药用高分子材料的安全性评价

目前，药用高分子材料的安全性评价主要采用生物材料生物学评价体系，国际上为世界标准化组织（ISO）制定的10993系列标准，国内为国家标准（GB/T）16886系列标准。

1.生物学评价标准

ISO 10993系列标准由ISO194技术委员会制定，目前已制定出20个标准，表3.4.2列出了生物材料生物学评价试验指南（ISO 10993—1）。同时，ISO 10993也对生物学评价方法进行了标准化：10993—3遗传毒性、致癌性和生殖毒性试验，10993—4血液相互作用试验选择，10993—5细胞毒性试验（体外），10993—6植入后局部反应试验，10993—10刺激和致敏试验，10993—11全身毒性试验。药用高分子材料作为药物载体，与人体接触的时间和部位都不相同，因此应根据不同的接触部位和接触时间进行分类，并按表3.4.2进行生物学评价试验，在完成基本评价试验后，再考虑补充评价试验。

表3.4.2 生物材料生物学评价试验指南

续表

注：标“×”的为需做的试验项目。

2.生物学评价试验方法

药用高分子材料生物学评价试验主要包括细胞毒性试验，溶血试验，遗传毒性、致癌性和生殖毒性试验，血液相容试验，皮肤致敏试验，刺激试验，全身急性毒性试验，热源试验和植入试验等。

（1）细胞毒性试验。根据10993—5标准中对细胞株和细胞培养基阴性和阳性对照的原则要求，推荐的细胞毒性试验方法有琼脂覆盖法、直接接触法、分子滤过法和生长抑制法等。此外，近年来从形态学方法检测细胞损伤、细胞生长测定和细胞代谢特性测定等角度提出了不少方法，使得定性评价逐渐向定量测定发展。现介绍以下几种试验方法：

（i）琼脂覆盖法。琼脂覆盖法是最典型的间接培养法，是一种半定量的细胞生物学方法，其特点是快速、简便、灵敏，适用于固体、半固体、液体和粉末等材料。其方法是将含有培养液和中性红染料的琼脂层平铺在有单层细胞的培养皿中，再在固化的琼脂层上放上材料进行培养。培养一段时间后，结合材料周围和材料下面脱色区范围内细胞溶解的情况，记录材料的细胞毒性。反应指标用R表示，R＝Z/L。其中，Z为区域指标（见表3.4.3），与脱色区的大小有关；L为细胞溶解指标（见表3.4.4），与脱色区域内细胞溶解的范围有关。

表3.4.3 琼脂覆盖法区域指标

表3.4.4 琼脂覆盖法溶解指标

（ii）分子滤过法。在显微镜下检查滤膜染色情况。含单层细胞的膜片染色为深蓝色，没有细胞的滤膜则用来观察实验材料可能对滤膜产生的影响。按照表3.4.5的记分系统评价样品。

表3.4.5 分子滤过法细胞毒性试验(www.xing528.com)

（iii）MTT法。MTT法即四甲基偶氮唑盐微量酶反应比色法，该方法由Mosroam在1983年首次提出，最初应用于免疫学领域，近年来在国际上已广泛应用于医用材料的生物相容性评价。其检测原理为活细胞线粒体中的琥珀酸脱氢酶能使外源性MTT还原为水不溶性的蓝紫色结晶甲瓒并沉积在细胞中，结果客观、精确，并且可以定量描述，能灵敏地反映出受试材料对细胞造成的毒性损害。

（2）溶血试验。溶血试验主要是对药用高分子材料进行体外溶血性评价，测定红细胞溶解和血红蛋白的游离程度。溶血程度可按式（3.4.1）计算：

[（Dt－Dnc）/（Dpc－Dnc）]×100 　（3.4.1）

式中Dt——试验样品吸收度；

Dnc——阴性对照吸收度；

Dpc——阳性对照吸收度。

若材料的溶血率≤5％，则符合要求；若溶血率＞5％，则表明受试材料有溶血作用。

（3）遗传毒性、致癌性和生殖毒性试验。药用高分子材料若需要长期接触或植入人体时，应进行潜在的遗传毒性、致癌性和生殖毒性等方面的生物学评价试验。

当高分子材料作以下用途时应做遗传毒性试验：与黏膜、损伤皮肤表面接触时间超过30天；间接接触血液时间超过30天；导入或植入体内并与组织、骨、血液接触时间超过24h。体外遗传毒性试验主要可参照我国的新药审批办法中推荐的方法，进行微生物回复突变试验及哺乳动物培养细胞染色体畸变试验。

药用高分子材料作下列用途时应做致癌性试验：导入/植入体内并与组织、骨、血液接触时间超过30天。

用于子宫内避孕药物控释体系或其他在体内直接接触生殖系统组织或接触胚胎与胎儿的药物控释体系，应做生殖毒性试验。生殖毒性试验方法可参考我国新药审批办法，选用一般生殖毒性试验、致畸胎试验和围产期毒性试验。

（4）血液相容性试验。血液相容性评价研究对用于心血管体系的生物材料的发展有着非常重要的作用，但由于血凝机理和体内环境的复杂性及多变性，到目前为止还没有建立一套相关的评价标准。在ISO 10993—4标准中，也只是提出了一个评价方向的基本要求，要求通过体外和体内试验从凝血、血小板、血栓形成、免疫学或血液学等其他方面对生物材料的作用进行评价（见表3.4.6），具体评价方法和指标都未统一，更没有标准化。

表3.4.6 血液相容性试验推荐的评价项目