如何降低加工醫用塑料的風險

文/Avient公司 Steve Duckworth

美國食品藥品監督管理局（FDA）現在期望醫療保健產品的OEM廠商也對二級和三級供應商負責，以確保每個供應鏈環節都符合良好生產規范（GMP）。

在針對醫療和制藥業的塑料加工中，一切都與風險有關?；蛘吒‘數卣f，是要將風險降至最低。醫療設備和藥品包裝的制造商以及他們的客戶，需要確保絕不會因為某些缺陷或疏忽而使患者遭受不良的經歷。因此，提供零部件的公司也必須保持警惕，要確保他們采取的措施不會損害最終產品的性能或安全性。

醫療保健中使用的塑料都具有重要的功能，例如實現快速診斷、微創手術、自我用藥以及減少細菌傳播，還有保護藥物免受潮氣和氧氣的侵入。這些材料必須提供一致的性能，包括對滅菌環境、化學物質和脂質的抵抗力。它們通常還必須滿足生物相容性和毒性標準要求。在這些標準中，即使所用塑料中的成分發生微小的變化也會影響最終設備的可接受性。由于這些原因，美國FDA等監管部門和歐洲相關部門都要求塑料具有“良好的特性”，并提供有關材料成分和配方、制造工藝等詳細信息以及相關物理性能、機械性能、生物相容性和毒性的大量支持數據。

諸如這類吸入器等醫療產品中使用的塑料都符合嚴格的質量和性能標準，并且還通過了生物相容性和生物毒性測試

最終，收集所有這些文檔的責任落在了要將醫療器械投放市場的公司身上，因為它已成為批準使用該設備所需數據包中的一部分。但是，由于監管機構越來越多地審查整個供應鏈中的變更風險，因此即使是OEM客戶指定，加工商（一級、二級和三級供應商）對他們采購的塑料材料的責任也越來越大。

所有這些都顯然要求供應鏈各方從設計過程的早期開始就進行協作。當一切順利并按計劃進行時，只是一個良好的開端，實際上醫療器械獲得FDA批準并推向市場是非常復雜的。也許一些塑料部件的成本不高，但是它們對于最終器械的質量和可靠性卻起著至關重要的作用，如果出現一個問題，就可能對成本產生很大的影響。

對此了解并理解塑料部件在風險管控過程中所起作用的塑料加工商，對于醫療或制藥制造商而言可能是一筆不小的財富。對于塑料加工商而言，知道變更控制的重要性，保持清晰的溝通渠道以及對良好生產規范（GMP）進行投資，就可以大大降低所有相關方面的風險。這樣的加工商也會因此成為有價值的合作伙伴。

什么是醫用級聚合物

除極少數情況外，沒有真正的“醫用級”聚合物。實際上，幾乎所有的樹脂都可以在醫療應用中使用，只要它具有“良好的特性”，其一致性也得到了適當的控制。這意味著該材料的潛在風險已被評估，可以用于醫療應用。

這些材料一旦擁有證明文檔，醫療器械制造商便可以放心地使用它們來滿足設計和應用要求。但是，該文檔是按時間點提交的，并且是針對特定的材料和配方。因此，在產品的整個生命周期內，以及在高度復雜供應鏈中的任何節點，任何對材料或配方的更改都可能使先前的批準失效。

在這一點上，“變更控制”成為一個重要而艱巨的挑戰。供應鏈的變更，包括生產地點、過程、規格和質量體系，甚至是次要部分的變更，都可能對材料的特性產生影響。

FDA對于醫療器械和藥品生產商的供應鏈責任日益嚴格。過去，醫療器械制造商監控其直接的一級供應商就足夠了。相應地，一級供應商有責任確保其子供應商能夠滿足基本的質量要求。醫療器械制造商需要做的事情就是確認已經完成了適當的審核并準備了文件。現在，一切都變了。FDA要求醫療器械公司或制藥公司還必須對二級和三級供應商負責。他們必須確保供應鏈中的每個環節都要滿足變更管理方面的總體GMP要求。

在醫療器械塑料部件應用中，著色劑和添加劑必須與聚合物一樣受到嚴格控制

這就是ISO 13485認證正變得越來越重要的原因，特別是自從FDA提議協調該ISO標準的框架監管系統。ISO 13485-2016是一個管控醫療器械的標準，涉及醫療器械的設計、生產、安裝和維修。如果上游供應商（例如塑料加工商）也通過了該標準認證，則可以向客戶提供保證，他們已投資并了解該標準核心的醫療器械風險管理原則。質量控制和測試程序也已被應用于他們提供的零部件所使用的原材料，并且具有證明該材料的文檔。

