T/CSBM 0045-2023
外科植入物用硫酸鈣半水化合物

Calcium sulfate hemihydrate for surgical implants

標(biāo)準(zhǔn)號(hào)

T/CSBM 0045-2023

發(fā)布

2023年

發(fā)布單位

中國(guó)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

當(dāng)前最新

T/CSBM 0045-2023

 

 

適用范圍

5 技術(shù)要求 5.1 外觀 白色固體粉末，無(wú)肉眼可見(jiàn)異物及結(jié)塊，粉末均勻。 5.2 相組成與含量 5.2.1 根據(jù)定量 XRD 分析，硫酸鈣半水化合物晶體結(jié)構(gòu)的 XRD 譜圖應(yīng)符合 ICDD 的 PDF 粉末衍射卡 No.41-0224。雜質(zhì)相除 CaSO4·2H2O 或 CaSO4外，應(yīng)無(wú)明顯的其他晶相衍射峰和非晶物質(zhì)表現(xiàn)。 5.2.2 按 6.2 測(cè)量所得硫酸鈣半水化合物的結(jié)晶相含量應(yīng)不低于 98%。 5.3 鈣、硫原子比 鈣和硫的元素分析應(yīng)與硫酸鈣半水化合物的經(jīng)驗(yàn)化學(xué)式（CaSO4·1/2H2O或CaSO4·H2O·CaSO4）理論 化學(xué)計(jì)量比相一致，鈣（Ca）、硫（S）原子比應(yīng)為1.00±0.05。 5.4 元素含量 5.4.1 微量元素含量 砷、鉍、鎘、汞、鉛、銻、鐵應(yīng)符合表1的規(guī)定。 5.4.2 重金屬元素總量 5.4.2.1 重金屬元素總量（以 Pb 計(jì)）的最大允許量為 30 mg/kg。 5.4.2.2 對(duì)未以鉛計(jì)的金屬或氧化物，其含量大于或等于 0.1%時(shí)，宜備注列出，并附于包裝中。 5.5 水化物壓縮強(qiáng)度 水化物壓縮強(qiáng)度應(yīng)符合其技術(shù)說(shuō)明書(shū)提供的指標(biāo)。 5.6 固化時(shí)間 固化時(shí)間應(yīng)符合其技術(shù)說(shuō)明書(shū)提供的指標(biāo)。 5.7 水化物降解性 應(yīng)根據(jù)預(yù)期用途對(duì)水化物的降解產(chǎn)物進(jìn)行定性和定量分析。 5.8 生物相容性 應(yīng)根據(jù)外科植入物預(yù)期用途進(jìn)行生物相容性評(píng)價(jià)。 6 試驗(yàn)方法 6.1 外觀 將樣品置于白色器皿中，在光線明亮處，用正常視力或矯正視力進(jìn)行觀察。 6.2 相組成與含量 6.2.1 測(cè)試器具 測(cè)試器具如下： ——X 射線衍射分析儀； ——箱式電阻爐或高溫?zé)Y(jié)爐； ——瑪瑙研缽； ——鉑金或剛玉坩堝。 6.2.2 定標(biāo)曲線建立 6.2.2.1 硫酸鈣半水化合物和二水硫酸鈣混合樣的定標(biāo)曲線： a) 將硫酸鈣半水化合物和二水硫酸鈣分別用瑪瑙研缽研細(xì)； b) 用 X 射線衍射儀測(cè)定以上兩種粉末的衍射譜（CuKα靶、石墨單色器），掃描速度 0.2°/min，2θ分辨率大于 0.02°，掃描范圍 2θ：10°～50°，所得 XRD 譜圖應(yīng)分別符合 ICDD 的 PDF 粉末衍射卡 No.41-0224（CaSO4·1/2H2O）和 No.33-0311（CaSO4·2H2O），應(yīng)無(wú)其它晶相峰和明 顯的非晶相峰； c) 準(zhǔn)確稱(chēng)取上述粉體，按 CaSO4·1/2H2O 質(zhì)量百分含量分別為 0%、10%、30%、50%、70%、90%和100%配制一系列的 