T/CSBM 0028-2022
外科植入物用磷酸四钙

Tetracalcium phosphate for surgical implantation

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标准号: T/CSBM 0028-2022
发布: 2022年
发布单位: 中国团体标准
当前最新: T/CSBM 0028-2022

适用范围: 1 技术要求 1.1 外观白色固体粉末，无肉眼可见异物及结块，粉末均匀。 1.2 相组成与含量 1.2.1 根据定量 X 射线衍射分析，TTCP晶体结构的 X 射线衍射谱应符合 ICDD的 PDF粉末衍射卡No.25-1137或No.70-1379。无明显的其它磷酸钙和结晶相物质峰，也无明显的非晶物质表现。 1.2.2 TTCP的结晶相含量不低于95%。CaO含量应不大于1%。 1.3 钙、磷原子比钙和磷的元素分析应该期望与TTCP[Ca3（PO4）2O]理论的化学计量比相一致，钙（Ca）、磷（P）原子比为2.0±0.05。 1.4 微量元素含量 1.4.1 砷、镉、汞、铅微量元素的含量应符合表1要求。表1 微量元素含量微量元素，含量砷（As） ≤3mg/kg 镉（Cd） ≤5mg/kg 汞（Hg） ≤5mg/kg 铅（Pb） ≤30mg/kg 1.4.2 重金属元素总量 1.4.2.1 重金属元素总量（以Pb计）的最大允许量为30mg/kg。 1.4.2.2 对未以铅计的金属或氧化物，其含量大于或等于0.1%时，建议备注列出，并附于包装中。 1.5 水化物抗压强度 TTCP与水接触发生水化反应而形成的水化产物具有一定的强度，应根据其预期用途检测水化物的抗压强度。 1.6 生物活性 TTCP应根据体外沉积羟基磷灰石的测试结果进行生物活性评价。 1.7 生物相容性 α-TCP应根据外科植入物预期用途进行生物相容性评价。 2 试验方法 2.1 外观目测法，将样品置于白色器皿中，在光线明亮处，用正常视力或矫正视力进行观察。 2.2 相组成与含量 2.2.1 测试器具测试器具如下∶ e） X射线衍射分析仪； f）箱式电阻炉或高温烧结炉； g）玛瑙研钵； h）铂金或刚玉坩埚。 2.2.2 定标曲线建立 2.2.2.1 HA/TTCP定标曲线绘制 2.2.2.1.1 将TTCP纯粉体置于铂金或刚玉坩埚放入箱式电阻炉中，以每分钟5℃的升温速率加热至1400℃，保温2h后，在空气中冷却至室温，用玛瑙研钵研细；同样将HA纯粉体以每分钟5℃的升温速率加热至1050℃，保温2h后，随炉冷却至室温，用玛瑙研钵研细。 2.2.2.1.2 用 X 射线衍射仪测定以上两种煅烧粉末的衍射谱（CuKα靶、石墨单色器），扫描速度0.2°/min，2θ分辨率大于0.02°，扫描范围2θ∶10°~50°，所得X射线谱图应分别符合ICDD的PDF 粉末衍射卡No.25-1137或No.70-1379（TTCP）和No.09-0432或No.72-1243（HA），不能有其它杂相峰和明显的非晶相显示。 2.2.2.1.3 准确称取上述煅烧粉体，按TTCP质量百分含量分别为0%、10%、30%、50%、70%、90%和100%配制一系列的HA与TTCP的混合标样，分别置于玛瑙研钵中小心研磨混匀。 2.2.2.1.4 按扫描速度0.2°/min，扫描范围2θ∶28°~32.5°获得各混合标样的X射线衍射谱图，分析计算出TTCP的（040）衍射峰（2θ=29.8°）的积分面积ITTCP和HA的（211）衍射峰（20=31.8°）的积分面积IHA，按（1）式分别计算各混合标样中TTCP的相对衍射峰强度ρ。 