此外，僅因為一種材料已用于上一代的醫療器械中并不意味著將來該材料也可用于類似的應用。因為自初始設計以來，這些材料不可能真正保持不變。FDA已對此發布了幾項指南。

材料的變更控制

任何認真服務于醫療/制藥市場的材料供應商都會對最終用途的應用要求、OEM必須滿足的醫療器械法規和風險管理實踐有透徹的理解，并且他們會實施適當的變更控制措施。通常，這包括提高的GMP和高級質量標準認證（例如ISO 13485-2016）。

某些材料供應商已采取額外的步驟來生產專門用于醫療保健應用的材料組合。例如，北歐化工公司（Borealis）生產專用的聚烯烴系列，稱為Bormed，而Lyondell Basell公司在Purell品牌下生產類似的聚烯烴系列。其他公司也遵循類似的途徑，因此在市場上可以獲得相當廣泛的聚合物。

就聚合物生產而言，盡管指定用于醫療保健的牌號在同一反應器中生產，但它們是在更嚴格的質量控制下制造的，生產商承諾會對更改進行通知，并承諾長期供應以及根據選定的適用醫療保健法規進行預先測試。當涉及用顏色或添加劑改性聚合物時，需要控制的參數和成分范圍就要大得多。Avient公司（由PolyOne與其收購的科萊恩色母料公司組成的新公司）的Mevopur產品線涵蓋了最終配混物以及色母料和添加劑母料濃縮物，提供與上述聚合物生產商相似的保證。

位于美國密西根州Lewiston的這條配混生產線，是Avient公司Mevopur醫用級色母料和配混物的全球三大生產設施之一，該生產線被隔離以減少污染

可是，這類的程序和承諾仍然有例外。并非所有的材料生產過程和規格都在設計時考慮了變更控制。出于經濟性原因，生產商經常會更改主要成分和次要成分，例如顏料、穩定劑和潤滑劑。因此，越來越需要在供應鏈的每個層面實施嚴格的尋源采購程序，以確保物料具有必要的保證，使控制措施落實到位。

更好地定義“醫用級”塑料正在努力推進之中。德國工程師協會（VDI）一直在制定這樣的標準，并最新發布了VDI：2017德語和英語版。然而，該標準僅涵蓋聚合物，并且會因在下游對聚合物改性（例如通過母料著色或復合）而增加風險，這意味著標準涉及的范圍可能太窄。

作為為數不多的真正垂直的行業協會之一，MedPharmPlast Europe擁有廣泛的成員，涵蓋了醫療和制藥市場的完整供應鏈，同時也在制定醫用級材料的標準。預計該標準將包含VDI標準中的要素，以及通過配混和加入母料進行下游改性的其他要素。

關于作者

Steve Duckworth是Avient公司醫療保健營銷和業務開發的全球負責人，該公司是由PolyOne與其收購的科萊恩母料公司組成的新公司。他在2007年加入科萊恩公司，協助推出了Mevopur系列“可控、一致且合規”的色母料和添加劑母料濃縮物，以及用于醫療和制藥領域的聚合物。他的全球團隊與制造商及其供應商合作，最大程度地降低和管控風險，同時快速響應不斷變化的法規。他是跨行業組織MedPharmPlast Europe的總裁兼執行董事會成員，也是其監管事務委員會的成員。

著色劑和添加劑的變更控制

諸如著色劑和添加劑之類的次要成分可以預先混入聚合物中，或者在注射或擠出過程中以母料的形式引入。聚合物的選定通常都能得到謹慎對待，但是這些次要成分很容易被忽略，從而帶來問題。

實際上，FDA之前曾建議將著色劑和添加劑視為聚合物中的“污染物”，它們需要與聚合物本身一樣受到嚴格控制。但糟糕的事實是，有關這些材料的決策通常留給加工商。醫療器械制造商可能指定主要材料，然后簡單地規定顏色標準（例如Pantone、RAL），交由注射成型商或擠出商完成配色。他們可能會選擇過去在類似應用中使用過的著色劑或添加劑，認為顏色“已被證明過”。但是，這不符合FDA的要求。FDA的假設是材料中的某些物質將隨著時間而改變，因此，這些次要成分需要重新評估并完整記錄。

醫療器械或藥品包裝的法規遵從性和質量是其最薄弱的環節，這就是必須確保一切不變的原因。通常，顏料和添加劑供應商不會發出變更通知。Avient公司的Mevopur團隊已經建立了輸入材料的“指紋”，以檢測出任何的變化。