CaSO4·2H2O 與 CaSO4·1/2H2O 的混合標(biāo)樣，分別置于瑪瑙研缽中小心研磨混勻； d) 按掃描速度 0.2°/min，掃描范圍 2：10.2°～30.2°獲得各混合標(biāo)樣的 XRD 譜圖，顯示出CaSO4·1/2H2O 的（4 0 0）衍射峰（2θ=29.7°）的積分面積??CaSO4.1/2H2O和 CaSO4·2H2O 的（0 2 1）衍射峰（2θ=20.6°）的積分面積??CaSO4.2H2O，按式（1）分別計(jì)算各混合標(biāo)樣中 CaSO4·1/2H2O的相對(duì)衍射峰強(qiáng)度ρ； ρ =??CaSO4·1/2H2O??CaSO4·1/2??2??+??CaSO4·2??2?? ····························································(1) e) 混合標(biāo)樣的 XRD 分析平行測(cè)定 3 次，分別計(jì)算獲得ρ1、ρ2、ρ3，取算術(shù)平均值。基于線性回歸法，以 CaSO4·1/2H2O 質(zhì)量百分含量 X 對(duì)相對(duì)衍射峰強(qiáng)度ρ作 CaSO4·2H2O 與 CaSO4·1/2H2O 混合標(biāo)樣的 X-ρ定標(biāo)曲線，如圖 1。 6.2.2.2 硫酸鈣半水化合物和無(wú)水硫酸鈣混合樣的定標(biāo)曲線： a) 將硫酸鈣半水化合物用瑪瑙研缽研細(xì)；將無(wú)水硫酸鈣純粉體以 5 ℃/min 的升溫速率加熱至800 ℃，保溫 2 h 后，隨爐冷卻至室溫，用瑪瑙研缽研細(xì)； b) 同 6.2.2.1b），所得 XRD 譜圖應(yīng)分別符合 ICDD 的 PDF 粉末衍射卡 No.41-0224（CaSO4·1/2H2O）和 No.37-1496（CaSO4），應(yīng)無(wú)其它晶相峰和明顯的非晶相峰； c) 同 6.2.2.1c）配制一系列的 CaSO4與 CaSO4·1/2H2O 的混合標(biāo)樣； d) 同6.2.2.1d）獲得各混合標(biāo)樣的XRD譜圖，顯示出CaSO4·1/2H2O的（4 0 0）衍射峰（2θ=29.7°） 的積分面積??CaSO4.1/2H2O，CaSO4的（0 2 0）衍射峰（2θ=25.4°）的積分面積??CaSO4，按式（2） 計(jì)算各混合標(biāo)樣中 CaSO4·1/2H2O 的相對(duì)衍射峰強(qiáng)度?； ρ=??CaSO4.1/2H2O??CaSO4.1/2H2O+??CaSO4 ·································································(2) e) 同 6.2.2.1e），以 CaSO4·1/2H2O 質(zhì)量百分含量 X 對(duì)相對(duì)衍射峰強(qiáng)度ρ作 CaSO4與 CaSO4·1/2H2O混合標(biāo)樣的 X-ρ定標(biāo)曲線，如圖 1。 6.2.3 測(cè)定程序 6.2.3.1 取 6 g 樣品用瑪瑙研缽研細(xì)，按 6.2.2 測(cè)定樣品的 XRD 譜圖，譜圖中主相的衍射峰應(yīng)符合 ICDD的 PDF 粉末衍射卡 No.41-0224（CaSO4·1/2H2O）。雜質(zhì)相除 CaSO4·2H2O 或 CaSO4外，應(yīng)無(wú)明顯的其他晶相衍射峰和非晶相衍射峰存在； 6.2.3.2 樣品分三次檢測(cè)，樣品中 CaSO4·1/2H2O 含量測(cè)試：按掃描速度 0.2°/min，2θ分辨率大于 0.02°， 掃描范圍 2θ：8.5°～30.2°獲得樣品的 XRD 譜圖。