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含重组胶原蛋白二类医疗器械产品的审评共性问题思考及对策探讨

嘉峪检测网 2025-02-19 19:54

导读:本文基于注册审评的视角,对含重组胶原蛋白二类医疗器械产品的审评共性问题进行思考罗列,并针对相关对策进行探讨,以期待为科学监管提供技术支撑。

内容提要:重组胶原蛋白已经逐渐进入顶尖原料成分的行列。虽然市场前景广阔,但也存在很多争议,尤其作为医疗器械的主要成分审评过程存在许多难点。文章基于注册审评的视角,对含重组胶原蛋白二类医疗器械产品的常见审评共性问题进行思考罗列,并针对相关对策进行探讨,以期为科学监管提供技术支撑。

 

关 键 词:重组胶原蛋白 技术审评 对策探讨 医疗器械

 

近年来,得益于医美市场的崛起以及对医美术后创面护理的需求不断,我国医用敷料市场呈现出强劲的增长态势。其中,重组胶原蛋白由于具有良好的生物学相容性、细胞黏附性、促新细胞形成以及促进皮细胞生长等功能,且与源于动物组织提取的胶原蛋白相比具有可加工性更高、无病毒隐患、水溶性好以及排异反应低等优点,成为目前敷料类产品的热门成分。随着市场需求量增加,相关产品注册申报数量骤增,产品型式多样化,不仅单一主成分的产品,重组胶原蛋白与其他多种主要成分(如透明质酸钠)混合制成的复合产品申报量也大幅增加,相关产品的各种问题也不断凸显。如果不加强对相关问题的管控,不仅产品质量得不到保障,严重时可能会导致不良事件的发生,危害使用者生命健康。因此,本文基于注册审评的视角,对含重组胶原蛋白二类医疗器械产品的审评共性问题进行思考罗列,并针对相关对策进行探讨,以期待为科学监管提供技术支撑。

 

1.含重组胶原蛋白二类医疗器械产品产业现状

 

当前我国重组胶原蛋白市场格局较为分散,行业集中度低[1]。截至2024 年11 月,经搜国家局数据库中国产二类重组胶原蛋白类产品共857 件,涉及企业300 余家,其中湖南、江苏、黑龙江、山西的企业获得注册证数量较多。虽然产品数量较大,涉及企业数量较多,但其中多数企业原材料均依赖从第三方供应商采购实现,并没有自己的原材料研发、生产工艺。而目前我国能够实现重组胶原蛋白原料规模化生产的企业主要包括山西锦波生物、陕西巨子生物、江苏创健医疗以及江苏聚源等。以江苏省为例,现有注册证128 张,涉及企业24 家,省内能够实现原材料规模化生产的企业主要为江苏创健医疗以及江苏聚源,其中江苏创健医疗以经营终端产品为主兼营原料业务,获证20 余张占比江苏总获证产品近20%。江苏聚源作为全球最大的重组胶原蛋白原料供货商,则以经营原料业务为主兼营终端产品,江苏省内相关获证产品多数原料采购自江苏聚源。在原料制备方面,国内以大肠杆菌和毕赤酵母为主要表达体系,完成了重组Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、ⅩⅦ型胶原蛋白原料的规模化、标准化生产,其中,江苏创健以及江苏聚源均以毕赤酵母为主要表达体系。由于合成技术水平受限,国内外企业虽然能够实现全长重组胶原蛋白的表达,但表达的全长胶原蛋白多数无法形成稳定的三螺旋高级结构,目前国内市场上暂未出现重组人胶原蛋白器械产品[1]。

 

2.含重组胶原蛋白二类医疗器械产品审评共性问题及对策

 

自2021 年起,国家药监局先后发布了《重组胶原蛋白类医疗产品分类界定原则》(以下简称《界定原则》)《重组胶原蛋白生物材料命名指导原则》《重组胶原蛋白创面敷料注册审查指导原则》《重组人源化胶原蛋白原材料评价指导原则》等一系列重组胶原蛋白相关指导性文件,原材料相关的行业标准YY/T 1849-2022《重组胶原蛋白》、YY/T 1888-2023《重组人源化胶原蛋白》也相继发布,相关敷料成品的标准化、不可吸收性试验研究工作也在进行中,含重组胶原蛋白医疗器械产品的相关标准体系逐步完善,为注册人申报和技术审评部门提供参考指明方向。实际审评中,由于该类产品的特殊性、注册申报企业水平的参差不齐,仍出现了很多共性问题,同时,对于一些含有重组胶原蛋白的多主成分产品的相关问题也不断凸显,本文将相关共性问题进行罗列,并对相关对策进行探讨。

 

2.1 不可吸收性问题

 

