王曉晨 張璐 閆芳 王亞琳 柴謙 山東省食品藥品審評(píng)查驗(yàn)中心 (山東 濟(jì)南 250014)
內(nèi)容提要: 重組膠原蛋白液體敷料進(jìn)行第二類醫(yī)療器械注冊(cè)申報(bào)時(shí),按照《重組膠原蛋白創(chuàng)面敷料注冊(cè)審查指導(dǎo)原則》進(jìn)行關(guān)鍵性能測(cè)試。文章對(duì)產(chǎn)品的有效成分進(jìn)行鑒別和含量檢測(cè)、并對(duì)是否體外透皮吸收、成膜性、膜微觀結(jié)構(gòu)、孔隙率及平均孔徑等進(jìn)行性能測(cè)試,以此評(píng)價(jià)該液體創(chuàng)面敷料在注冊(cè)申報(bào)第二類醫(yī)療器械時(shí)的安全性和有效性。結(jié)果表明,采用2,2’-聯(lián)喹啉二羧酸(BCA)法測(cè)得該敷料所含有效成分(以重組膠原蛋白為有效成分計(jì))含量平均值為2.01mg/mL,在0.5、1、2、6、12h時(shí)均未透過(guò)巴馬香豬的新鮮離體缺損皮膚,判定不可被人體吸收。該液體敷料的成膜性良好,37°C下干燥1min后形成一層肉眼可見(jiàn)的膜狀物。控制成膜厚度為3mm,45°C下放置12h干燥,在掃描電子顯微鏡下觀察的膜微觀形態(tài),分別放大400倍和5000倍的膜狀物表面分別呈現(xiàn)出不同孔隙狀的物理屏障保護(hù)層,經(jīng)計(jì)算孔隙率為7.645%,平均孔徑為1.414μm。該液體敷料適用于切割傷等非慢性創(chuàng)面的護(hù)理,具有廣闊的臨床使用價(jià)值和市場(chǎng)前景。
在意外傷害、外科手術(shù)等多種原因造成的真皮淺層及其以上的淺表性小創(chuàng)口、擦傷中,創(chuàng)面敷料能否形成屏障保護(hù)或?yàn)閯?chuàng)面愈合提供良好的護(hù)理基礎(chǔ),一直是臨床應(yīng)用急需考慮的問(wèn)題[1,2]。重組膠原蛋白(Recombinant Collagen Protein,RCP)是近年來(lái)關(guān)注度較高的新興生物材料,具有良好的人體同源性、親水性和細(xì)胞黏附性,可制備成液體、凝膠、海綿等不同型式的創(chuàng)面敷料[3-5]。RCP創(chuàng)面敷料進(jìn)行第二類醫(yī)療器械注冊(cè)申報(bào)時(shí),需符合國(guó)家藥品監(jiān)督管理局發(fā)布的《重組膠原蛋白創(chuàng)面敷料注冊(cè)審查指導(dǎo)原則》[6]的關(guān)鍵性能,制定出產(chǎn)品技術(shù)要求,進(jìn)行的研究能證明敷料在非慢性創(chuàng)面形成物理屏障作用,以保證醫(yī)療器械上市注冊(cè)的安全性和有效性。本文測(cè)試了RCP液體敷料的有效成分鑒別和含量、是否體外透皮吸收、成膜性、膜微觀結(jié)構(gòu)、孔隙率及平均孔徑等性能,以此評(píng)價(jià)該液體創(chuàng)面敷料在注冊(cè)申報(bào)第二類醫(yī)療器械時(shí)的安全性和有效性,為各省的藥品監(jiān)管機(jī)構(gòu)醫(yī)療器械審評(píng)審批人員、醫(yī)療器械生產(chǎn)研發(fā)人員、注冊(cè)申請(qǐng)人等提供一些RCP敷料產(chǎn)品的數(shù)據(jù)參考和信息評(píng)估。
試驗(yàn)起止時(shí)間:2022年1月~2023年10月。