使用 X 射線衍射儀的操作軟件去除干擾背景，給出CaSO4·1/2H2O 的（4 0 0）衍射峰（2θ=29.7°）的積分面積??CaSO4.1/2H2O和 CaSO4·2H2O 的（0 2 1）衍射峰 （2θ=20.6°）的積分面積??CaSO4.2H2O或 CaSO4 的（0 2 0）衍射峰（2θ=25.4°）的積分面積??CaSO4，分別計(jì)算ρ1、ρ2、ρ3，取算術(shù)平均值，并帶入 X-ρ定標(biāo)曲線中得出 CaSO4·1/2H2O 的質(zhì)量百分含量 X； 6.2.3.3 給出 CaSO4·1/2H2O 的（4 0 0）衍射峰（2θ=29.7°）的積分面積??CaSO4.1/2H2O和 CaSO4·2H2O 的（0 2 1）衍射峰（2θ=20.6°）的積分面積??CaSO4.2H2O和 CaSO4的（0 2 0）衍射峰（2θ=25.4°）的積分面積??CaSO4，分別帶入（1）式和（2）式計(jì)算出混合標(biāo)樣中 CaSO4·1/2H2O 相較 CaSO4·1/2H2O 和 CaSO4·2H2O 混合相的相對(duì)衍射峰強(qiáng)度ρ1和混合標(biāo)樣中 CaSO4·1/2H2O 相較 CaSO4·1/2H2O 和 CaSO4混合相的相對(duì)衍射峰強(qiáng)度ρ2，并根據(jù)對(duì)應(yīng) X-ρ定標(biāo)曲線中得出 CaSO4·1/2H2O 相較 CaSO4·1/2H2O 和 CaSO4·2H2O 的質(zhì)量百分含量 X1 和CaSO4·1/2H2O 相較 CaSO4·1/2H2O 和 CaSO4的質(zhì)量百分含量 X2，CaSO4·1/2H2O 在混合物中的質(zhì)量百分含量 X按式（3）計(jì)算。 ?? =??1×??2/[(??1+??2)?(??1×??2)]·············(3) 6.3 鈣、硫原子比 用50 mL 2%稀硝酸溶解供試硫酸鈣半水化合物樣品10mg，鈣、硫元素含量按照《中華人民共和國(guó)藥典》（2020年版 四部）通則中0411的電感耦合等離子體發(fā)射原子光譜法進(jìn)行測(cè)定，相應(yīng)的原子數(shù)量比由二者的含量計(jì)算而得。 6.4 元素含量 6.4.1 微量元素含量 用50 mL2%稀硝酸溶解供試硫酸鈣半水化合物樣品10mg，按照《中華人民共和國(guó)藥典》（2020年版 四部）通則中0411的電感耦合等離子體發(fā)射原子光譜法進(jìn)行測(cè)定。 6.4.2 重金屬元素總量 用50 mL2%稀硝酸溶解供試硫酸鈣半水化合物樣品10mg，按照《中華人民共和國(guó)藥典》（2020年版 四部）通則中0821的重金屬檢查法進(jìn)行測(cè)定。 6.5 化物壓縮強(qiáng)度 6.5.1 測(cè)試器具 測(cè)試器具如下： ——恒溫恒濕箱； ——由不銹鋼制成的模具、端板、脫模桿和 C 型夾或能將模具和端板夾在一起的其它裝置，或能制成高度（12.0±0.1）mm，直徑為（6.0±0.1）mm 的圓柱體試樣的其它裝置； ——240 目金剛砂紙； ——一塊平板； ——脫模劑； ——用于混合水化物的容器； ——能施加并測(cè)量至少 4kN 壓力的試驗(yàn)機(jī)，有記錄負(fù)載與十字頭位移關(guān)系的裝置； ——數(shù)顯卡尺，精度 0.01mm。 6.5.2 試驗(yàn)條件 試驗(yàn)開(kāi)始前，混合容器及實(shí)驗(yàn)設(shè)備在（37±0.5）℃下至少保持2h，試驗(yàn)在（37±0.5）℃下進(jìn)行。 6.5.3 試驗(yàn)步驟 按以下步驟進(jìn)行試驗(yàn)： a) 如需要，模具內(nèi)表面及兩塊板向內(nèi)表面可涂抹少許脫模劑； b) 將模具置于一塊端板上； c) 把已稱(chēng)量的硫酸鈣半水化合物倒入容器中，按照生產(chǎn)廠說(shuō)明書(shū)加入所需量的去離子水，混合攪拌均勻成面團(tuán)狀水化物。 