《界定原则》指出,重组胶原蛋白类医疗器械产品的管理属性应当依据产品预期用途、作用机制等进行综合判定。重组胶原蛋白类产品的管理类别应当不低于第二类,作为医用敷料应用时,若产品可部分或者全部被人体吸收,或者用于慢性创面,按照第三类医疗器械管理;若产品不可被人体吸收且用于非慢性创面,按照第二类医疗器械管理。而实际审评中“不可吸收性”成为审评的一大难点问题。由于成品中成分复杂,原材料的分子量、成品的灭菌及加工工艺、与人体接触的部位、预期接触的创面类型、预期接触时间均影响产品的人体吸收性,加之目前没有完全适用的可吸收性试验方法和具体评价指标,目前没有统一认可的可吸收性执行标准。申报企业多参考GB/T 27818-2011《化学品 皮肤吸收体外试验方法》中方法学人工制造创面后进行试验,亦有部分企业参照GB/T 27825-2011《化学品 皮肤吸收 体内试验方法》进行相应吸收试验,但由于该两则标准设计是针对化学品经(完整)皮肤吸收测试的体内、体外试验,其中体外试验法主要是化学物质透过完整或部分厚度的动物或人体皮肤达到预定的液体储存空间,体内试验法是对受试物通过皮肤进入全身各部位的穿透性测定,而含有重组胶原蛋白二类医疗器械产品基本应用在破裂或损伤表面或黏膜,与该标准适用的场景不同且测试目的也不尽相同,相应标准针对“透皮”、“穿透性”性测试,强调穿透性,而《界定原则》中强调的是“吸收性”。但由于目前没有其他可参照的具体标准,申请企业仍然可以参照相应标准进行试验,但需考虑产品具体声称的适用范围(包括接触部位、具体创面类型)以及具体的接触时间进行试验。

 

另外,由于大部分企业原材料来源于外购,关于“原材料的不可吸收性报告是否可采纳”问题也是目前讨论的焦点。从法规角度,《界定原则》中相关要求针对的是医疗器械成品而非原材料,同时,对于原材料后续的加工可能造成原材料的降解或改变,尤其是灭菌工艺。目前该类产品常用的灭菌方式为湿热灭菌以及辐照灭菌,这两种灭菌方式均可能对重组胶原蛋白成分存在不同程度的影响。其中湿热灭菌由于高温、高湿的环境可能会造成重组胶原蛋白成分的降解等改变从而导致相关原材料的不可吸收性改变;而辐照灭菌部分生产企业表示对不同状态下的该类产品可能存在相反的影响,如辐照灭菌对于冻干状态的产品可能会造成主成分的降解,而对于液体等多成分混合状态的可能会导致聚合反应。所以,相关试验应当结合产品临床使用情况针对成品展开,才能实际评价终产品中相关成分的可吸收性。由于上文中提及申报产品多仅参照GB/T 27818-2011 中的方法学,部分企业试验时仅计算接收液以及接收池清洗液中数据,未考虑实验结束时仍残留在皮肤内的数量,且由于成品中重组胶原蛋白含量本就较低,使用成品试验可能因接收池中含量过低而导致检测不准确。那么综合上述情况,申请企业应当结合产品的实际情况,并综合考虑到成分的配比、具体工艺等情况后选择合适的试验方案。目前,国家药品监督管理局医疗器械标准管理中心已组织山东省医疗器械和药品包装检验研究院或全国医用防护器械标准化工作组(SWG30)开展相关标准预研工作,期待后续具体可执行的标准发布。

 

2.2 原材料问题

 