ρ=Iα-TCP/（Iα-TCP+Iβ-TCP）……………(1) 2.2.2.1.5 混合标样的X射线分析平行测定3次，分别计算获得ρ1、ρ2、ρ3，取算术平均值。基于线性回归法，以TTCP质量百分含量X对相对衍射峰强度ρ作HA/TTCP混合标样的X-ρ定标曲线图，见图1。图1 X-ρ定标曲线 2.2.2.2 CaO/TTCP定标曲线绘制 2.2.2.2.1 将TTCP纯粉体置于铂金或刚玉坩埚放入箱式电阻炉中，以每分钟5℃的升温速率加热至1400℃，保温2h后，在空气中冷却至室温，用玛瑙研钵研细同样将氧化钙（CaO）纯粉体以每分钟5℃的升温速率加热至900℃，保温2h后，随炉冷却至室温，用玛瑙研钵研细。 2.2.2.2.2 用X射线衍射仪分别测定以上两种煅烧粉末的衍射谱CuKα靶、石墨单色器），扫描速度0.2°/min，2θ分辨率大于0.02°，扫描范围2θ∶10°~50°，所得X射线谱图应分别符合国际衍射中心粉末衍射数据库（ICDD）的PDF粉末衍射卡No.25-1137或No.70-1379（TTCP）和No.4-077 或No.82-1690（Ca0），无明显的其它结晶相物质峰和明显的非晶相显示。 2.2.2.2.3 准确称取上述煅烧粉体，按TTCP质量百分含量分别为0%、10%、30%、50%、70%和100%配制一系列Ca0与TTCP的混合标样，分别置于玛瑙研钵中小心研磨混匀。 2.2.2.2.4 按扫描速度0.2°/min，扫描范围2θ∶28°~38°获得各混合标样的X射线衍射谱图，分析计算出TTCP的（040）衍射峰（2θ=29.8°）的积分面积ITTCP和和Ca0的（200）衍射峰（2θ=37.3°）的积分面积ICaO，按（2）式分别计算各混合标样中TTCP的相对衍射峰强度ρ。 ρ=ITTCP/（ITTCP+ICaO）……………(2) 2.2.2.2.5 混合标样的X射线分析平行测定3次，分别计算获得ρ1、ρ2、ρ3，取算术平均值。基于线性回归法，以TTCP质量百分含量X对相对衍射峰强度ρ作CaO/TTCP混合标样的X-ρ定标曲线图，见图2所示。图1 X-ρ定标曲线 2.2.3 测定程序 2.2.3.1 取6g样品用玛瑙研钵研细，按上述方法测定样品的XRD谱图，谱图中主相的衍射峰应符合ICDD的PDF粉末衍射卡No.25-1137或70-1379（TTCP）。杂质相除HA、Ca0外，不能有明显的其他杂相峰和非晶相存在。 2.2.3.2 样品分三次检测，样品中TTCP含量测试∶按扫描速度0.2°/min，2θ分辨率大于0.02°，扫描范围2θ∶28°~38°获得样品的X射线衍射谱图。使用X射线衍射仪的操作软件去除干扰背景，给出TTCP的（040）衍射峰（20=29.8°）的积分面积ITTCP，HA和（211）衍射峰（2θ=31.8°）的积分面积IHA和Ca0的（200）衍射峰（2θ=37.3°）的积分面积ICaO，分别计算ρ1、ρ2、ρ3，取算术平均值，并代入X-ρ定标曲线中得出TTCP的质量百分含量X，最后计算结果以TTCP含量不小于95%，Ca0含量应不大于1%，且X射线衍射谱图中无明显的其它结晶相物质峰和明显的非晶相显示为合格。 2.3 钙、磷原子比按照GB/T 1871.1测定磷含量，按照GB/T 1871.4测定钙含量，并据此计算钙（Ca）、磷（P）原子比。 