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医疗器械的可沥滤物研究

来源:英格尔医药 发布时间:2020-11-25

  可沥滤物是在医疗器械产品与人体不断接触并发挥作用的过程中,或与使用中的其他介质(如药液、血液等)相互作用时,从医疗器械中释放的化学物质,一般包括灭菌残留剂、加工工艺残留、降解产物、溶剂、材料中的单体及添加剂(包括稳定剂、抗氧化剂、增塑剂、着色剂等)等。在医疗器械发挥诊疗作用的同时,可沥滤物也在或短期或长期地对人体产生安全性方面的危害。因此,对其安全性研究既是企业在设计开发产品阶段需要重点关注内容,也是相关产品技术审评关注重点。


  可沥滤物的产生既与医疗器械所用材料、终产品的加工方式有关,也与产品和人体的接触方式及接触时间有关。以高分子医疗器械为例,其在医疗器械发挥作用的过程中,原材料所用的各种包括增塑剂、抗氧化剂、稳定剂等在内的添加剂,以及生产加工过程中引入的工艺残留均可能直接或通过相关介质进入人体,形成可沥滤物的安全性风险。当然,并非所有的添加剂及工艺残留均会带来风险,如果相关产品或组件不与人体直接或间接接触,则其风险相对可控。


  常见的可沥滤物主要包括以下几类。


  原材料中引入的物质


  单体


医疗器械的可沥滤物研究


  单体通过自身或与其他单体共同聚合获得高分子聚合物,是高分子聚合物最小结构单元。由于聚合反应的特点使得单体很难完全参与聚合反应而出现残留。同时,在高分子聚合物及高分子医疗器械后期加工、处理(如灭菌等)等过程中,会使得部分聚合物发生裂解,进而释放出一定量的单体于最终产品中。


  各类添加剂


  医疗器械所用原材料类型多样,不同材料制备过程也各不相同。以高分子材料为例,一般由高分子聚合物和一定比例的添加剂混合而成。同时,为了满足材料的加工及最终医疗器械使用要求,常需要添加一定添加剂以改善粒料性能。


  比如添加增塑剂改善其塑化性能;添加抗氧化剂提高其抗氧化性能;有时为了标记需要,还需添加一定量的着色剂或显影剂以满足临床需要;甚至有时为了提高产品在极端低温情况下的耐寒性能,还需添加一定特殊成分。


  溶剂


  溶剂是常见高分子聚合物制备过程中使用的液体,常用于溶解有些反应物,或者调解反应速度等。


  常见溶剂包括芳香烃(苯、甲苯、二甲苯)、脂肪烃(己烷、辛烷)、脂环烃(环己烷、环己酮)、醚类(乙醚、环氧丙烷)含氮化合物及含硫化合物等等,多数对人体有一定毒性,需严格控制其使用量及残留量。


  原材料制备过程中也可能存在一定程度的溶剂残留,并在最后使用过程中通过不同方式引入人体。比如血液灌流器产品一般由吸附剂、外壳、端盖等结构组成,用于吸附血液或血浆中有毒物质,其中吸附剂中常采用聚苯乙烯类大孔树脂或活性炭。以聚苯乙烯大孔树脂为例,其制造过程一般包括由苯乙烯、二乙烯苯通过聚合反应获得共聚物,共聚物再通过甲基化、交联反应等过程获得最终大孔树脂。在此合成过程中,常用到氯代烃等作为溶剂。由于部分氯代烃存在一定毒性,虽然后续会有各种清洗操作,其最终仍可能会有一部分残留于最终产品中。使用时,随着患者血液的接触而进入人体,因此,该类物质需严格控制其残留以确保其符合安全性要求。


  其他物质


  除前述单体、添加剂外,医疗器械原材料中引入的可沥滤物还有一大类需要特别关注的就是易氧化物。因为某些材料的热稳定等性能不佳,添加的添加剂或使用的含某些金属元素的催化剂超标,或者由于后期使用稳定性能欠佳、存储条件影响等诸多因素易导致材料中某些金属、含有双键或共轭双键或某些易氧化官能团的单体或添加剂的游离,进而与氧发生反应导致氧化物指标的增高。


  此时,应分析导致其指标增高的因素(如单体、添加剂、金属等),并就相关因素增高带来的安全风险进行分析。某些产品的酸碱度超标情况类似,此处不再赘述。


  英格尔医药建议另外,某些金属离子的释放及蓄积也应值得关注。比如为降低钴基合金的冷加工硬化倾向,改善合金的强度、延展性及耐蚀性,常在合金中添加一定量的镍元素,进而可广泛应用于各种金属外科植入物中。但由于植入件的腐蚀,许多金属离子(如镍离子)会释放到临近的组织中或短期或长期的对患者造成损害.


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