磷酸钙检测：全面分析及科学方法揭秘

本文件规定了磷酸钙生物陶瓷多孔结构特征的试验样品、试验方法和报告内容

本文件适用于磷酸钙生物陶瓷的多孔结构特征的测试和评价

4试验样品4.1样品性质试验样品的材料、形状结构、尺寸、密度等物理特性应满足压汞、扫描电镜、CT等检测设备的要求。4.2样品来源4.2.1试验样品包括但不限于以下来源：a)产品；b)与产品同种材料、同种加工工艺制成的代表性样品；c)产品上进行的取样。4.2.2产品上进行取样的方法不应使分析样品变形损坏或产生其它人为误差，改变分析样品的多孔结构特征。5试验方法总孔隙率5.1.1总则若颗粒由块状粉碎制成，总孔隙率应在块状粉碎之前，按照5.1.2方法测试；若颗粒不由块状粉碎制成，总孔隙率按照5.1.3或5.1.4方法测试。5.1.2表观密度法5.1.2.1选用体积为2cm3的长方体，使用精确度为0.01g的天平和精确度不小于0.02mm的游标卡尺，测样品的质量和尺寸，按照式（1）计算样品的表观密度。????=??/??··············································································(1)式中：dr——样品的表观密度，g/cm3；m——样品的质量，g；V——样品的体积，cm3。5.1.2.2按照式（2）计算样品的理论密度。若样品含有其他的钙磷物相，可参照式（2）进行计算；若需修订公式，应说明其合理性。式中：MFHA——HA的质量含量；MFβ-TCP——β-TCP的质量含量；dHA——致密HA的理论密度，为3.15g/cm3；dβ-TCP——致密β-TCP的理论密度，为3.07g/cm3。5.1.2.3按照式（3）计算样品的总孔隙率（P）：??=100％?[（??/?????）×100％)]·····························································(3)5.1.3压汞法按照GB/T21650.1的规定进行。5.1.4CT法按照GB/T36984的规定进行，注意事项见附录C。5.2开孔隙率按照GB/T1966的规定进行。5.2.1压汞法按照GB/T21650.1的规定进行。5.2.2CT法按照GB/T36984的规定进行，注意事项见附录C。5.3闭孔隙率5.3.1真空法/煮沸法按照式（4）计算样品的闭孔隙率（P闭）：??闭=?????开·········································································(4)式中：P——样品的总孔隙率，％；P开——样品的开孔隙率，％。5.3.2CT法按照GB/T36984的规定进行，注意事项见附录C。5.4宏孔孔径5.4.1压汞法按照GB/T21650.1的规定进行。5.4.2CT法按照GB/T36984的规定进行，注意事项见附录C。5.4.3扫描电镜（SEM）法按照ISO13383-1的规定进行。当孔相互接触时，应画一虚构孔边界再测量其尺寸，可参考附录A。5.4.4其他采用其他方法时，应说明其合理性。5.5连通孔径5.5.1压汞法按照GB/T21650.1的规定进行。5.5.2CT法按照GB/T36984的规定进行，注意事项见附录C。5.5.3扫描电镜（SEM）法按照ISO13383-1的规定进行。当孔相互接触时，应画一虚构孔边界再测量其尺寸，可参考附录A。5.5.4其他采用其他方法时，应说明其合理性。5.6微孔孔径5.6.1压汞法用切割机将样品切出1个薄的任意切片，将切片放在去离子水中超声清洗干净、烘干，按照GB/T21650.1的规定进行。5.6.2扫描电镜（SEM）法用切割机将样品切出1个薄的任意切片，将切片放在去离子水中超声清洗干净、烘干，按照ISO13383-1的规定进行。在放大倍数为30～50倍时，调节图像清晰后选定一个大于100?m的宏孔壁，将此视野放大至3000～10000倍，分别观察和测量此孔壁上小于10μm的微孔的尺寸和分布情况，选定视场并调节图像清晰后进行拍摄。在同一切片上选择另一个视场，用同样的方法再次拍摄。可参考附录B。5.7微孔隙率5.7.1压汞法按照GB/T21650.1的规定进行。分析压汞法的测试数据，计算孔径小于10?m的孔隙进汞体积占样品骨架体积的比例。5.7.2其他采用其他方法时，应说明其合理性。5.8孔径分布5.8.1压汞法按照GB/T21650.1的规定进行。5.8.2CT法按照GB/T36984的规定进行，注意事项见附录C。6报告内容6.1报告名称及编号。6.2测试样品的基本信息：样品名称、型号规格、组成、形状、批号、有效期。6.3研究设计、试验过程、检验方法、评价标准和评价结果。6.4所有方法的偏差。6.5执行和委托验证的责任方的签名和日期。