2.4 微量元素含量 2.4.1 砷、镉、汞、铅按照《中华人民共和国药典》（2020年版四部）通则中0411的电感耦合等离子体发射原子光谱法进行测定。 2.4.2 重金属元素总量按照《中华人民共和国药典》（2020年版四部）通则中0821的重金属检查法进行测定。 2.5 水化物抗压强度 2.5.1 测试器具测试器具如下： a)恒温恒湿箱； b)由不锈钢制成的模具、端板、脱模杆和C型夹或能将模具和端板夹在一起的其它装置，或能制成长度为（12.0±0.1）mm，直径为（6.0±0.1）mm的圆柱体试样的其它装置； c)240目金刚砂纸； d)一块平板； e)脱模剂； f)用于混合水化物的容器； g)能施加并测量至少4kN压力的试验机，有记录负载与十字头位移关系的装置。 2.5.2 试验条件试验开始前，混合容器及实验设备在（37±1）℃下至少保持2h，试验在（37±1）℃下进行。 2.5.3 试验步骤 2.5.3.1 如需要，模具内表面及两块端板向内表面可涂抹少许脱模剂。 2.5.3.2 将模具置于一块端板上。 2.5.3.3 首先把所需量的去离子水倒入混合容器中，再把已称量的TTCP粉末倒入容器中，并迅速用玻璃棒充分搅拌混合均匀成面团状水化物。 2.5.3.4 在1min内，将面团状水化物填入模具各孔，稍有过量，然后将第二块端板放在模具上方。 2.5.3.5 将端板与模具用C型夹压在一起，约2h后，移开夹具及端板。 2.5.3.6 将模具的两个端面贴在下衬金刚砂纸的平板上来回打磨，以磨平模具内水化物各个圆柱体的两个端面。用脱模杆将水化物圆柱体从模具中脱出。最终获得至少5个长度为（12.0±0.1）mm，直径为（6.0±0.1）mm的圆柱体试样。 2.5.3.7 试样在温度为（37±1）℃、相对湿度为（100%）的环境中养护24h。然后进行抗压强度测定。 2.5.3.8 测量每个试样的平均直径，取垂直于圆柱体试样中心轴的至少两个截面的测量值，将试样放在试验机样品台上。开动试验机在0.05 mm/min~2.0mm/min的范围内用恒定的十字头速率作变形对负载的曲线。当试样断裂时停机。 2.5.3.9 对每个试样重复2.5.3.8步骤。 2.5.4 结果的计算和表达对每个试样，记录试样断裂前所施加的最大负载，这个力F（N）用以平方毫米表示的试样横截面积A去除，所得到的商即为水化物抗压强度P。如式（3），以兆帕（MPa）为单位，最后计算五个试样的平均抗压强度和标准偏差。 P=F/A…………………………（3) 2.6 生物活性按照本文件附录A规定的体外沉积羟基磷灰石的测试方法进行评价。 2.7 生物相容性根据TTCP的预期用途，按照GB/T 16886.1的要求进行生物学评价。 3 标志、包装、运输和贮存 3.1 标志产品的包装物上应有生产厂商的名称、产品名称、地址、电话、商标、型号、批号、净重、生产日期等标志。 3.2 包装 3.2.1 产品应该包装在密闭、防潮的容器中。容器材料应无毒，不污染和影响产品的性能，包装容器应具有正常搬运或贮存期间不损坏，不破裂的性能。 3.2.2 包装上标志齐全，外包装上应注明符合GB/T 191规定的防潮、防震、远离有害物质等字样或标志。 3.2.3 每个包装应附检验合格证和使用说明书，使用说明书应按照国家有关规定进行编写，至少包括以下内容： a）产品的用途； b）产品的性能； c）注意事项。 3.3 运输和贮存本产品无毒、无腐蚀、不燃烧、无爆炸性能，运输时要求避免受潮、合理装卸及小心轻放。产品应贮存于清洁、干燥、无有害物质的室内。 4 质量保证要求制造商应有相应的质量保证体系，如符合YY/T 0287的要求。