外科植入物 增材制造β-磷酸三钙粉体

【主要技术内容】 5技术要求 5.1 外观 β-TCP粉体为白色，无肉眼可见杂色物，经辐照灭菌后可呈微黄色或浅棕色。 5.2 β-TCP含量 β-TCP含量应不小于95wt%。 5.3 钙磷原子比(Ca/P) 钙磷原子比(Ca/P)应为1.50±0.03。 5.4 相成分及相含量 5.4.1红外吸收光谱显示在552 cm2,609 cm2,944 cm1',1043 cm2附近应有磷酸根(PO2)的吸收峰，在757 cm2,434 cm2,1210 cm1,1185cm',723 cm'和454 cm1附近应无CPP(CaaP?O?)吸收峰，无碳酸根(CO32)、羰基(C=0)、氨基(-NHL)或其他杂质吸收峰出现。 5.4.2 β-TCP粉体X射线衍射谱应符合JCPDS 09-0169。 5.5 粒度 测定出D10、D50、D90的颗粒最小和最大尺寸，计算平均值和均差。 5.6 颗粒形状 确定粉体的外形和容貌，它会影响浆液配制和流动性以及3D打印构件的力学强度。 5.7 粉体比表面积 比表面积应满足增材制造具体加工工艺和产品质量控制的要求。 5.8 粉体松装密度 松装密度应满足增材制造具体加工工艺和产品质量控制的要求。 5.9 粉体振实密度 振实密度应满足增材制造具体加工工艺和产品质量控制的要求。 5.10 粉体流动性 流动性应满足增材制造具体加工工艺和产品质量控制的要求。 5.11 浆液相对流动性 测定不同固含量(如50wt%、60wt%、70wt%、80wt%)的陶瓷浆液粘度。 5.12 pH值 浸出液pH值应为7.0±0.5。试验后pH值变化不应超过初始值的0.3。 5.13 重金属杂质元素含量极限 5.13.1 重金属杂质元素的含量极限应符合表1的规定。 表1 重金属杂质元素的含量极限 5.13.2对已确定的所有未以铅计的金属或氧化物，当浓度大于或等于0.1%时，应将其列出和标明。 5.14 粉体降解率 定量样品限时在极限溶液或模拟溶液中丢失的质量，以及浸泡液中钙和磷酸根离子释放量，确定粉体是否有降解和降解率。 5.15 粉体含水率 在储存或使用前粉体的实际含水比例。 5.16 陶瓷烧结收缩率 陶瓷坯体经高温烧结后陶瓷体的尺寸变化。 5.17 陶瓷密度 陶瓷坯体经高温烧结后陶瓷体的密度。 5.18 类骨磷灰石形成 材料浸泡于模拟体液3 d后，扫描电镜观察材料表面类骨磷灰石的形成情况。 6 测试方法 6.1 外观 将样品置于白色瓷盘中，在自然光下或明亮处以正常或矫正视力观察。 6.2 β-TCP含量 按照GB/T 23101.3或YY/T 0683-2008附录C的方法定量测定成分和相纯度。注：干法合成的粉体应检测3份样品。 6.3 钙磷原子比(Ca/P) 按照GB/T 23101.3或GB/T 1871.1测定磷含量，按照GB/T 1871.4测定钙含量，计算Ca、P原子比。 6.4 相成分及相含量 6.4.1 按照GB/T 23101.3的规定进行。 6.4.2 样品制备采用GB/T32199中固体样品的分析的压片技术方法。在720cm2处测定有无CPP特征峰。 6.4.3 按照《中华人民共和国药典》(2020年版四部)通则0402红外分光光度法进行。 6.5 粒度 按照GB/T 19077或GB/T 1480测定D10、D50、D90的粉体尺寸，计算平均值和均差。 6.6 颗粒形状 按照ISO 13383—1的规定进行。 6.7 粉体比表面积 按照GB/T 19587的规定进行。 6.8 粉体松装密度 按照ISO 23145—2的规定进行。 6.9 粉体振实密度 按照ISO 23145—1的规定进行。 6.10 粉体流动性 按照GB/T 39696的规定进行。 6.11 浆液相对流动性 采用无水乙醇与50wt%、60wt%、70wt%、80wt%的β-TCP粉体配制成陶瓷浆液，不加分散剂和粘合剂。测试过程应避免浆液裸露，避免无水乙醇挥发影响测试结果。按照QB/T 1545或GB/T 10247的规定测定浆液粘度。 6.12 pH值 将3份样品放置于(37±1)℃和pH为7.3±0.1的Tris缓冲液中，于200 r/min的摇床上分别振摇24h、48 h和72 h。取出分别浸泡0、24 h、48 h和72 h后，按照GB/T 9724测量pH值。 6.13 微量元素含量 可按照JC/T 2248、GB/T 23101.3或《中华人民共和国药典》(2020年版四部)通则中的重金属检查法的规定进行。应标明所用方法。 6.14 粉体降解率 按照YY/T 1558.3的规定进行。 6.15 粉体含水率 按照《中华人民共和国药典》(2020年版四部)通则0832水分测定法第二法(烘干法)或QB/T2434规定进行。 6.16 陶瓷烧结收缩率 采用干压成型或注浆成型将粉体制备成5个直径10mm、高20mm的圆柱形陶瓷坯体，于70 ℃烘干24 h,使用精确度为0.02 mm的游标卡尺测量各陶瓷坯体的直径。陶瓷坯体于1100 ℃烧结2 h。随炉降至室温，测量相对应陶瓷坯体的陶瓷体直径，计算5个样品陶瓷坯体的直径平均值(φ1)和5个样品陶瓷体的直径平均值(φ?),按式(1)计算陶瓷烧结收缩率△φ中。 6.17 陶瓷密度 选用测试烧结收缩率的样品或最小体积2 cm2的长方陶瓷体，样品应完整，边缘无缺损，陶瓷体内无孔洞，使用精确度为0.02g的天平和精确度不低于0.02mm的游标卡尺测定其尺寸和质量(M),根据尺寸计算体积(V)。按式(2)计算陶瓷密度(ρ)。 6.18 类骨磷灰石形成 按照YY/T 1447的规定进行。 7 试验报告 试验结果应按GB/T 27025相关要求进行表述，试验报告应该包含下列信息： ——试验参照的相关标准； ——试验单位及测试日期； ——试验样品的名称及数量； ——试验所用器材的种类及性质； ——试验设备及记录条件； ——记录应符合本文件的指标，包括：外观、β-TCP含量、钙磷原子比、相成分及相含量、pH值和微量元素含量的所测结果； ——记录表达粉体性能的指标，包括：粉体粒度、粉体比表面积、粉体松装密度、粉体振实密度、粉体流动性、粉体降解率、粉体含水率、浆液相对流动性、烧结收缩率、陶瓷密度和类骨磷灰石形成的所测结果。 ——其它需要说明的情况。