本文件规定了磷酸钙生物陶瓷的体内骨诱导性评价的动物模型、植入试验、结果判定和报告内容

本文件适用于磷酸钙生物陶瓷的体内骨诱导性能评价

5植入试验5.1实验动物管理按照GB/T16886.2的要求进行。5.2样品准备植入物的体积/质量应一致，植入的样品应无菌。注：对于粒径小于1mm颗粒样品，若颗粒由块状破碎制成，可采用破碎之前的块状样品进行试验。5.3植入操作按照GB/T16886.6的要求进行。5.4术后管理5.4.1术后每天观察一次动物的健康状况并记录，可通过直接接触动物或笼外观察的方式判定动物健康状况。若观察到有异常的临床症状或炎症及感染症状，应尽快进行相应处理与记录。5.4.2若实验动物在试验过程中发生死亡，应记录动物的最终体重，并对动物进行尸检，将植入部位及周围组织取出并固定，直至确定其在组织学研究中的潜在用途。5.5取材方法5.5.1在设计的时间点进行取材，取材前记录每只动物的最终体重、健康状况，以及是否存在异常等状况。5.5.2相关操作及动物福利要求按照GB/T16886.2和GB/T16886.6的要求进行。5.6组织学评价5.6.1取材后，采用经确认的方法进行固定，将固定好的样本进行硬组织切片；或通过常规组织学处理程序，进行脱钙、脱水、石蜡或其他介质包埋并修整，然后选择新骨形成观察方法对切片进行染色。建议的染色方法有：苏木素-伊红染色（H&E），甲苯胺蓝染色、阿辛蓝染色、Masson三色染色、亚甲基蓝-碱性品红染色、Goldner三色染色和VonKossa染色等。若使用VonKossa染色，应注意区分污点和新生骨的钙化。5.6.2每个样本至少制备3张切片，选取染色最均匀、植入材料量最多的切片用于成骨诱导能力评价。5.6.3使用显微镜观察或切片扫描系统确定样品内部是否存在新骨形成物及其量。组织学切片中新骨的识别见附录A。5.6.4对观察结果进行评分，统计一个切片所有视野中新骨形成的面积（A）和样品内部所有孔隙结构的面积（B），按照式（1）计算新骨形成量（P）。注：新骨形成包括：骨质、新骨、编织骨、板层骨和骨髓。??=??/??×100％········································································(1)5.6.5感染或异物反应会影响材料的成骨诱导能力判断。若观察到感染或异物反应中任一现象，应重复植入实验。6结果判定6.1体内骨诱导新骨形成能力评分系统见表1。表1体内骨诱导新骨形成能力评分系统6.2当同一植入批次中75％的受检样品，且平均新骨率＞1％时可认为该批次具有骨诱导潜力。6.3报告数据来源于应不少于三个研究人员的独立统计和评估结果。7报告内容7.1测试样品的基本信息，包括：a)样品名称；b)规格；c)形状；d)批号；e)有效期；f)必要的理化信息，如孔隙结构信息、物相组成等。7.2植入试验的质量管理信息，包括：a)检测体系的描述：1)动物种类；2)性别；3)年龄4)来源；5)体重范围；6)方案中涉及的动物数量；7)动物标识。b)动物饲养：1)动物接收；2)环境适应；3)动物房环境；4)饮食；5)饮水；6)遵循GB/T16886.2的声明。c)组织学处理的方法描述：1)固定方法；2)切片参数；3)染色方法等。7.3研究设计、试验过程、检验方法、评价标准和评价结果的描述。7.4所有方法的偏差。7.5执行和委托验证的责任方的签名和日期。

本标准适用于以甘油磷酸和氢氧化钙或碳酸钙中和而得的食品营养强化剂甘油磷酸钙。

本文件规定了增材制造磷酸钙生物陶瓷骨修复材料的术语和定义、产品设计和制造通用流程、要求、试验方法、制造、灭菌、包装、制造商提供的信息。本文件适用于以羟基磷灰石（HA）、β-磷酸三钙（β-TCP）或二者复合的双相磷酸钙（BCP）为原材料，通过增材制造技术生产的磷酸钙生物陶瓷骨修复材料。

地方标准《富过磷酸钙》由云南省质量技术监督局归口上报，主管部门为云南省质量技术监督局。本标准规定了富过磷酸钙的要求、试验方法、检验规则、标识、包装、运输和贮存。本标准适用于硫酸、磷酸处理磷矿粉制成的农业用粉状和粒状富过磷酸钙。

