组织工程医疗器械产品 壳聚糖 - 脱乙酰度测定——双突跃电位滴定法

YY/T 1699-2020 组织工程医疗器械产品 壳聚糖

范围
本标准规定了用于制备组织工程医疗器械产品的壳聚糖及其盐的要求、试验方法等。
本标准适用于制备组织工程医疗器械产品的壳聚糖及其盐。

术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
壳聚糖  chitosan
由2-氨基-2-脱氧-D-吡喃葡萄糖(GlcN)和2-乙酰氨基-2-脱氧-D-吡喃葡萄糖(GlcNAc)通过β(1→4)连接而成的线性多糖。其结构式为:


脱乙酰度  degreeofdeacetylation
一个壳聚糖分子中葡萄糖胺单元(脱乙酰基的单元)的摩尔分数。

分类
按照是否与酸结合，可分为壳聚糖、壳聚糖盐酸盐、壳聚糖乙酸盐、壳聚糖谷氨酸盐和壳聚糖乳酸盐。

动物源性材料要求
动物组织中提取制备的壳聚糖及其盐应按照 YY/T 0771.1、YY/T 0771.2、YY/T 0771.3 的要求进行管理和控制。

要求
性状
类白色或淡黄色粉末状、丝状或片状的固体，无臭。
傅里叶变换红外光谱(FT-IR)
壳聚糖或壳聚糖盐傅里叶变换红外光谱应符合相应的特征峰，宽峰(b)数值偏差不大于150cm^-1，其他峰数值偏差不大于20cm^-1。壳聚糖或壳聚糖盐典型的FT-IR频率(cm^-1)如表1所示。


含量
以干燥品计算，壳聚糖或其盐的含量应不小于85%。
脱乙酰度
应为标示值的90%~110%。
pH
壳聚糖检测液的pH应为5.0~8.0；壳聚糖盐检测液的pH应为4.0~6.0。
动力黏度
在20°C时壳聚糖的动力黏度不得超过标示量的 80%~120%。
注: 以mPa·s或Pa·s为单位标明黏度。
重均分子量及相对分子质量分布
壳聚糖或其盐重均分子量和相对分子质量分布(Mw/Mn)由制造商确定。
重金属含量
重金属含量(以Pb计)应不大于10μg/g(质量分数)。
蛋白质含量
壳聚糖蛋白质残留量应不大于0.2%(质量分数)。
乙醇等有机溶剂残余量
乙醇残余量应不大于0.5%(质量分数)。
注: 如在加工过程中使用了除乙醇之外的其他有机溶剂，干燥失重应不大于10%(质量分数)。
炽灼残渣
应不大于1.0%(质量分数)。
不溶物
应不大于0.5%(质量分数)。
砷盐
不得过百万分之一。
细菌内 毒素含量
每1.0mg壳聚糖或其盐细菌内毒素含量应小于0.05EU。
注: 如果以非无菌的方式提供，则最终用户需进行去除细菌内毒素的处理以达到细菌内毒素要求。
无菌试验
应无菌。如果壳聚糖或其盐以无菌方式提供，应进行该项目的检测，并按照 GB 18278.1、GB 18279.1、GB18280.1 进行无菌工艺确认。如果采用环氧乙烷灭菌，还应按照 GB/T 16886.7 对其残留量进行控制和检测。
微生物限度
每克(g)供试品中需氧菌总数小于100CFU，霉菌和酵母菌菌落数小于20CFU，不得检出金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌和大肠埃希菌。
注: 如果壳聚糖或其盐以非无菌的方式提供，则进行该项目的检测。
生物学性能
应按照 GB/T 16886.1 的要求对壳聚糖及其盐进行生物学评价。

试验方法
脱乙酰度
脱乙酰度可采用以下方法测定，但不限于以下方法，应符合"脱乙酰度"规定。
壳聚糖盐样品的制备
称取约2g壳聚糖盐，置烧杯中，加乙醇100mL，边搅拌边滴加10%氢氧化钠溶液，至pH大于8。过滤，用水洗涤沉淀物至洗出液呈中性，50°C干燥4h，再于105°C干燥至恒重，作为供试品。

脱乙酰度测定——酸碱滴定法
准确称取在105°C下干燥至恒重的样品0.2g~0.3g，置于250mL锥形瓶中，加入0.1mol/L的盐酸滴定液30mL，在20°C~25°C下搅拌至溶解(可加入适量水稀释)。加入甲基橙-苯胺蓝(将0.1%的甲基橙水溶液和0.1%苯胺蓝水溶液以1:2体积比混合)指示剂5滴~6滴，用氢氧化钠滴定液(0.1mol/L)滴至红色褪去。按式(1)和式(2)计算。

式中:
p  ——样品中氨基含量，%；
c₁ ——盐酸滴定液的浓度，单位为摩尔每升(mol/L)；
V₁——盐酸滴定液的体积，单位为毫升(mL)；
c₂ ——氢氧化钠滴定液的浓度，单位为摩尔每升(mol/L)；
V₂——氢氧化钠滴定液的体积，单位为毫升(mL)；
16——氨基的相对分子质量；
m ——样品质量，单位为克(g)；
D.D——样品的脱乙酰度，%；
203——N-乙酰氨基-D-葡萄糖结构单元相对分子质量；
42 ——乙酰基的相对分子质量。

脱乙酰度测定——双突跃电位滴定法
准确称取在105°C下干燥至恒重的样品0.2g~0.3g，加入过量的0.1mol/L盐酸滴定液，搅拌至溶解。然后在电位滴定装置上用氢氧化钠滴定液滴定，氢氧化钠滴定液首先中和过量的HCl，pH出现急剧上升，即第一个突变，然后氢氧化钠滴定液再中和与壳聚糖的氨基结合的盐酸，达到滴定等当点时，pH出现第二个突变，两个突跃点消耗的氢氧化钠摩尔数相当于样品中的氨基摩尔数。按式(3)计算。

式中:
D.D——样品的脱乙酰度，%；
ΔV ——两突跃点之间消耗的氢氧化钠滴定液体积之差，单位为毫升(mL)；
c_NaOH——氢氧化钠滴定液的浓度，单位为摩尔每升(mol/L)；
m ——样品质量，单位为克(g)；
16——氨基的相对分子质量；
0.0994——理论氨基含量。
以方法"脱乙酰度测定——双突跃电位滴定法"为仲裁方法。