d) 在 120 s 內(nèi)，將面團(tuán)狀水化物填入模具各孔，稍有過(guò)量，然后將第二塊端板放在模具上方； e) 將端板與模具用 C 型夾壓在一起，約 2h 后，移開(kāi)夾具及端板； f) 將模具的兩個(gè)端面貼在下襯金剛砂的平板上來(lái)回打磨，以磨平模具內(nèi)水化物各個(gè)圓柱體的兩個(gè)端面。用脫模桿將水化物圓柱體從模具中脫出。最終獲得至少 5 個(gè)高度（12.0±0.1）mm，直徑為（6.0±0.1）mm 的圓柱體試樣； g) 試樣在溫度為（37±0.5）℃、相對(duì)濕度≥90%的環(huán)境中放置 24h，然后進(jìn)行壓縮強(qiáng)度測(cè)定； h) 用數(shù)顯卡尺測(cè)量每個(gè)圓柱體試樣垂直于中心軸的至少三個(gè)截面的直徑，取平均直徑計(jì)算試樣的橫截面積；將試樣放在試驗(yàn)機(jī)樣品臺(tái)上。開(kāi)動(dòng)試驗(yàn)機(jī)在 0.05 mm/min～2mm/min 的范圍內(nèi)用恒定的壓縮速率測(cè)量樣品的應(yīng)力-應(yīng)變曲線，當(dāng)試樣斷裂時(shí)停機(jī)； i) 對(duì)每個(gè)試樣重復(fù) g）操作。 6.5.4 結(jié)果判定 6.5.4.1 對(duì)每個(gè)試樣，記錄斷裂前所施加的最大應(yīng)力，即得水化物壓縮強(qiáng)度σ，按式（4）計(jì)算。 σ=??/??·································································(4) 式中： σ——水化物壓縮強(qiáng)度，單位為帕斯卡（Pa）； F——最大壓力，單位為牛（N）； A——橫截面積，單位為平方米（m^2) 6.5.4.2 判斷標(biāo)準(zhǔn)： a) 若 5 個(gè)試樣中，至少有 4 個(gè)試樣的壓縮強(qiáng)度符合其技術(shù)說(shuō)明書(shū)提供的指標(biāo)要求，則進(jìn)一步計(jì)算得到該 5 個(gè)試樣的平均壓縮強(qiáng)度和標(biāo)準(zhǔn)偏差，如仍符合其技術(shù)說(shuō)明書(shū)提供的指標(biāo)要求，則該產(chǎn)品合格； b) 若僅 3 個(gè)試樣符合要求，則需重新試驗(yàn) 5 個(gè)試樣，若這 5 個(gè)新試樣滿足 a）中規(guī)定的要求，則該產(chǎn)品合格，否則該產(chǎn)品不合格。 6.6 固化時(shí)間 6.6.1 試驗(yàn)器具 試驗(yàn)用針入度計(jì)應(yīng)符合下列要求： ——桿及針的總重量為 300 g±1 g； ——刻度尺：刻度精度為 0.1 mm； ——潔凈、干燥的環(huán)形模具：由耐腐蝕、不吸水材料制成； ——方形玻璃底板：100mm×100 mm； ——維氏針：針尖部為平坦的圓形，截面直徑為（2±0.1）mm； ——環(huán)形模具：滿足 6.6.3 的測(cè)試需求。 6.6.2 試驗(yàn)環(huán)境 試驗(yàn)應(yīng)于（23±2）℃，相對(duì)濕度（50±10）%的環(huán)境下進(jìn)行。試驗(yàn)前，試驗(yàn)設(shè)備及材料均應(yīng)放于試驗(yàn)環(huán)境中5h～6h。 6.6.3 試驗(yàn)步驟 當(dāng)針接觸玻璃底板時(shí)，調(diào)整針入度計(jì)的刻度尺，使針接觸底板時(shí)讀數(shù)為0。按6.5.3 c）調(diào)和材料，倒入環(huán)形模具中至微溢，刮平表面。