地方标准《含有机质过磷酸钙》，主管部门为四川省质量技术监督局。

行业标准《重过磷酸钙中游离水分的测定 真空烘箱法》，主管部门为化学工业部。

行业标准《外科植入物 磷酸钙颗粒、制品和涂层溶解性的试验方法》由全国外科植入物和矫形器械标准化技术委员会归口上报，主管部门为国家药监局。本标准规定了评价磷酸钙材料溶解速率的试验方法。本标准适用于外科植入物用磷酸钙材料，包括符合GB23101.1、GB23101.2的羟基磷灰石，符合YY/T0683规定的β-磷酸三钙和无添加或添加了其他次要成分(＜10%)的双相复合物等。

行业标准《工业次磷酸钙》由全国化学标准化技术委员会无机化工分技术委员会归口上报，主管部门为工业和信息化部。

行业标准《外科植入物 磷酸钙 第3部分：羟基磷灰石和β-磷酸三钙骨替代物》由全国外科植入物和矫形器械标准化技术委员会归口上报，主管部门为国家食品药品监督管理局。YY/T1558的本部分规定了单相羟基磷灰石、单相β-磷酸三钙和双相羟基磷灰石/β-磷酸三钙块状和颗粒骨替代物的要求。本部分不适用于含细胞骨填充物、磷酸钙骨水泥或不含羟基磷灰石和β-磷酸三钙的其他骨填充材料。

行业标准《外科植入物涂层 第13部分：磷酸钙、金属和磷酸钙/金属复合涂层剪切和弯曲疲劳试验方法》由全国外科植入物和矫形器械标准化技术委员会归口上报，主管部门为国家食品药品监督管理局。YY/T0988的本部分包含了确定磷酸钙涂层、多孔和非多孔金属涂层剪切和弯曲疲劳性能的试验方法，也包含了确定覆盖有磷酸钙的金属涂层弯曲疲劳性能的试验方法。本部分是基于等离子喷涂的钛涂层和等离子喷涂羟基磷灰石涂层所建立。本部分尚未建立对于其他涂层的效果。在剪切疲劳模式下本试验方法评价了覆盖金属基体上涂层的粘结性和结合性。在弯曲疲劳模式下本部分评价了涂层的粘结性以及涂层对基体材料的影响。这些试验方法仅在室温下空气中进行。

行业标准《外科植入物涂层 第12部分：磷酸钙涂层和金属涂层剪切试验方法》由全国外科植入物和矫形器械标准化技术委员会归口上报，主管部门为国家食品药品监督管理局。YY/T0988的本部分规定了在室温条件下粘结在致密金属基体上的连续磷酸钙涂层和金属涂层的剪切试验方法。本部分用于评价在剪切形式下（平行于粘结平面方向上）涂层对基体的粘结程度或内部结合程度。本部分采用国际单位制（SI）。本部分并非试图对所涉及到的所有安全问题进行阐述，即便是那些与其使用有关的安全问题。确立适当的安全及健康规范，以及在应用前明确管理限制的适用性，是本部分的使用者自身的责任。

行业标准《外科植入物涂层 第11部分：磷酸钙涂层和金属涂层拉伸试验方法》由全国外科植入物和矫形器械标准化技术委员会归口上报，主管部门为国家食品药品监督管理局。YY/T0988的本部分规定了在室温条件下覆盖在致密金属基体上的磷酸钙涂层和金属多孔涂层的拉伸试验方法。本部分用于评价在拉伸形式下(垂直于粘结平面方向上)涂层对基体的粘结程度或涂层内部的结合程度。本部分采用国际单位制(SI)。本部分并非试图对所涉及的所有安全问题进行阐述，即便是那些与其使用有关的安全问题。确立适当的安全及健康规范，以及在应用前明确管理限制的适用性，是本部分用户自身的责任。

行业标准《牙膏用甘油磷酸钙》由全国牙膏腊制品标准化中心归口上报，主管部门为工业和信息化部。本标准规定了牙膏用甘油磷酸钙的要求、试验方法、检验规则和标志、包装、运输、贮存、保质期。本标准适用于清洁及护理口腔的各种牙膏产品用甘油磷酸钙产品。

行业标准《活性磷酸钙》由全国化学标准化技术委员会归口上报，主管部门为工业和信息化部。本标准规定了活性磷酸钙(磷酸三钙悬浮分散剂、羟基磷酸钙)的范围、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存和安全。本标准适用于以磷酸法合成的粉状活性磷酸钙。该产品是一种非水溶性无机分散剂，主要作为悬浮聚合分散剂应用于合成树脂的生产中，另外也可作为添加剂应用在陶瓷、生物材料、荧光材料等领域。