ICS 11.040.40 YY C 35 中华人民共和国医药行业标准 YY/T0695—2008 小型植入器械腐蚀敏感性的循环 动电位极化标准测试方法 Standard test method for conducting cyclic potentiodynamic polarization measurements to determine the corrosion susceptibility of small Implant devices (ASTMF2129-06,MOD) 2010-01-01实施 2008-10-17发布 发布 国家食品药品监督管理局 YY/T0695-—2008 前言 本标准修改采用ASTMF2129-06《小型植入器械腐蚀敏感性的循环动电位极化标准测试方法》。 本标准与ASTMF2129-06相比无技术性差异，只做部分编辑性修改。 本标准的附录A、附录B、附录C为资料性附录。 本标准由全国外科植人物和矫形器械标准化技术委员会(SAC/TC110)提出并归口。 本标准起草单位：国家食品药品监督管理局天津医疗器械质量监督检验中心。 本标准主要起草人：姜熙、齐宝芬、李沅、马春宝。 YY/T0695—2008 小型植入器械腐蚀敏感性的循环 动电位极化标准测试方法 1范围 1.1本测试方法利用循环(正向和反向)动电位极化评价小型金属植人医疗器械或其部件的腐蚀敏感 性。可以用本测试方法评价的器械包括但不仅限于以下产品：血管支架、尿道支架、滤器、血管内移植物 的支撑部件、心脏封堵器、动脉瘤夹及结扎夹、U型钉等。 1.2本测试方法用于评价最终成品形式的植人器械。这些小型器械应该以其完整形式接受测试。器 械尺寸的上限取决于测试仪器的最大输出电流（见第6章）。这里认为诸如ASTMG5和ASTMG61 的测试方法可以用于材料的筛选试验。 1.3由于植人物的结构和尺寸的不同，本试验方法提供了一系列试样的夹具结构。 1.4本测试方法应用于由较高耐腐蚀性的金属材料制成的可植入器械。 1.5本标准并非试图对所涉及到的所有安全问题进行阐述，即便需要，也应结合其使用。确立适当的 安全健康的操作规范，以及在应用前明确管理权限，是本标准用户自身的责任。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有 的修改单（不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB6682分析实验室用水规格和试验方法 ASTMF1828尿道支架规范 ASTMG3腐蚀试验中电化学测量的规范操作 ASTMG5恒电位和动电位阳极极化参考试验方法 ASTMG15腐蚀和腐蚀试验的相关术语 ASTMG61 测定铁基、镍基、钻基合金局部腐蚀敏感性的循环动电位极化测试方法 3术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3. 1 恒电位仪 potentiostat 使电极在电解液中相对于合适的参比电极自动保持在恒定电位或可控电位的仪器（见ASTMG15)。 3. 2 动电位循环极化（正向和反向极化）potentiodynamiccyclicpolarization（forwardandreversepo- larization) 用恒电位仪控制试样的电位并测量腐蚀电流的技术。电位扫描按照ASTMG3的规定向阳极方 向或正向进行。电位扫描直到达到预定电位或预定的电流密度为止。一般地，按照ASTMG3的规定， 扫描一直进行到过钝化区，此时试样不再呈现钝化特性。然后电位扫描方向反向直到试样再钝化或电 位达到预定值。 1 YY/T0695—2008 3.3 扫描速率 scanrate 控制电压改变的速率。 3.4 击穿电位或临界点蚀电位breakdownorcriticalpittingpotential E, 能引起点蚀或缝隙腐蚀或两种腐蚀同时发生和发展的最小正电位值，参见ASTMG15。随着E 值的增加，耐点蚀性能增强。 3.5 静止电位restpotential E, 在实际开路的条件下（工作电极未极化）测量的相对于参比电极的工作电极电位。 3. 6 零电流电位 zero current potential Ex 在正向扫描过程中电流达到最小值时的电位。 3.7 最终电位finalpotential E, 扫描结束时的预置电位。 3.8 初始电位 initialpotential E; 恒电位仪开始可控动电位扫描时的电位。 3. 9 保护电位 protectionpotential E, 反向扫描到与正向扫描相交的电位，E，值负于E。如果未击穿，则无法测量E，。但是如果表面无 蚀孔，则在高于E，时发生点蚀。