T-CSBM 0034-2023 溶膠-凝膠法制備的硼硅酸鹽生物活性玻璃原料

ICS

11.120.20CCS

C

35T/CSBM

00342023

bioactive

T/CSBM

0034—2023目 次前言

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

II引言

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

III1

范圍

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

12

規(guī)范性引用文件

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

13

術(shù)語(yǔ)和定義

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

14

縮略語(yǔ)

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

15

技術(shù)要求

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

26

試驗(yàn)方法

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

37

標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸、貯存、質(zhì)量保證期

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

4附錄

A（規(guī)范性） 生物活性玻璃體外礦化測(cè)試方法.........................................

5參考文獻(xiàn)

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

8IT/CSBM

0034—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(qǐng)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(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由中國(guó)生物材料學(xué)會(huì)提出。本文件由中國(guó)生物材料學(xué)會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口。市中科海世御生物科技有限公司。本文件主要起草人：王德平、潘浩波、崔旭、曾達(dá)。IIT/CSBM

0034—2023引 言溶膠-凝膠法制備的硼硅酸鹽生物活性玻璃具有比表面積高、化學(xué)反應(yīng)活性高的特點(diǎn)，因此具有廣泛的生物醫(yī)用前景。但溶膠-凝膠法制備的硼硅酸鹽生物活性玻璃的規(guī)模化生產(chǎn)，卻因國(guó)內(nèi)外尚未建立成熟或規(guī)范的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)而受到制約。因此本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了基于溶膠-的技術(shù)要求、性能試驗(yàn)方法、標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存等詳細(xì)要求，以期扎實(shí)地推動(dòng)溶膠-凝膠法制備的硼硅酸鹽生物活性玻璃基骨修復(fù)材料作為醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域得到更好、更快的發(fā)展。IIIT/CSBM

0034—2023溶膠-凝膠法制備的硼硅酸鹽生物活性玻璃原料1

范圍本文件規(guī)定了溶膠-運(yùn)輸、貯存、質(zhì)量保證期本文件適用于采用溶膠-2

規(guī)范性引用文件文件。GB/T

6040 紅外光譜分析方法通則GB/T

9740化學(xué)試劑蒸發(fā)殘?jiān)鼫y(cè)定通用方法GB/T

19587 BETJY/T

0584掃描電子顯微鏡分析方法通則中華人民共和國(guó)藥典（2020 國(guó)家衛(wèi)生健康委

年第號(hào)）3

術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。溶膠-凝膠法硼硅酸鹽生物活性玻璃

borosilicate

bioactive

；以無機(jī)物或金屬醇鹽作為前驅(qū)體，通過溶膠-凝膠工藝制備的一類具有良好生物相容性和生物活性的無機(jī)非晶態(tài)硼硅酸鹽基生物醫(yī)用材料。體外羥基磷灰石形成能力

apatite-formation

in

成難溶性磷酸鹽的過程。體外礦化

in

vitro成難溶性鹽的過程。體外礦化液 in

mineralization

4

縮略語(yǔ)下列縮略語(yǔ)適用于本文件。1重金屬元素名稱砷（As）鎘（Cd）汞（Hg）鉛（Pb）重金屬總含量（以含量≤3≤5≤5≤30≤50比表面積應(yīng)為50

