醫(yī)療器械的臨床前化學(xué)安全評估是一個系統(tǒng)性工程，其核心邏輯是：從原材料到成品，逐步識別、評估和控制所有潛在的化學(xué)風險。

評估順序和方式遵循一個由寬到窄、由淺入深的原則。下圖清晰地展示了這一整體評估流程與策略：

醫(yī)療器械臨床前化學(xué)安全評估簡介

第1步：原材料評估

這是化學(xué)安全評估的起點和基礎(chǔ)，目標是了解構(gòu)成醫(yī)療器械的基本化學(xué)材料的本質(zhì)安全性。

評估方式：

供應(yīng)商信息收集與確認：

化學(xué)組成： 準確的聚合物型號、添加劑（如增塑劑、抗氧化劑、穩(wěn)定劑）清單及其含量。

合規(guī)性聲明： 證明材料符合相關(guān)法規(guī)或藥典（如USP <87>, <88>, EP 3.1）的聲明。

生物學(xué)安全性數(shù)據(jù)： 供應(yīng)商可能提供的已有毒理學(xué)測試報告（如ISO 10993系列測試報告）。

方式： 向原材料供應(yīng)商索取詳細的材料信息，包括：

目的： 建立材料的“身份檔案”，并利用已有的安全數(shù)據(jù)作為評估基礎(chǔ)。

化學(xué)表征：

傅里葉變換紅外光譜： 用于確認材料的基本化學(xué)結(jié)構(gòu)。

熱重分析-差示掃描量熱法： 用于分析材料的熱穩(wěn)定性、結(jié)晶度和成分。

氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用/液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用： 用于定性和定量分析材料中的揮發(fā)性/半揮發(fā)性及非揮發(fā)性有機物（如殘留單體、添加劑）。

方式： 如果供應(yīng)商信息不足，或需要獨立驗證，實驗室會進行化學(xué)表征測試。

目的： 客觀地揭示原材料中的化學(xué)成分，包括預(yù)期和非預(yù)期的物質(zhì)。

風險評估：

方式： 將識別出的化學(xué)成分（尤其是已知有毒性的物質(zhì)，如某些增塑劑、重金屬、多環(huán)芳烴、亞硝胺等）與已知的毒理學(xué)數(shù)據(jù)庫進行比較，評估其潛在風險。

目的： 判斷原材料本身的化學(xué)組成是否安全，是否需要尋找更安全的替代品。

第2步：加工工藝評估

此階段評估制造過程如何改變原材料，以及是否會引入新的化學(xué)風險。

評估方式：

工藝助劑識別：

脫模劑： 在注塑成型中使用。

清潔劑/消毒劑： 用于部件清洗。

粘合劑： 用于組件組裝。

潤滑劑： 用于注射器或?qū)Ч艿取?br />
滅菌劑殘留： 如環(huán)氧乙烷、過氧化氫等。

方式： 詳細審查生產(chǎn)工藝流程，識別所有使用的加工助劑，例如：

目的： 列出所有可能殘留在最終產(chǎn)品上的外來化學(xué)物質(zhì)清單。

化學(xué)變化分析：

聚合物降解： 高溫加工可能導(dǎo)致聚合物鏈斷裂，產(chǎn)生新的低分子量物質(zhì)。

新物質(zhì)生成： 如輻照滅菌可能產(chǎn)生新的降解產(chǎn)物。

方式： 評估加工條件（如高溫、高壓、輻射）是否會導(dǎo)致材料發(fā)生化學(xué)變化。

目的： 預(yù)測并識別因加工過程而新產(chǎn)生的化學(xué)物質(zhì)。

清潔驗證：

方式： 通過取樣和化學(xué)分析（如TOC分析、特定殘留物檢測），驗證清潔工藝能有效去除工藝助劑至安全水平。

目的： 確保工藝助劑不會以不安全水平殘留于產(chǎn)品上。

第3步：可瀝濾物與可浸出物評估

這是化學(xué)安全評估的核心和最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，評估在臨床使用條件下，醫(yī)療器械中哪些化學(xué)物質(zhì)會釋放到患者體內(nèi)。

重要概念區(qū)分：

可浸出物： 在加速實驗室條件下（如極端溶劑、高溫、長時間），從器械中提取出的化學(xué)物質(zhì)。其研究目的是預(yù)測潛在的可瀝濾物。

可瀝濾物： 在正常的臨床使用條件下，從器械中釋放到患者或藥液（如血液、注射液）中的化學(xué)物質(zhì)。這是直接的風險評估對象。

評估方式：

可浸出物研究：

模擬浸提： 使用與產(chǎn)品接觸的液體（如注射液、模擬體液）或在更嚴苛的條件下（如不同pH值的溶劑、高溫、長時間）對最終產(chǎn)品或其代表性樣品進行浸提。

全面分析： 利用高分辨率的分析技術(shù)（如GC-MS, LC-MS, LC-HRMS, ICP-MS）對浸提液進行未知物篩查和目標物定量。這被稱為“基于風險的分析化學(xué)評估”。

方式：

目的： 建立一個全面的、可能從器械中瀝濾出來的化學(xué)物質(zhì)“候選清單”。

可瀝濾物研究 / 毒理學(xué)風險評估：

實際使用條件浸提： 在模擬實際臨床使用的條件下（如正確的溫度、時間、介質(zhì)）進行浸提，定量分析在E&E研究中識別的關(guān)鍵物質(zhì)。

毒理學(xué)風險評估： 這是將化學(xué)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為安全結(jié)論的關(guān)鍵一步。

識別： 確定檢測到的每種可瀝濾物是什么。

定量： 確定其從器械中釋放的濃度或總量（如μg/device）。

評估： 查閱毒理學(xué)數(shù)據(jù)庫（如通過ISO 10993-17, ICH M7指南），為每種物質(zhì)建立安全的接觸限值（如PDE - 允許日暴露量）。

結(jié)論： 比較“估計的患者暴露量”與“毒理學(xué)關(guān)注閾值”。如果暴露量遠低于安全限值，則風險可接受；如果接近或超過，則風險不可接受。

方式：

目的： 最終證明器械在化學(xué)上是安全的，其釋放的有害物質(zhì)不會對患者造成不可接受的風險。

總結(jié)：順序與邏輯

這個順序是不可顛倒的，因為它遵循了風險管理的邏輯：

源頭控制： 先確保原材料是安全的。

過程控制： 再確保加工工藝不會引入不可控的風險。

終點驗證： 最后通過可瀝濾物研究來驗證，盡管前兩步都做得很好，但在最苛刻的臨床使用條件下，最終產(chǎn)品是否真的安全。

整個評估過程都遵循ISO 10993（醫(yī)療器械的生物學(xué)評價）系列標準，特別是ISO 10993-18:2020《材料的化學(xué)表征》 和ISO 10993-17:2023《可瀝濾物允許限量的建立》，這兩個標準為上述流程提供了詳細的框架和方法學(xué)指導(dǎo)。

本文由廣州佳譽醫(yī)療器械有限公司/佛山浩揚醫(yī)療器械有限公司聯(lián)合編輯