原料試劑:重組膠原蛋白液體敷料(Recombinant Collagen Protein Liquid Dressing,RCPLD),實(shí)驗(yàn)室自制;重組人源膠原蛋白參比品(SYB),批號(hào)DA2290S009,江蘇江山聚源生物技術(shù)有限公司;胰蛋白酶(Trypsin)(測(cè)序級(jí)),批號(hào)AS01589,Promega公司;生理鹽水,批號(hào)20221514,信合援生制藥股份有限公司;BSA牛血清白蛋白、BCA蛋白濃度檢測(cè)試劑盒,批號(hào)均為P0011,碧云天生物技術(shù)有限公司。
儀器設(shè)備:高效液相色譜儀,型號(hào)Ultimate 3000,Thermo Fisher Scientific公司;透皮擴(kuò)散儀,型號(hào)TK-12D,上海玉研科學(xué)儀器有限公司;多功能酶標(biāo)儀,型號(hào)SpectraMax M2e,美谷分子儀器(上海)有限公司電熱恒溫培養(yǎng)箱,型號(hào)DNP-9082,上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司;掃描電子顯微鏡,型號(hào)SUPRA 55,德國(guó)蔡司Zeiss公司。
1.2.1 鑒別試驗(yàn)
參考《中華人民共和國(guó)藥典》[7](2020版)第四部通則3405通則肽圖檢查法的第一法“胰蛋白酶裂解-反相高效液相色譜法”進(jìn)行測(cè)定。
1.2.2 體外透皮試驗(yàn)
巴馬香豬經(jīng)麻醉剃毛、常規(guī)消毒后,在背部脫毛部位用無(wú)菌針頭或手術(shù)刀片劃切,制備類似“井”字形創(chuàng)面,以滲血為宜,剔除皮下脂肪及組織沖凈為離體豬皮創(chuàng)面模型(見(jiàn)圖1)[8-11]。將其固定于透皮吸收擴(kuò)散儀上,角質(zhì)層朝上,真皮層與接收池內(nèi)接收液完全接觸,設(shè)定水浴溫度為32°C,磁力攪拌子作用于接收液中,轉(zhuǎn)速100r/min,向接收池內(nèi)注滿預(yù)溫32°C±1°C的生理鹽水8mL,排盡氣泡。擴(kuò)散液為受試物,接收池容積為8mL,接收液為生理鹽水。皮膚涂覆面積為1.8cm2。
圖1.新鮮離體巴馬香豬創(chuàng)面模型
取1mLRCPLD作為試驗(yàn)組,均勻覆蓋離體皮膚,每組設(shè)三個(gè)平行組,設(shè)置1mL生理鹽水為對(duì)照組。參照有關(guān)暴露時(shí)間的規(guī)定,同時(shí)考慮到皮膚完整性超過(guò)24h就會(huì)變差,因此于第0.5、1、2、6、12h用注射器吸取全部接收液,采用2,2’-聯(lián)喹啉二羧酸(BCA)法定量分析RCP含量,作為敷料產(chǎn)品有效成分是否被人體吸收的判斷依據(jù)[8,12]。
1.2.3 成膜測(cè)試
吸取RCPLD約2~3滴均勻涂布于載玻片上,在37°C恒溫箱中放置1min后翻轉(zhuǎn)載玻片觀察。以純化水組做對(duì)照。肉眼觀察是否能附著在載玻片上,且能否在載玻片上形成膜狀物。
1.2.4 掃描電子顯微鏡和孔隙率測(cè)試
取RCPLD倒入底部平整的直徑為3.8cm的干燥培養(yǎng)皿中,控制厚度為3mm,在45°C下放置12h待干燥、成膜。用掃描電子顯微鏡分別放大400倍和5000倍,觀察以上條件形成的RCPLD膜的微觀結(jié)構(gòu),測(cè)試孔隙率和平均孔徑。
RCPLD主要特征肽段相對(duì)比例(響應(yīng)強(qiáng)度)與參比品(SYB)基本一致。見(jiàn)圖2。
