T-CSBM 0030-2023 外科植入物增材制造β―磷酸三鈣粉體

ICS

11.040.40CCS

C

35T/CSBM

00302023

增材制造β

beta-tricalcium

for

T/CSBM

0030—2023目 次前言

.................................................................................

II引言

................................................................................

III1

范圍

...............................................................................

12

規(guī)范性引用文件

.....................................................................

13

術(shù)語和定義

.........................................................................

14

縮略語

.............................................................................

25

技術(shù)要求

...........................................................................

26

測試方法

...........................................................................

47

試驗報告

...........................................................................

6參考文獻

..............................................................................

7IT/CSBM

0030—2023前 言本文件按照

1.1—《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則 第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由中國生物材料學(xué)會提出。本文件由中國生物材料學(xué)會團體標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會歸口。中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所。建熙。IIT/CSBM

0030—2023引言隨著全球增材制造技術(shù)的快速發(fā)展，3D好的臨床療效。而無機材料的增材制造處于起步階段，它對原料要求高，成型技術(shù)和燒結(jié)溫度控制難。

0683《外科植入物用β-重針對增材制造使用的β-本文件沒有對增材制造β-磷酸三鈣粉體的降解率、含水率、燒結(jié)收縮率、陶瓷密度、類骨磷灰石包含粉體的生物反應(yīng)，也不包含用于評估生物安全性的方法。IIIT/CSBM

0030—2023外科植入物

增材制造β-1

范圍本文件規(guī)定了外科植入用增材制造-本文件適用于外科植入用增材制造β-2

規(guī)范性引用文件文件。GB/T

1480 金屬粉末GB/T

1871.1

GB/T

1871.4 容量法GB/T

9724 化學(xué)試劑pH值測定通則GB/T

10247 粘度測量方法GB/T

19077

激光衍射法GB/T

19587 BETGB/T

外科植入物 羥基磷灰石

第3部分：結(jié)晶度和相純度的化學(xué)分析和表征GB/T

27025 檢測和校準(zhǔn)實驗室能力的通用要求GB/T

32199GB/T

39696 精細(xì)陶瓷粉末流動性測定 標(biāo)準(zhǔn)漏斗法JC/T

2248 羥基磷灰石類陶瓷 QB/T

1545 陶瓷泥漿相對粘度、相對流動性及觸變性測定方法QB/T

2434 日用陶瓷原料含水率測定方法YY/T

0683—2008 -YY/T

1447 外科植入物

YY/T

1558.3 外科植入物

第3部分：羥基磷灰石和β-磷酸三鈣骨替代物ISO

13383—1 精細(xì)陶瓷（先進陶瓷、高技術(shù)陶瓷） 微結(jié)構(gòu)描述 第1部分：晶粒尺寸和粒徑分布的測定（

ceramics

(advanced

ceramics,

technical

ceramics)

-

characterization

1:

of

size

and

size

）ISO

23145—1精細(xì)陶瓷（先進陶瓷、高技術(shù)陶瓷）陶瓷粉末的體密度測定 第1部分：振實密度（Fine

(advanced

ceramics,

technical

ceramics)

-

Determination

of

density

of

ceramic

powders

-

Part

Tap

）ISO

23145—2 精細(xì)陶瓷（高級陶瓷、高級技術(shù)陶瓷）

測定陶瓷粉的體積密度 第2部分：松密度（Fine

(advanced

ceramics,advanced

technical

ceramics)