而如果表面已有蚀孔，则仅在E，和E之间发生点蚀。缝隙腐蚀敏感 度随极化曲线的滞后量（即E，和E，的差量）的加大而增加。 3. 10 蜂值电位 vertex potential E, 扫描反向的预置电位。 3.11 临界电流密度 thresholdcurrentdensity it mA/cm? 扫描反向时的预置电流密度。一般地，当电流密度高于两个数量级的击穿电位对应的电流密度时， 扫描反向。 4测试方法概述 将器械置于适当除氧的模拟生理溶液中，记录静止电位(E,)1h。或者直到静止电位的变化速率稳 2 YY/T06952008 定在3mV/min以内。随后从E，开始动电位扫描，扫描向阳极方向或正向进行。当达到峰值电位或电 流密度达到大于击穿电位对应电流密度的两个数量级时，扫描反向。当电流密度小于正向扫描时的值 或电位达到E，时，反向扫描停止。利用数据作图，以电流密度（mA/cm²为单位）作为X轴（对数坐 标），电位(mV为单位）作为Y轴（线性坐标）。 5意义和应用 5.1植人性医疗器械的腐蚀会对医疗器械性能产生不良影响，或者可以导致腐蚀产物的释放，从而带 来有害的生物反应。所以测试器械的均匀腐蚀行为和局部腐蚀敏感性具有重要意义。 5.2医疗器械制造中的成型和加工阶段对材料的耐腐蚀性有重要影响。在选择植入物用材料的过程 中测试材料的耐腐蚀性是最基本的，然而不一定能提供关于器械性能的临界数据。 5.3为了适合不同种类的器械的形状和尺寸，需要用到各种夹持装置。 5.4需要注意的是本测试方法是为了引起击穿和器械损坏而专门设计出足够苛刻的实验条件，这种条 件在体内环境中未必会遇到。在模拟生理环境的溶液中进行的耐腐蚀实验的结果可以为不同的器械材 料、设计和制造过程的比较提供有用数据。然而，要注意的是，本实验方法并没有考感体内细胞、蛋白质 对腐蚀的影响。 6仪器 6.1恒电位仪 按照参考测试方法ASTMG5校准仪器。 6.2工作电极 即试样，见第9章。其外形和夹具取决于待测试样的形式，见第7章。在任何情况下，模拟器械的 试样的冶金和表面状况必须与器械的状况相同。 6.3参比电极-饱和甘汞电极(SCE) 按照参考测试方法ASTMG5可作为参比电极。 6.4盐桥 比如鲁金毛细管，用在工作电极和参比电极之间，其形式参见参考测试方法ASTMG5。 6.5辅助电极 6.5.1两个铂辅助电极可采用高纯度棒材制备，按照测试方法ASTMG5在表面镀铂。 6.5.2按照测试方法ASTMG5可以使用高纯度石墨辅助电极。要注意保持电极在试验过程中不被 污染。 6.5.3辅助电极表面积应至少是试样表面积的4倍。当测试较大试样或整个器械时，丝网铂电极比圆 柱铂电极更经济。 6.6合适的电解池 体积大约为1000cm，等于或近似于测试方法ASTMG5中推荐的体积。此外电解池需要适当 6.7水浴 水浴或其他能保持测试溶液温度在37℃士1℃的加热装置（见第A.5章）。 6.8排除气体系统 氮气流量为150cm/min。 7试样夹具 7.1在本实验中会用到各种夹具，每种都是为具体形式和种类的器械专门设计的。 7.2短线或线圈试样： 3 YY/T0695—2008 7.2.1试样可以用一个夹紧装置悬挂，例如，参考测试方法ASTMG5中夹具的螺纹末端可以固定两 个不锈钢的螺母。短线试样通过这两个螺母夹紧，并使其弯曲从而浸入测试溶液。 7.2.2试样的表面面积应该用浸没在试验溶液中的金属丝或线圈的长度计算。 7.2.3这种类型的夹具把试样暴露在空气-液体界面处，使得试样局部受到缝隙腐蚀的影响。试验结 束后，应仔细检查试样以确保在界面处或刚好在界面以下没有局部腐蚀。如果试样在空气-液体界面处 7.2.4或者也可以选择合适的涂层密封溶液外的试样部分和试样与夹具连接的部分。试验溶液易于 7.3夹持支架或圆柱形器械的方法见附录C。 8试剂 本试验方法应使用试剂级化学药品。 8.1水应该采用蒸馏水或去离子水，并符合GB6682中三级水的纯度要求。 8.2除非另有规定，磷酸盐缓冲溶液(PBS)应作为标准测试溶液。附录B介绍了标准PBS的配方。 此外还给出了两种用于测试在胆道系统中使用的植入器械的胆汁溶液配方，以及测试在泌尿系统中使 用的植入材料的两种人造尿液配方和另两种普遍使用的生理溶液配方。 8.3电解液的pH值应该通过加人NaOH或HCI来调节。当电解液除氧后，如果电解液没有经过足 够的缓冲，pH值可能会发生显著的变化。附录B中给出了一些调节pH值的方法。 8.4用于除去溶液中氧气的氮气纯度应不低于99.99%。 9试样 除非有特殊的原因，选择的待测样品应是经过完整处理的达到临床要求的产品。只要能证明废弃 的原因不影响器械的腐蚀行为，外观不合格的废弃品或非临床的样品也可以应用。