GB-T 16886.15-2022 醫(yī)療器械生物學(xué)評(píng)價(jià) 第15部分：金屬與合金降解產(chǎn)物的定性與定量

醫(yī)療器械生物學(xué)評(píng)價(jià)第15部分：金屬與合金降解產(chǎn)物的定性與定量Biologicalevaluation2022-12-30發(fā)布國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì) I 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 24降解試驗(yàn)方法 4.1總體要求 34.2基本要求 35試劑和樣品制備 35.1樣品文件 35.2試驗(yàn)液(電解質(zhì)) 45.3試驗(yàn)樣品的制備 46電化學(xué)試驗(yàn) 46.1設(shè)備 46.2樣品制備 5 56.4動(dòng)電位測(cè)量 56.5恒電位測(cè)量 77浸泡試驗(yàn) 7.1設(shè)備 7.2樣品制備 77.3浸泡試驗(yàn)步驟 88分析 89試驗(yàn)報(bào)告 8附錄A(資料性)電化學(xué)試驗(yàn)用電解質(zhì) 10附錄B(資料性)電化學(xué)測(cè)量電路示意圖 附錄C(資料性)電解池示意圖 參考文獻(xiàn) 本文件是GB/T(Z)16886《醫(yī)療器械生物學(xué)評(píng)價(jià)》的第15部分。本文件代替GB/T16886.15—2003《醫(yī)療器械生物學(xué)評(píng)價(jià)第15部分：金屬與合金降解產(chǎn)物的定描述(見第1章);b)增加了納米材料和其他相關(guān)材料的試驗(yàn)方法的信息(見4.1);c)增加了更多試驗(yàn)溶液(電解質(zhì))(見5.2);e)增加了浸泡試驗(yàn)的具體內(nèi)容(見第7章)。本文件等同采用ISO10993-15:2019《醫(yī)療器械生物學(xué)評(píng)價(jià)第15部分：金屬與合金降解產(chǎn)物的定——增加了圖1和圖2的圖注。I——2003年首次發(fā)布為GB/T16886.15—2003;Ⅱ醫(yī)療器械造成的潛在健康危險(xiǎn)之一可能是由其電化調(diào)查表明還要考慮植入物與組織間的相互作用。根據(jù)具體產(chǎn)品或應(yīng)用，還可——第1部分：風(fēng)險(xiǎn)管理過程中的評(píng)價(jià)與試驗(yàn)。目的是保護(hù)人類免于因使用醫(yī)療器械所產(chǎn)生的潛——第5部分：體外細(xì)胞毒性試驗(yàn)。目的是為評(píng)估醫(yī)療器械體外——第6部分：植人后局部反應(yīng)試驗(yàn)。目的是為評(píng)估醫(yī)療器械所用生物材料植入后局部反應(yīng)提供——第7部分：環(huán)氧乙烷滅菌殘留量。目的是為經(jīng)環(huán)氧乙烷(EO)滅菌的單件醫(yī)療器械上EO及——第9部分：潛在降解產(chǎn)物的定性和定量框架。目的是為系統(tǒng)評(píng)價(jià)醫(yī)療器械潛在的和已觀察到—--第10部分：刺激與皮膚致敏試驗(yàn)。目的是為醫(yī)療器械及其組成材料潛在刺——第11部分：全身毒性試驗(yàn)。目的是為評(píng)價(jià)醫(yī)療器械材料導(dǎo)致潛在不良全身——第12部分：樣品制備與參照材料。目的是為醫(yī)療器械生物學(xué)評(píng)價(jià)中樣品制——第13部分：聚合物醫(yī)療器械降解產(chǎn)物的定性和定量。目的是為用于臨床的械模擬環(huán)境的降解產(chǎn)物定性與定量試驗(yàn)設(shè)計(jì)提—第14部分：陶瓷降解產(chǎn)物的定性與定量。目的是為從陶瓷材料獲取降解產(chǎn)物定量用的溶液提——第15部分：金屬與合金降解產(chǎn)物的定性與定量。目的是為金屬醫(yī)療器械或Ⅲ——第16部分：降解產(chǎn)物與可瀝濾物毒代動(dòng)力學(xué)研究設(shè)計(jì)。目的是提供與醫(yī)療——第17部分：可瀝濾物允許限量的建立。目的是為醫(yī)療器械可瀝濾物允許限量的建立提供——第18部分：風(fēng)險(xiǎn)管理過程中醫(yī)療器械材料的化學(xué)表征。目的是為醫(yī)療器械——第19部分：材料物理化學(xué)、形態(tài)學(xué)和表面特性表征。目的是識(shí)別與評(píng)價(jià)最——第20部分：醫(yī)療器械免疫毒理學(xué)試驗(yàn)原則和方法。目的是為醫(yī)療器械潛在——第22部分：納米材料指南。