随着全球医疗器械产业规模的不断扩大，中国医疗器械产业迎来发展的黄金期，产品普及与升级换代需求并存。

医疗器械的开发需参照ISO 10993进行，该文件是用以评估和管理生物风险的国际统一标准。为了满足这些标准，医疗器械的设计和制造必须确保分析实验室须按照ISO 10993的要求进行充分的化学表征研究。

从历史上看，评估新医疗设备的安全性主要是通过体内生物相容性测试（动物实验）来完成的。但随着最新版ISO10993-18:2020版的发行、更灵敏的分析设备和更强大的分析方法的出现，中国国家药品监督管理局医疗器械技术审评中心（CMDE）要求提供有关化学成分的数据，以补充体内生物相容性研究。医疗器械材料化学表征可以提供必要的化学信息，通过对这些化学信息的毒理学风险评估，结合体内测试的数据，可以更好的评估医疗器械的生物相容性，如果化学信息充分且有科学合理论述和评价，甚至可以豁免不必要的动物实验。

1.医疗器械化学表征是医疗器械生物学评价中必不可少的一环

2.理化表征是直接和间接接触器械生物学评价的必要环节

我们多个品种项目已获得FDA批准510(k)及欧盟MDR批件

欧盟MDR已于2021年5月26日开始实施，执行法规Regulation (EU) 2017/745。医疗器械制造商必须尽快制定和执行必要测试的行动计划。这些新的和更新的法规更加强调可靠数据和完整评估在支持医疗器械安全方面的作用。

行动计划包括了差距分析（gap analysis）、进行必要的化学表征（chemical characterization）和生物测试（biological testing）等工作。

FDA的510(k)描述了证明新申请的医疗器械与目前市场上的另一种医疗器械等效所需的分析调查。这些调查必须表明新产品与市面产品一样安全有效。通常，这意味着新产品必须由相同的材料制成，并具有与市售产品相似的设计。同样的，在510(k)申报中，化学表征是评估医疗器械生物相容性的关键步骤， 这样做是为了识别和表征可能向患者和医疗从业者披露生物风险的化学成分（可提取物和可浸出物）。

图3：医疗器械分类-风险分析

器械化学表征服务和未知物鉴别

化学表征研究是采用扫描检测的方法，从医疗器械中检测到各种类型的可提取物的一种研究。基于材料表征数据，可对您的医疗设备进行适当的风险和安全性评估，最重要的是广泛地识别在组合色谱方法中检测到的所有化合物。已构建超过1000种不同材料中的可提取物清单，其中包括了：

01.各种溶剂残留

02.各种材料的聚合物残留物（例如单体）

03.胶水残留物

04.各种高分子材料的低聚物和降解物

05.各种高分子材料的添加剂和降解物

06.各种橡胶成分和杂质

07.管路中的增塑剂残留物

08.各种着色剂

但在化学分析中，仍有一些化合物可能仍未被识别（未知物）。拥有解决这些未知物安全性评估的理想方法和流程：使用最新的分析技术UPLC-HRAM（例如LC-Q-TOF），将可提供它们的进一步结构信息或基团信息，进而为风险评估提供依据。

器械表征的可提取研究中报告的每个可提取物需进行毒理评估，依据量化构效关系（QSAR）评估（Cramer分类和Derek Nexus评估相结合）提供符合全球申报的评估报告。

图5：未知物化学表征与结构确证

医疗器械的表征须考虑以下参数，定制化研究方案：

01设备类型/类别

02与患者和/或药品的接触条件（接触性质、患者的最终暴露形式、接触时长）

03行动方式

04药品种类

05产品包装材料

06工艺参数（清洁步骤，灭菌方式等）

07设备的组成材料及其与所选萃取溶剂的相容性

化学表征研究评估已成为全球医疗器械公司质量源于设计（QbD）理念的重要践行部分。在材料的选择方面，以及产品的安全性，有效性，和质量可控性方面化学表征研究均有关键应用。

考虑和评估化学表征研究是医疗产品开发的关键方面。因可提取和可浸出的化合物可能源自产品的加工过程，可能会对使用安全性产生不利影响，并影响最终人体的安全。

可提取物是可以在适当的实验室条件下使用适当的溶剂从产品中萃取的化合物。

可浸出物是在实际使用过程中，从材料中浸出到人体的成分，可通过体外模拟试验研究可浸出物的成分以评估其风险。

采用最先进的分析设备来研究聚合物、塑料、橡胶和合金的可提取物和可浸出物，这些成分可能从医疗设备引入患者或药物产品中。化学表征研究须使用扫描检测的模式，对可能的浸出物进行充分研究。

01顶空气相质谱（挥发性有机化合物）

02气相质谱（半挥发性有机化合物）

03液相质谱（三重四极杆技术和HRAM（高分辨率精确质量））（非挥发性有机化合物）

04电感耦合等离子体分析（元素/金属分析）

05非挥发性残留

06拉曼光谱

07液相-DAD

所有仪器都进行了3Q确认（IQ / OQ / PQ），且数据都需满足可追溯性要求。

药械结合产品的研究主要分为两部分，首要确认在使用中药品的质量不受药械组合产品的影响。这些调查可能涵盖药品质量杂质分析和微生物检测。同时，器械的化学表征，对化合物潜在的迁移行为的评估也须合格。