m

/g～300

m

。在傅立葉紅外吸收光譜分析中，硼硅酸鹽生物活性玻璃在540

cm

比表面積應(yīng)為50

m

/g～300

m

。在傅立葉紅外吸收光譜分析中，硼硅酸鹽生物活性玻璃在540

cm

～440

彎曲振動(dòng)吸收峰，800

cm

～600

cm

處有B-O1

100

cm

～900

cm

處有P-O、B-O、的伸縮振動(dòng)吸收峰。此外，可以在1

cm

～1

050

cm

處有C-O伸縮振動(dòng)吸收峰，或在1

600

cm

～1

300cm

處有[BO3]FTIR：傅里葉變換紅外（

Transform

）HCA：碳酸化羥基磷灰石（

）JCPDS：粉末衍射標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)合委員會(huì)（

Committee

on

Powder

Diffraction

Standards）PBS：磷酸鹽緩沖溶液（Phosphate

）SBF：模擬體液（Simulated

Fluid）Tris-HCl-XRD：X射線衍射（

Diffraction）5

技術(shù)要求外觀白色顆?；蚍勰瑧?yīng)無肉眼可見雜質(zhì)。化學(xué)組成溶膠-凝膠法制備的硼硅酸鹽生物活性玻璃的組成應(yīng)以B2O3-SiO2-P2O5-CaO四元體系或以B2O32-CaO三元體系為主，其中B2O3含量應(yīng)控制在

％～82.62

％，SiO2含量應(yīng)控制在8.03wt％～％，P2O5含量應(yīng)不高于

wtCaO含量應(yīng)控制在3.75

wt％～

wt上可以添加其他元素以改善材料的理化及生物學(xué)性能，如添加：Na（不應(yīng)超過5

molSr（不應(yīng)超過10.0

mol％）、Cu（不應(yīng)超過10.0

％）、Zn（不應(yīng)超過

molXRD

分析在X射線衍射圖譜中，以彌散性較強(qiáng)的衍射峰為主，其衍射峰在2035°，峰寬較寬，具有無機(jī)非晶態(tài)材料的典型特征。比表面積2 2FTIR

分析-1 -1 -1 -1重金屬含量限值重金屬含量限值應(yīng)符合表1表1重金屬含量限值單位為微克每克體外羥基磷灰石形成能力單位為微克每克2的FTIRP-O彎曲振動(dòng)的610

cm

～600

cm

和

cm

～的FTIRP-O彎曲振動(dòng)的610

cm

～600

cm

和

cm

～550

cm

處的同時(shí)代表B-O彎曲振動(dòng)的800

cm

～600

cm

[BO3]1

600

cm

～1

cm

處的吸收峰，以及Si-O彎曲振動(dòng)的

cm

～440

cm

處的吸收峰高度下降，表示原始樣品的表面被溶液（PBS）或模擬體液（SBF37

℃下浸泡

h后，應(yīng)在樣品的表面有碳酸羥基磷灰石（HCA）生成，隨著浸泡時(shí)間延長(zhǎng)，樣品表面HCA生成量逐漸增多。尤其在體外礦化液中浸泡一定時(shí)間后，樣品-1 -1雙振動(dòng)吸收峰出現(xiàn)最具有標(biāo)志性。隨著浸泡時(shí)間增加，HCA層厚度逐漸增大，此雙峰高度也逐漸增加。-1 -1 -1HCA所覆蓋。這些標(biāo)志性特征峰高度的變化可以作為判斷樣品具有生物活性的基本依據(jù)。含水量含水量應(yīng)不超過3％。微生物限度微生物計(jì)數(shù)總數(shù)應(yīng)不大于100