目的是為包含、產(chǎn)生或由納米材料組成的醫(yī)療醫(yī)療器械生物學(xué)評(píng)價(jià)第15部分：金屬與合金降解產(chǎn)物的定性與定量本文件規(guī)定了用于對(duì)最終金屬醫(yī)療器械或可供臨床使用的相應(yīng)材料樣品的降解產(chǎn)物進(jìn)行定性與定量試驗(yàn)設(shè)計(jì)的通用要求。本文件適用于預(yù)期和非預(yù)期在體內(nèi)降解的材料以及在體外降解試驗(yàn)中由最終金屬器械發(fā)生化學(xué)變化而產(chǎn)生的降解產(chǎn)物。本文件不適用于評(píng)價(jià)純機(jī)械過程發(fā)生的降解；產(chǎn)生此類降解產(chǎn)物的方法學(xué)在具體產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)(如有)中有所描述。本文件不包括降解產(chǎn)物的生物活性。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。ISO3585硼硅酸鹽玻璃3.3的性能(Borosilicateglass3.3—Properties)ISO3696分析實(shí)驗(yàn)室用水規(guī)范和試驗(yàn)方法(Waterforanalyticallaboratoryuse—SpecificationISO8044金屬和合金的腐蝕詞匯(Corrosionofmetalsandalloys—Vocabularydefinitions)tionofmedicaldevices—Part1:E注：GB/T16886.1—2022醫(yī)療器械生物學(xué)評(píng)價(jià)第1部分：風(fēng)險(xiǎn)管理過程中的評(píng)價(jià)和試驗(yàn)(ISO10993-1:醫(yī)療器械生物學(xué)評(píng)價(jià)第9部分：潛在降解產(chǎn)物的定性和定量框架(ISO10993-9:ISO10993-12醫(yī)療器械生物學(xué)評(píng)價(jià)第12部分：樣品制備與參照樣品(Biological1ISO10993-13醫(yī)療器械生物學(xué)評(píng)價(jià)第13部分：聚合物醫(yī)療器械降解產(chǎn)物的定性和定量(Bio-logicalevaluationofmedicaldevices—Part13:IdentificationandquantificationofdegrISO10993-14醫(yī)療器械生物學(xué)評(píng)價(jià)第14部分：陶瓷降解產(chǎn)物的定性和定量(Biologicalevalua-tionofmedicaldevices—Part14:IdentificationandquantificationofdegradationproISO10993-16醫(yī)療器械生物學(xué)評(píng)價(jià)第16部分：降解產(chǎn)物與可瀝濾物毒代動(dòng)力學(xué)研究設(shè)計(jì)(Bi-ologicalevaluationofmedicaldevices—ParEE。2本文件描述了兩個(gè)對(duì)醫(yī)療器械中金屬和合金的降解產(chǎn)物進(jìn)行定性與定量Ep)。恒電位試驗(yàn)用于在高于擊穿電位的某一恒定電位下對(duì)試驗(yàn)材料進(jìn)行電化學(xué)降解，如果由于降解，涂層可能從金屬基體上脫落下來，那么應(yīng)考慮基體對(duì)于由納米材料組成或包含納米材料的醫(yī)療器械，以及金屬降解產(chǎn)物在納米尺度范圍(1nm~如果醫(yī)療器械由設(shè)計(jì)為可被人體吸收的金屬或金屬合金制成，則指3首選電解質(zhì)應(yīng)為0.9%氯化鈉水溶液。給出了電解質(zhì)成分的示例，但是也可使用其他更多的材料以及和生理相關(guān)的電解質(zhì)溶液及試驗(yàn)條件。如果金屬樣品因制造條件的不同而引起的非均質(zhì)問題，那么涉及單如果使用有代表性的樣品，則應(yīng)考慮代表性樣品與最終醫(yī)療器械或驗(yàn)結(jié)果。在使用代表性樣品而非最終醫(yī)療器械進(jìn)行試驗(yàn)46.1.3電位測(cè)量儀，具有高輸入阻抗(>10Ω)、在±2V電位范圍內(nèi)靈敏度和精度為1mV。將試驗(yàn)樣品安裝在防水電極夾上，僅使試驗(yàn)表面與電解質(zhì)接觸。避免由于固定間形成縫隙而造成縫隙腐蝕。試驗(yàn)開始之前，先將樣品放在乙醇中超聲清洗10min～15min,再用符將試驗(yàn)溶液(電解質(zhì))注入試驗(yàn)池。