-

of

density

of

ceramic

powders

-

Part

density）中華人民共和國藥典（2020 國家衛(wèi)生健康委

年第號）3

術(shù)語和定義1T/CSBM

0030—2023下列術(shù)語和定義適用于本文件。粒度

size將與該顆粒有相同行為的某一球體直徑作為該顆粒的等效直徑。粒度大小常用、D50、D90等表示。相對粘度

relative

viscosity

of

在同一溫度下，攪拌后靜止30

s的漿液從恩格拉粘度計中流出100

mL所用時間與同體積水流出所用時間的比。相對流動性

liquidity

of

漿液相對粘度的倒數(shù)。絕對含水率 water

powder粉體物料中實際含水比例。粉體降解率 powder

degradation

rate粉體在溶液中產(chǎn)生的質(zhì)量丟失或離子釋放量的比例。燒成收縮率 percentage

of

shrinkage試樣燒成前后的長度之差對干燒至恒重后長度的百分比。4

縮略語下列縮略語適用于本文件。CPP：焦磷酸鈣（

）HA：羥基磷灰石（）Tris：三（羥甲基）氨基甲烷（Tris（）Methyl

）TTCP：磷酸四鈣（

Phosphate）β-TCP：β-磷酸三鈣（Beta

Phosphate）5

技術(shù)要求外觀β-TCPβ-TCP

含量β-TCP含量應(yīng)不小于％。鈣磷原子比（Ca/P）鈣磷原子比（Ca/P1.50±0.03。2雜質(zhì)元素含量極限砷（）≤3鎘（）≤5汞（）≤5鉛（）≤30重金屬總量（以Pb計）≤505.4.1 紅外吸收光譜顯示在

552

cm

，609

，944

，5.4.1 紅外吸收光譜顯示在

552

cm

，609

，944

，1043

cm

PO4

峰，在

757

，434

cm

，

cm

，

，

cm

和

cm

附近應(yīng)無

CPP（Ca2P2O7無碳酸根（

）、羰基（C=O）、氨基（-NH2）或其他雜質(zhì)吸收峰出現(xiàn)。相成分及相含量-1 -1-1 -15.4.2-TCP

粉體

X

射線衍射譜應(yīng)符合

JCPDS

。粒度測定出D10、D50、D90顆粒形狀確定粉體的外形和容貌，它會影響漿液配制和流動性以及3D打印構(gòu)件的力學(xué)強度。粉體比表面積比表面積應(yīng)滿足增材制造具體加工工藝和產(chǎn)品質(zhì)量控制的要求。粉體松裝密度松裝密度應(yīng)滿足增材制造具體加工工藝和產(chǎn)品質(zhì)量控制的要求。粉體振實密度振實密度應(yīng)滿足增材制造具體加工工藝和產(chǎn)品質(zhì)量控制的要求。粉體流動性流動性應(yīng)滿足增材制造具體加工工藝和產(chǎn)品質(zhì)量控制的要求。漿液相對流動性測定不同固含量（如％、％、％、80wt％）的陶瓷漿液粘度。pH

值浸出液pH7.0±0.5pH0.3。重金屬雜質(zhì)元素含量極限5.13.1 重金屬雜質(zhì)元素的含量極限應(yīng)符合表

1

的規(guī)定。表1 重金屬雜質(zhì)元素的含量極限單位為毫克每千克5.13.2單位為毫克每千克5.13.2對已確定的所有未以鉛計的金屬或氧化物，當(dāng)濃度大于或等于

0.1％時，應(yīng)將其列出和標(biāo)明。6.4.2樣品制備采用

GB/T

32199

720cm

處測定有無

T/CSBM

6.4.2樣品制備采用

GB/T

32199

720cm

處測定有無

粉體降解率體是否有降解和降解率。粉體含水率在儲存或使用前粉體的實際含水比例。陶瓷燒結(jié)收縮率陶瓷坯體經(jīng)高溫?zé)Y(jié)后陶瓷體的尺寸變化。陶瓷密度陶瓷坯體經(jīng)高溫?zé)Y(jié)后陶瓷體的密度。類骨磷灰石形成材料浸泡于模擬體液3

d后，掃描電鏡觀察材料表面類骨磷灰石的形成情況。6

測試方法外觀將樣品置于白色瓷盤中，在自然光下或明亮處以正?；虺C正視力觀察。β-TCP

含量按照GB/T

或

0683—2008C注：干法合成的粉體應(yīng)檢測3份樣品。鈣磷原子比（Ca/P）按照GB/T

或

1871.4測定鈣含量，計算、P原子比。相成分及相含量6.4.1 按照

GB/T

峰。6.4.3 按照《中華人民共和國藥典》（2020

0402

紅外分光光度法進行。粒度按照GB/T

或

1480D10、、D90的粉體尺寸，計算平均值和均差。顆粒形狀按照ISO

—1粉體比表面積按照GB/T

的規(guī)定進行。4選用測試燒結(jié)收縮率的樣品或最小體積2

cm

的長方陶瓷體，樣品應(yīng)完整，邊緣無缺損，陶瓷體內(nèi)

1 ×％ ································································(1)

??

