ICS_11.040.40 YY C 45 中华人民共和国医药行业标准 YY/T 1574—2017 组织工程医疗器械产品 海藻酸盐凝胶固定或微囊化指南 Tissue engineering medical device products- Standard guide for immobilization or encapsulation in alginate gels 2018-09-01实施 2017-08-18发布 国家食品药品监督管理总局 发布 YY/T1574—2017 目 次 前市 范用 2 规范性引用义件 3 术语和定义 意义和途 4 海液酸盐凝胶固定或微囊化 5 微胶囊或微胶珠的性能 6 海藻酸盐凝胶的牛：物相容性 附求A（规范性附录）用于活体细胞或纽织固定化或微囊化的海藻酸盐微胶珠的制备 附录B(规范性附录） 微胶囊形态、粒径人小及分布的测定 附录C(规范性附录） 微胶囊孔隙率的测 10 附求D(规范性附求） 微胶囊的扩散性测定 11 附录E（规范性附录） 微胶囊的燥测定 12 附录F（规范性附录） 微胶囊的机械强度测定 参考义献 1 1 YY/T1574—2017 前言 本标准按照GB/1.1—2009给山的规则起草 请注意本文的菜些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承扣识别这些专利的贡任。 本标准由国家食品药品监督管理总局提山 本标准山企国外科植入物利矫形器械标准化技术委员会组织工程医疗器械产品分技术委员会 (SAC/TC110/SC3)归口 本标准起单位：华侨人学、中国食品药品检定研究院 本标准主要起节人：下士斌、冯晓明、奚延斐、章娜、刘源岗、陈爱政、叶莉、童粤生。 1 YY/T1574—2017 组织工程医疗器械产品 海藻酸盐凝胶固定或微囊化指南 1范围 本标准规定了海藻酸盐凝胶固定或微囊化评价的要求，包括海藻酸盐凝胶固定或微囊化、微胶囊或 微胶珠的性能及其考察、海藻酸盐凝胶的：物柑容性的考察。 本标准适用丁海藻酸盐凝胶固定或微囊化的评价， 2规范性引用文件 下列文对于本文件的应川是必不可少的。凡是注Ⅱ期的引文件.仅注期的版本适川丁本文 件。凡是不注日期的引用义件，其最新版本（包拓所行的修改单)适用」本文件。 GB16352一次性医疗用品射线辐射灭菌标准 GB18278.1医疗保健产品火菌湿热第1部分：医疗器械灭菌过程的开发、确认和常规控制要求 GB18281（所有部分）医疗保产品灭菌生物指示物IS0）11138（所有部分） 2002.IDT) IDT) GB/-16886.11—2011D 医疗器械生物学评价第11部分：企身毒性试验（IS010993.11一2006， IDT) GB/T16886.12—2005 医疗器械生物学评价 第12部分：样品制备与参照样品（IS010993.12： 2002.IDT) YY0606.8纠织.1.程医疗产品 第8部分：海藻酸钠 中华人民共和国药典（2015年版） 3术语和定义 下列术语和定义适用」本义件。 3.1 海藻酸盐 alginatc 种从很通的海藻中提取的多聚瓣，川与钙、镁、钠或钟盐等形成不溶性混合物。海藻酸盐米门 于祸藻·足藻巾含量最多的多糖，它主要存在丁海藻和海节的细胞辟和细胞问隙巾，其主要功能在丁 维持海草的强度和例仆。海藻酸盐可归奖为水胶体。使用最多的海藻酸盐是游藻酸钢， 3.2 APA微胶囊 APAbcad 海藻酸盐-聚-L-赖氨酸-海藻酸盐微胶珠。 YY/T1574—2017 3.3 包封encapsulation 一种将生物物质如细胞、组织或蛋白质位封在显微镜下或肉眼可视的半透性位覆体中的工艺。 3.4 内毒素 endotoxin 能引起热原反应的脂多糖.来"丁纠菌纠胞壁.若不纯化通常会与膜蛋白结合。内萨索是热原，仙 作非所有热原都是内毒素。 3.5 凝胶gel 聚合物分了链相互作形成的·维网状结构，这些链反应可以是共价的、离了的、氢键的或足疏 水的。 3.6 固定化immobilization 将细胞、组织或蛋门质等物质包覆在基内或束缚」基质上。 3.7 热原pyrogen 引起发热的任何物质。 4意义和用途 本标准的日的是提供用海藻酸盐凝近行细跑和组织固定化或包封的相关信总，本标准所包据的 体系。有生物相容性和物理检测数据的支持，该产品可适介于植人。 将物物质固定在海藻酸盐凝胶中，需要控制许多参数条件，本标准包括这些参数以及表征和计 价的和关实验类型，以确保海藻酸盐凝胶包封体系的性能，本标雅的推存不能理解为保证任何红织门 程医疗产品或药物投递体系在临床中取得成功。 5海藻酸盐凝胶固定或微囊化 5.1概述 大多数海藻酸盐凝咬化包时细胞或组织的方法都主要包括两个步骤。