如果電化學(xué)行為對(duì)10℃~50℃之間的溫度敏感，則將電解池的溫度保持在(37±1)℃。在試驗(yàn)開始前，以約100cm3/min的速度向電解質(zhì)中充入無氧氮?dú)饣驓鍤庵辽?0min,從而降低電解質(zhì)中的氧含量。電解質(zhì)應(yīng)通過充入氣體或機(jī)械方式攪拌溶液，以避免產(chǎn)生將工作電極浸入試驗(yàn)池后開始測(cè)量開路電位，測(cè)量時(shí)間不少于2h。該電位應(yīng)作為動(dòng)電位測(cè)量的率應(yīng)為1.0mV/s。記錄電位/電流密度曲線至達(dá)到最大電位2000mV或最大電流密度1.0mA/cm2(取先到達(dá)者),以評(píng)價(jià)樣品的過鈍化區(qū)范圍(見圖1)。為確保一致性，再反向掃描并至少回到開路電位，然后重復(fù)試驗(yàn)，再掃描至2000mV或1.0mA/cm2。如果曲線無重現(xiàn)性，則繼續(xù)循環(huán)掃描5次~10次。如果在5次～10次循環(huán)后仍未獲得一致的電位/電流密度曲線，則調(diào)查可能的原因，如試驗(yàn)裝位(Ep)(見圖1)。5X——電位(mV);注1:通過將氧化曲線的線性部分外延至零電流密度處確定E。。圖1電流密度/電位圖6圖2電流密度對(duì)數(shù)/電位圖此方法用于能溶解在電解質(zhì)中的降解產(chǎn)物的定性和定量測(cè)定。在試驗(yàn)期間，對(duì)一個(gè)新的試驗(yàn)樣品施加一個(gè)恒定的電極電位，并記錄電流密度/時(shí)間曲線。用于測(cè)定降解產(chǎn)物的電位宜為擊穿電位(E,)+50mV。如果使用了不同的電位，則應(yīng)予以記錄并論證。根據(jù)所研究的材料，極化持續(xù)時(shí)間應(yīng)為1h或5h,并應(yīng)予以記錄。測(cè)量并記錄后期計(jì)算時(shí)用到的電解質(zhì)容積。7浸泡試驗(yàn)7.1.1硼硅酸鹽玻璃試驗(yàn)池，尺寸適當(dāng)，符合ISO3585,能夠?qū)㈦娊赓|(zhì)溫度控制在±1℃內(nèi)。試驗(yàn)樣品應(yīng)放在單獨(dú)的玻璃容器中。宜選擇玻璃容器的規(guī)格，應(yīng)能使溶液完全覆蓋住樣品，并使電解質(zhì)的體積與樣品表面積之比(mL/cm2)小于1。電解質(zhì)應(yīng)能完全覆蓋試驗(yàn)樣品。避免出現(xiàn)因生物(如細(xì)菌、真菌)污染而影響長期數(shù)據(jù)。例如，使用的容器可能需要無菌，且電解質(zhì)7樣品表面積和電解質(zhì)的體積宜足以滿足預(yù)期的分析方法(見第8章)。對(duì)于因粗糙或不規(guī)則形狀而難以測(cè)定表面積的試驗(yàn)樣品，使用者可參考ISO10993-12和在試驗(yàn)開始時(shí)，測(cè)量含有試驗(yàn)樣品的電解質(zhì)的pH。然后緊閉試驗(yàn)池以防止蒸發(fā)，并在(37±1)℃下保持(7±0.1)d。然后取出樣品并測(cè)量殘留電解質(zhì)的pH。某些材料可能需要使用組織培養(yǎng)(即無菌金的短期和長期接觸應(yīng)考慮哪些因素。為了量化隨時(shí)間變化的釋放速率，應(yīng)鮮制備的電解質(zhì)的容器中，從而重復(fù)浸泡過程。宜在每個(gè)取樣間隔的起點(diǎn)和終點(diǎn)測(cè)量電解質(zhì)的pH。和28天，此后至少每兩周取樣一次。按照同樣方式，已從鈦的試驗(yàn)樣品中觀譜儀]對(duì)電解質(zhì)進(jìn)行定性和定量分析。報(bào)告檢測(cè)到的超過定量限的組成成分。如果識(shí)別出潛在的生物9試驗(yàn)報(bào)告8c)電解質(zhì)的成分和pH(不確定度為±0.1),以及用于電化學(xué)試驗(yàn)的自然電極或參比電極的描述；m)電解質(zhì)中降解元素的分析結(jié)果，包括降解速率，在電化學(xué)試驗(yàn)中以微克每平方厘米小時(shí)o)參比電極的類型[所有電位宜以標(biāo)準(zhǔn)氫電極(NHE)作參比];9(資料性)A.5磷酸緩沖鹽(PBS)(無菌過濾組織培養(yǎng)級(jí))(資料性)電化學(xué)測(cè)量電路示意圖電化學(xué)測(cè)量電路示意見圖B.1。圖B.1電化學(xué)測(cè)量電路示意圖(資料性)電解池示意圖電解池示意見圖C.1。圖C.1電解池示意圖[2]’ISO10993-17Biologicalevaluation[5]ASTMWK52640NewGuideforIn-VitroDegradationTestingofAbsorbableMeta[7]MidanderKJul