。6

試驗(yàn)方法外觀將樣品置于白色器皿中，在光線明亮處目測(cè)觀察?；瘜W(xué)組成（

0411電感耦合等離子體發(fā)射原子光譜法進(jìn)行測(cè)定。（XRD

分析按《中華人民共和國(guó)藥典》（射線衍射法進(jìn)行測(cè)定比表面積按GB/T

進(jìn)行測(cè)定。FTIR

分析按GB/T

6040進(jìn)行測(cè)定。重金屬含量限值（

0411電感耦合等離子體發(fā)射原子光譜法進(jìn)行測(cè)定。（體外羥基磷灰石形成能力按附錄A進(jìn)行測(cè)定。含水量按GB/T

9740進(jìn)行測(cè)定。微生物限度按《中華人民共和國(guó)藥典》（、1106進(jìn)行測(cè)定。3T/CSBM

0034—20237

標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸、貯存、質(zhì)量保證期標(biāo)志等標(biāo)志。包裝7.2.1 產(chǎn)品應(yīng)包裝在密封的容器中，謹(jǐn)防受潮。容器材料應(yīng)無毒，不污染和影響產(chǎn)品性能，包裝容器7.2.2 各層包裝上標(biāo)志應(yīng)齊全，外包裝上應(yīng)注明防潮、遠(yuǎn)離有害物質(zhì)等字樣或標(biāo)志。7.2.3每一包裝應(yīng)附檢驗(yàn)合格證和使用說明書，使用說明書按國(guó)家有關(guān)規(guī)定編寫。至少應(yīng)包含產(chǎn)品的用途、產(chǎn)品的性能、產(chǎn)品使用注意事項(xiàng)。運(yùn)輸、貯存7.3.1運(yùn)輸時(shí)應(yīng)合理裝卸，小心輕放。7.3.2 產(chǎn)品應(yīng)貯存于清潔、干燥、無有害物質(zhì)的室內(nèi)。質(zhì)量保證期產(chǎn)品在規(guī)定的條件下貯存，有效期為34T/CSBM

0034—2023

附 錄 A（規(guī)范性）生物活性玻璃體外礦化測(cè)試方法A.1 實(shí)驗(yàn)試劑和測(cè)試器具A.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑A.1.1.1 NaCl、NaHCO3、KCl、K24·3H2O、2·6H2O1

mol/L）、CaCl2、Na2SO4甲基）氨基甲烷（A.1.1.2 所用原料應(yīng)達(dá)到分析純標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)是合格供應(yīng)廠家生產(chǎn)的合格材料，應(yīng)有檢驗(yàn)合格證和原料雜質(zhì)含量分析報(bào)告。A.1.2 測(cè)試器具A.1.2.1集熱式磁力攪拌器。A.1.2.2 pH

計(jì)。A.1.2.3 電子分析天平：精度

0.001

g。A.1.2.4 燒杯：2

L。A.1.2.5 量筒：50

mL、1

L。A.1.2.6 容量瓶：1

L。A.1.2.7 聚四氟乙烯瓶：1

L。A.2 兩種常用的體外礦化液的配制A.2.1 Tris-HClA.2.1.1 試劑Tris-HCl緩沖液配制所需試劑如下：——去離子水：

mL；——Tris：6.00±0.50

g；——鹽酸溶液（1

mol/L35

mL。A.2.1.2 配制步驟Tris-HCl緩沖液按以下步驟進(jìn)行配制：a)

在攪拌狀態(tài)下將

35

1

mL

去離子水中；b)

緩慢加入

，使其

pH

7.45

7.40；c)

將調(diào)整好

pH

的溶液定容至

1

mL

4

℃冰箱冷藏備用。A.2.1.3 注意事項(xiàng)Tris-HCl效期為30

d。A.2.2 SBFA.2.2.1 試劑5加入次序試

劑加入量1NaCl8.035

g2NaHCO30.355

g3KCl0.225

g4K24·3H2O0.231

g5MgCl2·6H2O0.311

g61

mol/L鹽酸溶液39

mL7CaCl20.292

g8Na240.072

g9Tris6.118

g101

mol/L鹽酸溶液0

mL～5

T/CSBM

0034—2023配制模擬體液所需試劑及用量見表A.1。表A.1

配制模擬體液所需試劑及用量????

表A.1

配制模擬體液所需試劑及用量????

=

10??

········································································(A.1)A.3.1.2 按

A.3.1.1

所得比例，得出樣品的表面積和礦化液的比例為

10

mm

/mL。SBF按以下步驟進(jìn)行配制：a)

向燒杯中加入

700

mL

去離子水，攪拌并調(diào)節(jié)水溫至

℃±1.5

℃；b)

按表

A.1

36.5

℃±1.5

1～8；c)

溶液溫度恒定在

36.5

℃±1.5

9

pH

不超過

，攪拌至完全溶解；d)

在

36.5

℃±1.5

10，精確調(diào)整

pH

值至

7.40；e)

將調(diào)整好

pH

的溶液定容至

1

mL

4

8

℃冰箱冷藏備用。A.2.2.3 注意事項(xiàng)去溶液，洗凈器具重新配制。A.3材料的體外礦化A.3.