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精彩回放丨如何利用化学表征支持医疗器械生物学评价

2022年06月22日
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6月16日,博迈思×微谱药研院×微略联合推出的IHMD·2022会前系列讲座活动圆满举行。微谱医疗器械事业部高级技术总监汪衡老师作为特邀分享嘉宾发表线上演讲——《如何利用化学表征支持医疗器械生物学评价》;来自微略信息科技(上海)有限公司的李萍老师带来了题为《介入医疗器械简介及知识产权风险应对策略》的演讲。活动吸引2140人次在线关注。

 

 

如何利用化学表征支持医疗器械生物学评价

 

 

汪  衡

微谱医疗器械事业部 高级技术总监

微谱百万级谱图数据库医疗器械数据库管理员

中国食品药品企业质量安全促进会医疗器械分会首批专家库成员

个人简介:在医疗器械化学表征、药物相容性研究、体外降解试验以及各项理化性能检测等方面具有丰富的项目实践经验,参与建立百万级谱图数据库。尤其擅长医疗器械的化学分析,如医疗器械材料化学表征、药物相容性、可沥滤物研究等

所领导的实验室团队已经服务超过1000家医疗器械生产企业,其中绝大多数为高风险医疗器械厂商。协助骨科植入物、心血管植介入器械、神经外科植介入器械、眼科植入器械、血液净化耗材、输注器具等多款高风险医疗器械成功完成NMPA、FDA、CE注册申报

 

PART  1

风险管理过程中的生物学评价

 

生物学评价理念的变化

梳理生物学评价相关理念,离不开对法规标准的跟踪和解读。

 

自ISO10993-1:2009 、ISO 10993-1:2018 相关指导原则相继发布,化学分析工作在生物学评价里占比越来越大。但化学分析更多用于对化学物质的记录、分析,无法直接进行评价工作——将化学表征运用到生物学评价中,离不开毒理学评估。2019年,毒理学关注阈值TTC被引入到医疗器械组分生物相容性评价应用中,ISO 10993-1(总则-纲领)+ISO/TS 21726+ISO 10993-17(毒理)+ISO 10993-18(表征)+ISO 10993-12(制备) 多环相扣形成系统性的评价流程。当化学分析与毒理剂量反映阈值相结合后,生物学评价的实现有了更好的抓手。

 

目前,国际相关法规、指导原则依然在讨论中;国内相关法规则紧随其后不断更新。

 

从发补案例看法规要求

通过近年来国内外相关发补案例可以看到,CE、FDA、CMDE对试验策略、目标物质锚定、分析方法及使用仪器均有更详实的要求。

 

结合对法规更新情况的梳理和国内外的发补意见的回溯研究,可以看出,生物学评价已经由传统的生物相容性测试,转变为以风险管理为核心理念,用化学表征、毒理学评估、生物相容性试验三者相结合的方式完成整个生物学评价。

 

生物学评价策略流程

对医械产品来说,化学表征与生物相容性试验同步进行是最佳执行策略。

 

先进行化学表征

通过化学数据的分析,表征出产品中可能含有的毒害性物质,得到其定性定量数据。

 

再进行毒理学评估

评估出可能含有的毒害性物质是否具有相关的毒理学风险

 

针对毒理学风险进行生物相容性试验

 

形成生物学评价报告

 

PART  2

ISO 10993-18:2020 化学表征

 

定义

我国的《医疗器械未知可沥滤物评价方法建立及表征技术审查指导原则-征求意见稿》明确指出:医疗器械的化学表征一般包括——确定产品组分成分研究(如产品结构、成分、理化特性等)、浸提研究(extractable study)、可沥滤物研究(leachable study)。

 

tips:化学表征的实现途径较多,在实际操作中可以根据风险等级判断试验方式和所需提供的研究资料。

 

化学表征的作用:

1. 筛选原材料

2. 建立材料/器械等同性

3. 豁免部分生物学试验

4. 逆向分析生物学试验风险

5. 支持临床评价

6. 3R原则,动物福利

 

PART  3

可浸提物(E)&可沥滤物(L)研究

 

相关定义

可浸提物(Extractable)是使用实验室浸提条件和浸提介质对医疗器械或器械构造材料进行浸提时释放出的物质。

可沥滤物(Leachable)是医疗器械在临床使用过程中释放出来的物质。

已知可沥滤物(Target Leachables)

未知可沥滤物(Unspecified or Unknown Leachables)

 

从化学分析方法的维度分类

 

 

E&L研究流程策略

信息收集

浸提试验设计

阈值确定

分析测试

数据分析/毒理学评估

 

毒理学风险评估中,主要应用MoS值去判断产品的毒理学风险是否能被接受。MoS<1,意味着该物质带来的毒理学风险无法被豁免,结果不可被接受,需要进一步进行生物相容性评估。毒理学评估的结果一定程度上取决于可浸提物定性和定量/半定量的准确性。

 

如何获得准确的评价结果

制备合适的浸提液

选择合适的仪器

参考AET(有机物)+PDE(元素)+高度关注物质进行研究

可浸提物/未知可沥滤物定性

 

PART  4

小结

 

可沥滤物研究核心要点

可沥滤物的确定

可沥滤物允许限量(AL)的建立

可沥滤物的释放量测定方法的设计(浸提实验的设计)

方法学验证

 

化学表征包含材料表征和E&L研究两个模块,单从化学表征来看,只能达到分析、表征的作用,不足以支撑产品的安全性评价,当化学跟毒理结合后,既有定性定量数据,又有基于这个量可能引发的毒性数据,能较好地配合形成评价资料、支持建立材料的等同性、豁免相关生物学试验、在生物相容性试验结果不好时快速分析出问题并支持临床评价。