發布日期：2019-12-03

   現代醫療水平的提高離不開醫療器械技術、材料及功能上的創新，醫療器械材料的生物相容性試驗對于確保產品的安全性起著重要作用。材料的理化特性決定了材料的生物相容性，因此，對材料進行化學表征和性能檢測很有必要。

   對材料進行表征和化學性能檢測有多種方法，可采用材料直接試驗，也可采用在規定條件下制備的浸提液進行試驗。目前，我國針對高分子醫療器械的化學表征主要是開展溶出物分析及滅菌殘留物檢測。溶出物測定主要用于評估器械在臨床使用過程中可能釋放的有害物質的量，溶出物試驗一般包括還原物質（易氧化物）、酸堿度、重金屬、紫外吸收和蒸發殘渣等測試項目。其中大部分項目為非特異性參數，主要用于控制產品加工助劑、添加劑及工藝污染引入的風險。如，還原物質主要用于控制器械中溶出的具還原性質（易被氧化）的添加劑[如殘留的粘結劑（環己酮、四氫呋喃等）、溶出或遷移至表面的增塑劑]等。

   另外，滅菌殘留物（如環氧乙烷）殘留量較高也會引起對還原物質的檢測結果偏高。在目前的認知水平下，針對高分子醫療器械進行溶出物分析可以有效控制產品質量。但對于材料中已經明確且毒理學風險較高的添加劑、加工助劑及合成單體[如聚氨酯材料的合成單體二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）和聚氯乙烯材料中的增塑劑]，應采用專屬分析方法測定并評估其溶出風險。

   滅菌殘留物主要是針對采用環氧乙烷（EO）滅菌器械中EO殘留量的檢驗。EO滅菌是醫療器械滅菌的常用方式，采用EO對醫療器械進行滅菌具有成本低、效率高、對器械破壞性小等優點。但是，EO在殺滅微生物的同時可能在器械上殘留，從而對人體造成危害，因此，凡是采用EO滅菌的醫療器械產品，均必須對EO殘留量進行控制檢測。常用的分析方法包括比色分析法和氣相色譜法。其中，比色法存在干擾因素較多、操作步驟相對復雜等缺點，但因其成本低，推廣度較高；氣相色譜法操作相對簡單，并可有效避免其他干擾，重復性好，但因儀器成本較高，企業采用較少。

   不論采用哪種分析方法，均需要進行必要的方法學評價，以確定選擇方法的可靠性。但是近年來，醫療器械生物學評價的思路已經發生改變。從以往經驗來看，新型醫療器械的生物相容性主要是通過體內生物相容性測試來評估。這些測試主要關注醫療器械中的可提取物是否會在動物系統中產生刺激、毒性等作用。然而，隨著更加靈敏的分析設備和分析方法的出現，此類測試已不能滿足監管機構對醫療器械生物相容性提出的越來越高的標準和要求。

   根據GB/T 16886《醫療器械生物學評價》第十八部分“材料化學表征”中的建議，目前被普遍接受的方式是在動物試驗開始前，對材料進行化學表征，并比較它們和已上市產品間的差別，通過對材料的分析來檢測可能遷移到患者體內的化學物質及其類型。最后，通過對這些化學物質的毒理評估，并結合體內測試數據，來更好地評估醫療器械整體的生物相容性。

   材料的化學表征可用于評價醫療器械生物材料的許多不同特性。GB/T 16886《醫療器械生物學評價》第一部分“風險管理過程中的評價與試驗”明確指出，在選擇制造器械所用材料時，首先應考慮材料與器械用途是否一致。這就需要考慮材料的特征與性能，這些特性包括化學性能、毒理學性能、物理性能、電性能、形態學及機械性能。針對不同材料的化學表征方法可參照GB/T 16886《醫療器械生物學評價》第十八部分“材料化學表征”中的相關內容。

   目前常用的表征方法主要有核磁共振波譜（NMR）、傅里葉轉換紅外光譜（FTIR）、氣相色譜法（GC）、氣相色譜質譜聯用（GC-MS）、高效液相色譜法（HPLC）、高效液相色譜質譜聯用（HPLC-MS）等。其中，NMR、FTIR、GC-MS、HPLC-MS主要用于化學結構定性分析，GC、GC-MS、HPLC、HPLC-MS主要用于材料中添加劑及加工助劑等有機物定性定量研究，原子吸收分光光度法（AAS）、電感耦合等離子體發射光譜法（ICPAES）、電感耦合等離子體質譜（ICP-MS）主要用于金屬元素和部分非金屬元素定量分析，ICPMS可用于定性檢測。對于可吸收聚合物材料，可采用凝膠滲透色譜（GPC）進行分子量及分子量分布表征；對于動物源性材料，可采用氨基酸分析儀和凝膠電泳儀表征其成分及雜蛋白殘留；對于金屬與合金材料，可采用X-射線熒光（XRF）、掃描電鏡-能譜儀（SEM-EDS）、ICP-AES表征其化學成分。

起草人：施燕平（山東省醫療器械產品質量檢驗中心） 復核人：王春仁 柯林楠（中國食品藥品檢定研究院） 王巨才（海南省醫療器械檢測所）

（本文摘編自《醫療器械安全通用要求檢驗操作規范》，中國食品藥品檢定研究院組織編寫，中國醫藥科技出版社出版）

來源：中國醫藥報