運怡醫療成功完成可植入級聚醚醚酮(PEEK)顆粒注塑工藝主文檔登記
發表于:2021-12-29
12月24日,我司完成聚醚醚酮(PEEK)注塑工藝主文檔登記(登記編號:M2021027-000)。這是國家藥監局頒布實施主文檔登記制度以來,我司獲得的第一個主文檔登記事項。
一、什么是主文檔?
主文檔是由所有者提交給醫療器械技術審評機構,用于授權申請人在申報醫療器械注冊時使用,但不向其直接披露內容的技術資料。主文檔可用于支持醫療器械注冊、變更、臨床試驗審批等事項的注冊申請。
二、主文檔實施的意義
主文檔制度已在全球范圍運行多年,在藥品、醫療器械上市審批審評過程中具有重要意義。主文檔制度一方面滿足了企業保護其商業秘密的需求,解決醫療器械注冊申請人無法提交外購部分,如:原材料等相關技術資料的問題,同時,為滿足監管部門對產品安全有效性評價的需要,也便于其掌握必要的技術信息。此外,避免了相同技術資料的重復提交,方便了申報和審評。
主文檔登記制度是一種對提交注冊申報資料方式的改變或補充,但其對我國醫療器械行業的發展影響深遠。通過主文檔制度可以引導醫療器械采用質量更可靠的原材料,進一步促進醫用原材料行業的發展。此外,主文檔制度還可以幫助醫療器械注冊人識別主文檔內容的更改,如外購原材料或外包工藝參數的變化,并評估這些變化對醫療器械的影響,以確定在質量體系和注冊申報上是否采取相應措施。這將提高醫療器械注冊人對醫療器械的風險把控能力。相反,在沒有主文檔制度的情況下,醫療器械注冊人往往會因為未在這些變化的監控上投入應有的關注,或缺乏有效的制約措施,而使得供應商或外包商忽視對醫療器械注冊人告知義務的履行,從而增加醫療器械的風險。
三、聚醚醚酮(PEEK)注塑工藝
聚醚醚酮(Polyetheretherketone,PEEK)是英國ICI公司于1977年開發成功,在20世紀80年代初期由Victrex公司實現商業化的一種高性能特種工程塑料。PEEK具有耐熱等級高、耐輻射、耐化學藥品腐蝕、耐蠕變,抗沖擊性能、抗疲勞性能好等特點,在許多特殊領域可以替代金屬、陶瓷等傳統材料,成為當今最熱門的高性能特種工程塑料之一。此外,PEEK材料具有良好的生物相容性,而且經過傳統的蒸汽、γ-射線和環氧乙烷反復殺毒除菌后,均可保持其力學強度。在生理鹽水的作用下,對耐磨性、光滑性和剛性等物理性能沒有明顯影響,而且溶脹率變化也很小。這些優良特性使其在醫療器械領域(如手術器械和口腔器械)廣泛應用。
PEEK以4,4-二氟二苯甲酮、對苯二酚為原料,在堿式碳酸鹽的催化下,以二苯砜為溶劑,通過親電或親核反應路徑合成。合成的初步產物為含有灰分、催化劑、重金屬離子、微生物等雜質和殘留物的粗制粉片,此形態的PEEK材料的力學性能和生物學安全性均無法滿足直接用于生產加工的要求,必須在受控的潔凈環境下通過特殊的清潔凈化程序和擠出造粒后才能得到同時具備出色的生物相容性和力學性能的可植入級PEEK顆粒。PEEK顆粒通常適用于注塑成型工藝,但成型工藝難度大,檢測手段有限,并且模具開發投資較大,綜合成本較高,以致于大部分傳統醫療器械生產企業難以開展。
目前國內很多企業仍然傾向使用由PEEK顆粒經過再次擠出成型制成的棒材或板材等PEEK型材,通過數控機床的切削加工制成最終的可植入性醫療器械,但PEEK型材的生產工藝也很復雜,特別是對材料的結晶度和內應力的控制難度很大,目前基本依賴昂貴的進口材料。型材切削成型耗費的工時遠超注塑成型并且會產生大量毛刺從而進一步增加了修整毛刺的工時;對于如弧度較大或有中空結構的產品,切削過程中會產生大量原材料的浪費,導致綜合生產成本過高,并且有的復雜結構如界面螺釘的貫通全長內孔難以通過機加工實現;此外,機加工成型的產品,若對力學性能和加工公差要求較高,則須進行退火處理,讓材料內部的應力充分釋放,以防止出現應力變形或開裂。而在這個過程中,應力釋放是否充分,將直接影響成品的力學性能。
采用注塑成型的加工方式可以完美解決PEEK型材機加工的諸多不足。注塑成型是一個涉及材料、模具、注塑設備、工藝參數等多方面因素的復雜加工流程,具有可以生產復雜結構的塑料制品的優勢,通過更換成型模具,可以實現不同產品的生產,具有自動化程度高、生產效率高等特點,是現代制造業不可或缺的技術路徑。而醫用PEEK材料的注塑工藝相比較其它樹脂材料,更是面臨特殊的挑戰:首先,可植入級PEEK材料本身具有工作溫度高、流動性差、對于薄壁或細小部件填充困難,極易出現填充不良導致的氣孔等缺陷,并且對此風險的檢測手段有限;其次,PEEK材料粘度高,在注塑機塑化單元的螺桿攪拌剪切作用下易發生降解,并且易對螺桿造成嚴重損耗,需要頻繁清理維護注塑機料桶和螺桿,以確保產品的生物安全性;再次,傳統的工業注塑設備機器噸位大,開關機損耗大,生產過程中的煙氣排放大、油污和粉塵污染嚴重,對潔凈生產環境造成巨大挑戰。這些問題都會嚴重影響到終產品的性能。
我公司專注于可植入級PEEK材料在運動醫學、數字化齒科修復材料和個性化人體植入器材方面的應用,通過多年來不斷的探索與改進,通過一系列對注塑機和輔助設備的適用性改造和對潔凈環境的控制,有效解決了微小部件的填充缺陷問題并摸索出了一整套靈敏度和特異性很高的檢測方法,同時,避免了材料在注射成型過程中的降解問題,并且無須頻繁進行螺桿和料桶的維護清理,確保了在潔凈受控的環境中進行注塑生產的質量可靠性和穩定性。通過對PEEK材料的潔凈注塑工藝進行長期驗證,我們確認了最佳的注塑工藝參數和過程控制方法,目前已有多個由我司特色的注塑成型工藝制成的PEEK產品獲得了NMPA的上市許可,并且在臨床使用中廣泛贏得了醫生的認可。未來,我們將持續優化、升級這一平臺性技術,為運怡醫療跨賽道的發展戰略提供強有力的技術支撐!