第一步是内相的形成，即将 含有生物物质的海濑酸盐溶液分散成小液滴。在第二步，通过凝胶作用或在液滴表面成膜使液滴固 定化。 制备小微胶珠或微胶囊最简单常川的方法是先将个有日标仆物物质（细胞、组织或其他人分了）的 海藻酸钠溶液形成小液滴，然后将其于凝胶浴。凝胶浴可以是含有可以交联的二价阳离子如 Ca”，S或Ba的济液。单价阳离子和.Mg”不能形成凝胶。微胶珠的人小十要通过调节液滴的形 成来控制。制备方法见附录^， 5.2海藻酸盐性质 当采川海藻酸盐避胶包理牛物活性物质时，需要考虑以下有关海藻酸盐的参数。 5.2.1海藻酸盐浓度 海藻酸盐的浓度对于凝胶化作用影响显著，必须根据海藻酸盐的性质（分子量、单体纽成、嵌段结 2 YY/T1574—2017 构）和所需最终产品的性能于以确定。通常海藻酸盐的有效质量浓度范围为0.5%～4.0%（通过海藻酸 盐的1物质含量校正）。 5.2.2海藻酸盐的平均分子量和分子量分布 按照GB/16886.12一2005规定方法制备实验样品（用于4：物学试验的试验材料或没提液），然后 测定海藻酸虚的平分了景和分了常分布，测试方法见附录B， 为了保证所有的海藻酸盐分了参与凝胶网络构筑，同时避免低分了革的海藻酸盐从微胶珠中澄出， 选择使用分子量分布窄的材料非常亚要。 5.2.3海藻酸盐的组成和M/G段的序列分布 按照GB/T16886.12一2005规定方法制备实验样品，然后按照YY/T0606.8规定的方法测定海藻 酸盐的红成和M/G股（M段：β-DT露糖峻.G段：α-L击罗糖酸）的序列分布 藻酸盐的凝胶性能主要取决丁单体的组成以及聚合物的序列结构。凝胶强度击洛糖醛酸金用 （FG）以及G段结构中连续古洛糖醛酸单元的平均数相关（NG>1），海藻酸盐避胶珠的机械强度与膨 胀率主要取决丁海藻酸盐单休组成、嵌段结构、分了的大小及其分布。 5.2.4灭菌方法 一般火菌方法、测试和质保证应接下还一或多顶适用标准的要求近行：GB16352、 GB18278.1、GB18281.1、GB18281.2、GB18281.3 环氧乙烷火菌，海藻酸盐溶液可通过以下3种方式火菌： 1）名海藻酸盘粘度适H可采川过滤除菌； 2）伽马射线辐射灭菌，导致粘度减小（分了量减小）； 3）高压蒸汽灭菌也会导致粘度降低（分子量减小）。 根据最终应用所需的粘度和分子量选取灭菌方法，使用环氧乙烷火菌时需安测定其残余显。尤菌 济液或火菌冷冻干焕的海藻皎盐产品均已商品化， 5.3海藻酸盐微胶珠的制备 日前，基于海藻酸盐的微胶囊制备工艺要有乳化技术和液滴生成技术，前者生产规模易于扩大， 但制备的微胶囊粒径分布较宽，机械搅拌产生的高剪切力容易破环生物物质的活性。而底者制备条件 温利，能很好地保持细胞或蛋白质的生物活性。 液滴牛成技术是通过海藻酸盐液滴进入凝胶浴固化形成微胶案的方法。液滴人小直接决定了微 胶囊的粒径人小，其主要由以下儿个因系决定：被固定化或包封的材料尺寸（单细胞或细胞团如胰岛）、 液滴形成方法和海藻酸盐溶液浓度、粘度，在物医学应用方面通常要调节液滴大小便得到的微胶珠 粒径范围介于100以m～1000m，单位体积内，微胶珠越小其表面积邀大，传质越好：营养物和氧供给 越好，从而提高了纠织和纠胞的存活率，根据动力源不同，液滴牛成技术可分为针头挤山法、同轴气流 法、静电液滴法、振荡喷嘴法、旋转剪切法等。 5.3.1针头挤出法 针头挤山法足利用重力作用将海藻酸盐溶液通过合适内径的针头或吸管占接滴人氯化钙凝胶浴巾 形成凝胶珠，该方法不需要特殊装置，所制备的微珠粒径较大，粒径分布较难控制，产率较低。 5.3.2同轴气流法 同轴气流法是在与针头同轴方向引入气流，克服针孔内壁的黏滞阳方和界面张的作用，将液滴从 3 YY/T 1574—2017 针尖推入凝胶浴。通过对气流流速的控制米调节液滴的人小。同轴喷气装置二图1b)是种制备 小微胶珠（100um左石）的简单方法，但微胶珠粒径分布通常要比静心法的要宽。 一进气口 O 0 O a) b) 图1静电液滴同轴气流微胶珠发生器原理 5.3.3静电液滴法 静电液滴法的过程实质是带电液滴在电场受到电场力、蛋力等共同作用产牛静电雾化的现象 静心心势的最主要作用是使液滴表面分了带心从而削弱其表面张力。静心液滴法制备海藻酸盐微胶珠 只有牛物物质活性损失少、包封率高、操作简单等优点而被普遍采用。这类装置.图1a)」可制备出粒径 小于200Ⅱ、且粒径分市窄的微胶珠，通过调节心斥可以得到所需大小的微胶珠， 静电液滴法制备海藻盐微胶珠有单通道静电液滴法和多通道静电液滴法，和比较，多通道静电 液滴法微胶珠产史人.各通道带电液滴受均勾电场力作用，史易形成粒径均的微胶珠，以纯净的压 缩空气为物料推进动力.使特定浓度的海藻酸盐通过高压强制电场发牛器的多通道锐孔，形成射流滴入 凝胶浴小国化形成海藻酸钙微胶珠， 5