. 国家药品监督管理局, 2018.
[2] YY/T 0681.2-2010 无菌医疗器械包装试验方法 第2部分：软性屏障材料的密封强度[S]. 国家食品药品监督管理局, 2010.
[3] YY/T 0681.4-2021 无菌医疗器械包装试验方法 第4部分：染色液穿透法测定透气包装的密封泄漏[S]. 国家药品监督管理局, 2021.
[4] YY/T 0698.7-2009 最终灭菌医疗器械包装材料 第7部分：环氧乙烷或辐射灭菌屏障系统生产用可密封涂胶纸 要求和试验方法[S]. 国家食品药品监督管理局, 2009.
[5] GB/T 7543-2020 一次性使用灭菌橡胶外科手套[S]. 国家市场监督管理总局, 2020.
[6] ASTM F1980-21 Standard Guide for Accelerated Aging of Sterile Barrier Systems[S]. ASTM International, 2021.
[7] ASTM F88-06 Standard Test Method for Seal Strength of Flexible Barrier Materials[S]. ASTM International, 2006.
[8] GB/T 16886.7-2015 医疗器械生物学评价 第7部分：环氧乙烷灭菌残留量[S].