選用測試燒結(jié)收縮率的樣品或最小體積2

cm

的長方陶瓷體，樣品應(yīng)完整，邊緣無缺損，陶瓷體內(nèi)

1 ×％ ································································(1)

??

·············································································(2)粉體松裝密度按照ISO

—2粉體振實密度按照ISO

—1粉體流動性按照GB/T

的規(guī)定進行。漿液相對流動性采用無水乙醇與50wt％、60wt％、70wt％、80wt-TCP合劑。測試過程應(yīng)避免漿液裸露，避免無水乙醇揮發(fā)影響測試結(jié)果。按照QB/T

1545或

10247的規(guī)定測定漿液粘度。pH

值將337±1）℃和pH為7.3±的Tris200

24

h、48

h和72

h。取出分別浸泡0、24

h、48

h和72

hGB/T

9724測量pH值。微量元素含量可按照J(rèn)C/T

、GB/T

23101.3或《中華人民共和國藥典》（2020年版四部）通則中的重金屬檢查法的規(guī)定進行。應(yīng)標(biāo)明所用方法。粉體降解率按照YY/T

的規(guī)定進行。粉體含水率

2434規(guī)定進行。陶瓷燒結(jié)收縮率采用干壓成型或注漿成型將粉體制備成5個直徑

mm、高20

mm70

24h，使用精確度為0.02

mm的游標(biāo)卡尺測量各陶瓷坯體的直徑。陶瓷坯體于1

℃燒結(jié)2

h。隨爐降至室溫，測量相對應(yīng)陶瓷坯體的陶瓷體直徑，計算5個樣品陶瓷坯體的直徑平均值（φ1）和5個樣品陶瓷體的直徑平均值（φ2），按式（1）計算陶瓷燒結(jié)收縮率Δφ。

=

(12)陶瓷密度3無孔洞，使用精確度為0.02

g的天平和精確度不低于

mm的游標(biāo)卡尺測定其尺寸和質(zhì)量（M），根據(jù)尺寸計算體積（V）。按式（2）計算陶瓷密度（ρ??

=

??5T/CSBM

0030—2023類骨磷灰石形成按照YY/T

的規(guī)定進行。7

試驗報告試驗結(jié)果應(yīng)按GB/T

——試驗參照的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；——試驗單位及測試日期；——試驗樣品的名稱及數(shù)量；——試驗所用器材的種類及性質(zhì)；——試驗設(shè)備及記錄條件；——記錄應(yīng)符合本文件的指標(biāo)，包括：外觀、β

含量、鈣磷原子比、相成分及相含量、pH

值和微量元素含量的所測結(jié)果；粉體流動性、粉體降解率、粉體含水率、漿液相對流動性、燒結(jié)收縮率、陶瓷密度和類骨磷灰石形成的所測結(jié)果?！渌枰f明的情況。6T/CSBM

0030—2023參 考 文

獻[1]

GB/T

[2]

GB/T

工藝分類及原材料[3]

GB/T

術(shù)語[4]

ISO

devices

-

systems

-

for

regulatorypurposes.[5]

International

for

Data（ICDD）cards

，，，25-1137

，

X-ray

diffraction for β

orthophosphate,

phosphate.[6]

M

Descamps,

JC

Hornez,

A

of

powder

stoichiometry

on

the

sinteringof

β-tricalcium

phosphate.

J.

Eur.

Ceram.

2007,

2401-6.[7]

A

Cüneyt

Ta?,

F

Korkusuz,

M

Timu?in,

N

Akka?.

investigation

of

the

synthesisand

high-temperature

sintering

behaviour

of

calcium

hydroxyapatite

(HA)

and

tricalciumphosphate

J.

Med.

8:

91–7.[8]

Y

Zhang,

G

S

Zhu,

D

Y

Wang,

Y

Preparation

β-Ca3(PO4)2

bioceramicpowder

from

calcium