Caratterizzazione chimica dei materiali

La selezione dei materiali e l’analisi dei rischi sono componenti integranti del processo di progettazione dei dispositivi medici. La revisione degli standard internazionali per la valutazione biologica all’interno del processo di Risk Assessment (ISO 10993-1) sancisce che la descrizione dei componenti chimici dei Medical Device (contatto diretto e indiretto) e la considerazione della caratterizzazione dei materiali, compresa la caratterizzazione chimica, devono precedere qualsiasi test biologico (ISO 10993-18).

La caratterizzazione chimica con una soglia tossicologica appropriata può essere utilizzata per determinare se sono necessarie ulteriori prove (ISO 10993-17 and ISO 10993-18). Sulla base delle revisioni proposte la caratterizzazione chimica costituirà un parametro chiave nella valutazione biologica dei dispositivi medici nell’ambito del processo di risk assessment.

Caratterizzazione chimica

  • Determinazione della composizione chimica del Medical Devices
  • Studi di extractables e leachables ISO 10993-17 and ISO 10993-18
  • L’interazione tra i contenitori primari e secondari e il farmaco può influire sulla composizione di quest’ultimo, incidendo negativamente sulla sua efficacia e/o sicurezza. Unitamente alla valutazione tossicologica e al risk assessment, gli studi di extractable e leachable (link alla pagina) forniscono una strategia integrata di testing:
    • sviluppo di piani analitici
    • profiling di extractable (organiche e inorganiche)
    • caratterizzazione di extractable
    • ricerca di composti organici utilizzando strumentazioni quali TOC, HPLC-UV/DAD, HPLC-ELSD, LC-MS/MS, LC-Q/Orbitrap e GC-MS
    • ricerca di elemental impurities (link alla pagina https://www.merieuxnutrisciences.com/it/pharma-e-dispositivi-medici/test-di-controllo-qualita/impurezze-elementari) utilizzando strumenti quali AA, ICP-OES o ICP-MS (link alla pagina)
    • sviluppo e validazione di metodi appropriati per la determinazione e la quantificazione di leachable nel prodotto finito
  • Valutazione della composizione strutturale e configurazione del materiale del medical device
    • Polimeri sintetici ISO 10993-13
    • Leghe e metalli ISO 10993-15
    • Ceramiche ISO 10993-14
    • Macromolecole naturali

Tecniche analitiche:

  • FT-IR
  • ICP-OES / ICP-MS
  • GC-FID
  • GC-MS/HRMS
  • GPC/SEC
  • LC-MS/HRMS
  • LC-UV/ELSD/RID
  • MALDI-TOF/TOF
  • Microscopy
  • SEM-EDS / TEM-EDS
  • IC-PAD/EC
  • XRF

STUDI DI EXTRACTABLES & LEACHABLES PER DISPOSITIVI MEDICI

La caratterizzazione chimica è il processo di “ottenere informazioni chimiche su un dispositivo medico, rilevanti per la loro valutazione biologica e qualsiasi valutazione del rischio tossicologico”. Gli studi su extractables e leachables assumono quindi un ruolo centrale nel dossier tecnico che alla fine permette ai dispositivi medici di essere immessi sul mercato, servendo come base per una valutazione del rischio tossicologico, e anche riducendo a volte la necessità di ulteriori test (compresa la sperimentazione animale).

  • Extractables: sostanze che vengono rilasciate da un dispositivo medico o da un materiale di costruzione quando il dispositivo medico o il materiale viene estratto utilizzando condizioni e veicoli di estrazione di laboratorio.
  • Leachables: sostanze che vengono rilasciate da un dispositivo medico e a un individuo potenzialmente interessato durante il suo utilizzo clinico.

Linee guida per gli Extractables e Leachables

  • ISO 10993 – Biological evaluation of medical devices. Part 1: Evaluation and testing within a risk management process (2018)
  • ISO 10993 – Biological evaluation of medical devices. Part 17: Toxicological risk assessment of medical device constituents (2002, now under revision)
  • ISO 10993 – Biological evaluation of medical devices. Part 18: Chemical characterization of materials (2018)

Metodi analitici per gli studi di Extractables e Leachables

Gli studi di Extractables e Leachables forniscono una strategia di test integrata insieme alla valutazione tossicologica e all’analisi del rischio, suddivisa in sei fasi principali:

  1. Profilo dell’Extractables: generazione dell’estratto
  2. Caratterizzazione dell’Extractables
    1. Screening di VOC, SVOC e NVOC utilizzando diverse tecniche (es. TOC, HS-GC/MS, GC-MS, GC-HRMS, HPLC-UV/DAD, LC-MS/MS, LC-HRMS)
    2. Analisi target di impurezze elementari (link alla pagina https://www.merieuxnutrisciences.com/it/pharma-e-dispositivi-medici/test-di-controllo-qualita/impurezze-elementari) e anioni applicando diverse tecniche analitiche (es. AAS, ICP-MS, IC)
    3. Analisi target per composti specifici di interesse tossicologico, utilizzando metodi dedicati che si concentrano su monomeri, additivi ed estraibili tipici del materiale considerato (più di 150 metodi target disponibili)
    4. Identificazione di estraibili quali nanoparticelle (link a ) e microplastiche (link a https://www.merieuxnutrisciences.com/it/content/microplastiche)
  1. Profilo dei leachables primari e secondari
  2. Identificazione di unknown extractables/leachables attraverso le tecniche HRMS (se necessario)
  3. Valutazione tossicologica e risk assessment
  4. Sviluppo e convalida di metodi mirati adatti alla quantificazione dei leachables critici

Le nostre strumentazioni

  • HPLC-UV/DAD, HPLC-ELSD, IC
  • LC-MS/MS, LC-HRMS Q/Orbitrap
  • HS-GC, HS-GC/MS, GC/FID, GC-MS, GC-HRMS Q/Orbitrap
  • ICP-OES, ICP-MS, AAS
  • MALDI-TOF
  • TOC
  • SEM/EDS, TEM/EDS