待調(diào)和物開(kāi)始凝固時(shí)，放下針，直至接觸調(diào)和物表面，然后輕輕松開(kāi)針，讓其在自重下針入混合物中。每隔15s重復(fù)此操作，每次針入后將針擦凈，并移動(dòng)試樣，使各針入部位至少相距5 mm，以防同一部位針入兩次。針入部位與模具邊緣也至少相距5 mm。從調(diào)和結(jié)束后開(kāi) 始計(jì)時(shí)，直到壓痕不再出現(xiàn)的時(shí)間即為固化時(shí)間。 6.6.4 結(jié)果判定 測(cè)試3次，若3次試驗(yàn)結(jié)果都符合產(chǎn)品技術(shù)說(shuō)明書(shū)提供的指標(biāo)，則判定為合格。 6.7 水化物降解性 按照GB/T 16886.14規(guī)定的方法進(jìn)行。 6.8 生物相容性 根據(jù)硫酸鈣半水化合物的預(yù)期用途，按照GB/T 16886.1的要求進(jìn)行生物學(xué)評(píng)價(jià)。 7 標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存 7.1 標(biāo)志 產(chǎn)品的包裝物上至少應(yīng)有下列標(biāo)志： ——生產(chǎn)廠商的名稱(chēng)、地址、電話； ——產(chǎn)品名稱(chēng)、商標(biāo)、型號(hào)； ——批號(hào)； ——凈重； ——生產(chǎn)日期。 7.2 包裝 7.2.1 產(chǎn)品應(yīng)該包裝在密閉、防潮的容器中。容器材料應(yīng)無(wú)毒，不污染和影響產(chǎn)品的性能，包裝容器應(yīng)具有正常搬運(yùn)或貯存期間不損壞、不破裂的性能。 7.2.2 包裝上標(biāo)志齊全，外包裝上應(yīng)注明符合 GB/T 191 規(guī)定的“防潮”“防震”“遠(yuǎn)離有害物”質(zhì)等字樣或標(biāo)志。 7.2.3 每個(gè)包裝應(yīng)附檢驗(yàn)合格證和使用說(shuō)明書(shū)，使用說(shuō)明書(shū)應(yīng)按照國(guó)家有關(guān)規(guī)定進(jìn)行編寫(xiě)，還應(yīng)包括 以下內(nèi)容： ——產(chǎn)品的用途； ——產(chǎn)品的性能； ——注意事項(xiàng)。 7.3 運(yùn)輸和貯存 7.3.1 運(yùn)輸時(shí)應(yīng)避免受潮，合理裝卸并小心輕放。 7.3.2 產(chǎn)品應(yīng)貯存于清潔、干燥、無(wú)有害物質(zhì)的室內(nèi)。 8 質(zhì)量保證要求 制造商應(yīng)有相應(yīng)的質(zhì)量保證體系，應(yīng)符合YY/T 0287的要求。

專(zhuān)題

T/CSBM 0045-2023相似標(biāo)準(zhǔn)

硫酸 測(cè)試方法

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AASHTO - American Association of State Highway and Transportation Officials

ANSI - American National Standards Institute

AR-IRAM

ASD-STAN - Aerospace and Defence Industries Association of Europe - Standardization

AT-ON

澳大利亞/新西蘭標(biāo)準(zhǔn)

澳大利亞標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)

BE-NBN