圖2.RCPLD 與參比品(SYB)主要特征肽段相對(duì)比例(響應(yīng)強(qiáng)度)(注:2a.RCPLD;2b.參比品)
2.2.1 BCA法蛋白定量標(biāo)準(zhǔn)曲線
蛋白濃度線性檢測(cè)范圍為0~1mg/mL。標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備是將蛋白標(biāo)準(zhǔn)品BSA 按照0、1、2、4、8、12、16、20μL依次加入96孔板中,然后每個(gè)孔依次加入20、19、18、16、12、8、4、0μL生理鹽水,使其體積補(bǔ)足到20μL,按照BCA法處理后測(cè)定562nm處的吸光度,并以吸光度為橫坐標(biāo),濃度(mg/mL)為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線,得回歸方程為Y=1.7051X-0.1873,R2=0.9991。見(jiàn)圖3。
圖3.BSA 標(biāo)準(zhǔn)曲線(0~1mg/mL)
2.2.2 質(zhì)控樣品考察
以濃度為0.50mg/mL的BSA為質(zhì)控樣品,設(shè)置3個(gè)平行樣品,在同一批次內(nèi)進(jìn)行測(cè)定,代入隨行標(biāo)準(zhǔn)曲線求算測(cè)定濃度,試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1,平均值0.51mg/mL。
表1.質(zhì)控樣BSA膠原蛋白含量
2.2.3 RCPLD中膠原蛋白含量測(cè)定
將RCPLD稀釋后檢測(cè)膠原蛋白含量。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2,RCPLD中膠原蛋白含量平均值為2.01mg/mL。
表2.驗(yàn)樣RCPLD膠原蛋白含量
2.2.4 RCPLD體外透皮結(jié)果
采用BCA法測(cè)定RCPLD中膠原蛋白含量的方法靈敏度高,準(zhǔn)確度好,在20~1000μg/mL濃度范圍內(nèi)有良好的線性關(guān)系,作用不同時(shí)間后接收液中膠原蛋白含量見(jiàn)表3,可以看出,不同透皮時(shí)間,生理鹽水組和受試物組接收液中蛋白含量均增加,與對(duì)照組相比,受試物組的蛋白含量增加無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。在0.5、1、2、6、12h時(shí)均未透過(guò)離體缺損皮膚。
表3.接收液中累計(jì)蛋白含量對(duì)比(n=3,±s,mg)
表3.接收液中累計(jì)蛋白含量對(duì)比(n=3,±s,mg)
組別時(shí)間0.5h 1h 2h 6h 12h生理鹽水組0.61±0.11 1.25±0.14 2.63±0.17 4.22±0.15 6.86±0.18 RCPLD組0.59±0.14 1.26±0.15 2.43±0.22 4.05±0.24 6.67±0.34
體外透皮試驗(yàn)結(jié)果顯示,生理鹽水組接收液中檢測(cè)出蛋白,認(rèn)為來(lái)自離體皮膚,表明離體狀態(tài)下皮膚中膠原蛋白有滲出。RCPLD組接收液中蛋白含量增加,但增加量與對(duì)照組相比差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),進(jìn)一步表明RCPLD組接收液中蛋白來(lái)自離體皮膚。
分別取2、3滴RCPLD和純化水均勻地涂抹于載玻片上,在37°C恒溫箱1min后成膜對(duì)比圖(見(jiàn)圖4)。從試驗(yàn)結(jié)果可見(jiàn),RCPLD溶液可附著在載玻片上并在載玻片上形成一層透明的膜狀物,具備成膜性能。
圖4.RCPLD 和純化水在37?C 恒溫箱1min 后成膜對(duì)比圖(注:4a.RCPLD 和純化水涂覆載玻片的情況對(duì)比圖;4b.試驗(yàn)條件下RCPLD 涂覆后形成膜狀物;4c.試驗(yàn)條件下純化水涂覆后的殘留)
試驗(yàn)結(jié)果顯示,45°C下干燥12h形成半透明RCPLD膜,可用鑷子取下。其微觀結(jié)構(gòu)不是一個(gè)平滑表面,均呈多孔網(wǎng)狀的纖維結(jié)構(gòu)(見(jiàn)圖5)。對(duì)RCPLD膜孔隙率和孔徑的測(cè)試結(jié)果為,孔隙率為7.645%,孔徑平均為1.414μm。由此可見(jiàn),RCPLD具有一定的鎖水性(結(jié)合水后相分離均勻)、機(jī)械性能及熱穩(wěn)定性。
圖5.掃描電子顯微鏡下放大400 倍(5a)和放大5000 倍(5b)的RCPLD 成膜圖像
RCP敷料的用途主要在于促進(jìn)傷口愈合,增強(qiáng)受損皮膚的修復(fù)能力。為了模擬真實(shí)條件下RCP透皮吸收情況,選用具有淺表性傷口的豬皮作為離體供試皮膚。機(jī)械性傷口是各種外力作用的結(jié)果,根據(jù)受傷的深度又分為淺表性或上皮性損傷傷口、穿透性傷口、復(fù)合傷口。其中淺表性或上皮性損傷傷口是指?jìng)诶奂氨砥?,因表皮具有再生能力,愈合后一般無(wú)瘢痕,如Ⅰ度燒傷或燙傷傷口、中厚皮片供皮區(qū)均可視為淺表性傷口,這類淺表性傷口為RCP敷料主要修復(fù)類型[13,14]。
本文對(duì)RCPLD,分別進(jìn)行了有效成分含量、是否透皮吸收、成膜性、膜微觀結(jié)構(gòu)、孔隙率及平均孔徑的性能測(cè)試。選擇巴馬香豬的新鮮離體缺損皮膚為測(cè)試模型,采用BCA法設(shè)定0.5、1、2、6、12h,測(cè)得該創(chuàng)面敷料所含膠原蛋白含量平均值為2.01mg/mL,均未透過(guò)測(cè)試模型,因此判定該敷料不可被人體吸收。此外37°C下干燥1min后該敷料能形成一層肉眼可見(jiàn)的膜狀物,成膜性良好。在控制成膜厚度為3mm,45°C條件下放置12h干燥,觀察掃描電子顯微鏡下放大400倍和5000倍的膜狀物表面分別呈現(xiàn)出不同孔隙狀的物理屏障保護(hù)層,測(cè)得孔隙率為7.645%,平均孔徑為1.414μm。RCPLD進(jìn)行第二類醫(yī)療器械注冊(cè)申報(bào)時(shí),符合了《重組膠原蛋白創(chuàng)面敷料注冊(cè)審查指導(dǎo)原則》[6]的關(guān)鍵性能要求,通過(guò)以上對(duì)第二類醫(yī)療器械上市注冊(cè)的安全性和有效性進(jìn)行的相關(guān)測(cè)試,能證明該敷料形成物理屏障起到屏障修護(hù)作用,適用于切割傷、擦傷、淺表創(chuàng)口等非慢性創(chuàng)面的覆蓋和護(hù)理。本文的測(cè)試結(jié)果可以為各省藥品監(jiān)管機(jī)構(gòu)醫(yī)療器械審評(píng)審批人員、醫(yī)療器械生產(chǎn)研發(fā)人員、注冊(cè)申請(qǐng)人等提供一些較為直觀的數(shù)據(jù)參考,同時(shí)對(duì)RCP創(chuàng)面敷料產(chǎn)品的注冊(cè)申報(bào)信息進(jìn)行科學(xué)合理的評(píng)估提供一些幫助。