原材料是医疗器械产品质量的基础,直接影响产品的安全性、有效性和稳定性。由于目前多数含重组胶原蛋白医疗器械生产企业原材料均依赖从第三方供应商采购实现,因此优质的重组胶原蛋白原材料供应商和稳定的供应链是医疗器械生产的重要保障。由于重组基因片段的型别与序列的不同,表达体系的差异,致使获得的产物不尽相同,与天然胶原蛋白相比,氨基酸组成、分子量大小和(或)结构可能差异很大,甚至是个全新的蛋白质。因此,宜对其进行全面的特性分析,进行严格的质量控制。目前重组人源化胶原蛋白的生物合成主要在大肠杆菌和毕赤酵母中进行,前者生产的胶原蛋白虽然产量高,但产物存在有内毒素的风险,且发酵后处理较为繁琐,而使用酵母生产胶原蛋白又存在发酵中使用甲醇诱导表达的问题,存在一定程度的生产安全隐患[2]。应通过成品检测、过程控制和工艺验证相结合的方法,确保各类杂质已去除或降低至可接受水平。《重组胶原蛋白创面敷料注册审查指导原则》中规定“应提供申报产品中重组胶原蛋白成分的质量控制相关资料。建议参照YY/T 1849标准及其他相关标准的要求(如今后有适用的其他标准发布,应参照执行),提供原材料相关质控资料”[3]。申报产品需根据不同的预期用途及使用部位、不同生产工艺、预期使用效果和最终医疗器械的状态,选择适用的指标;根据重组胶原蛋白原材料是否经过化学修饰,宜提供修饰剂的残留量、降解性能等的研究,提供相应的研究报告。因此,对重组胶原蛋白原材料的控制是对该类产品审评的核心要点。但是由于相关标准中,并未对具体指标进行要求,以纯度、含量、细菌内毒素指标为例,不同企业或同一企业常常生产不同纯度、含量、细菌内毒素要求的原材料用于不同的用途,原材料价格相差较大,由于目前未有相应要求在成品技术要求中控制原材料的具体性能指标,可能导致部分企业在申请注册时采用纯度、含量较高,细菌内毒素较低的原材料进行检验以及相关注册申报工作,而后续生产中使用成分较低,纯度、含量较低以及细菌内毒素较高的原材料进行生产,加大了后续监管的难度,随意更换核心原材料是目前该类产品存在的一个较大风险点,因此建议在成品技术要求中增加相应原材料信息的要求可有效控制相应风险。对于重组人源化胶原蛋白原材料应按照《重组人源化胶原蛋白原材料评价指导原则》展开评价并提供相应研究资料。

 

2.3 含防腐剂产品相关问题

 

为了维持相关产品的稳定性和延长产品货架有效期,许多非无菌状态提供的含重组胶原蛋白二类医疗器械产品常常添加防腐成分来抑制微生物的生长,如尼泊金酯类、苯氧乙醇,如产品添加相应成分的添加量过高可导致产品可发挥抗菌/ 抑菌作用,由于通过发挥抗菌/ 抑菌作用而实现产品预期用途的产品通常为药械组合或不按医疗器械管理,因此,相关成分的不当使用可能影响产品的类别属性甚至影响用械安全。对于含有防腐剂的相关产品,需提交所添加防腐剂种类在其添加量下不发挥抗菌作用的研究资料或其他相关支持性资料。抗菌或抑菌作用可参考WS/T 650《抗菌和抑菌效果评价方法》试验,试验中染菌载体与样品作用时间和说明书一致。抑菌率<50%或杀菌率<90%时不产生抑菌或抗菌作用。参考《抗菌药物药代动力学药效学研究技术指导原则》,构建符合临床的感染动物模型,用产品说明书指定方法上样,计算最低抑菌/ 杀菌浓度,描绘时间- 杀菌曲线等。还可参考《抗菌药物临床试验技术指导原则》进行综合判定[4]。需注意上述研究均针对含有防腐成分的产品进行,对于一些强抗菌剂成分通常是不可添加的。

 

2.4 性能指标相关问题

 

《重组胶原蛋白创面敷料注册审查指导原则》中规定了该类产品性能指标要求,为了确保产品的安全有效、质量可控,需结合产品的实际情况,对核心成分进行必要的鉴别以及含量检测,确保成品中重组胶原蛋白的添加情况,高质量的鉴别可以提供产品的可靠性,合理的含量检测方法可以确保产品的有效性。YY/T 1849标准中给出了重组胶原蛋白的鉴别方法,包括肽图、末端氨基酸序列、分子量以及等电点,但由于成品中重组胶原蛋白含量较低,标准中鉴别指标存在一定实现难度。陈永霞等[5]研究了重组胶原蛋白液体敷料中胶原蛋白的鉴别方法适用性,使用肽图、末端氨基酸序列及等电聚焦电泳法对样品中的重组胶原液体敷料进行了鉴别,检测结果发现肽图法、N末端氨基酸序列法对该样品具有适用性。而用现有的等电聚焦电泳法未发现有条带检出,该方法不适用。

 

除了YY/T 1849 标准中给出的鉴别方法,目前申报企业中还存在采用《中华人民共和国药典》中凝胶电泳法、红外分光光度法、明胶法以及福林酚法等鉴别方法,但上述鉴别方法特异性不高,并不能可靠实现对重组胶原蛋白成分的鉴别。重组胶原蛋白的鉴别方法较多,企业需要综合考虑原料特性、产品定位以及设备条件等因素,确定合适的重组胶原蛋白鉴别方法。

 

对于含量指标,YY/T 1849 标准中给出凯氏定氮法以及特征多肽法(高效液相色谱- 质谱法)两种试验方法,特征多肽法是一种新兴方法,基于液相色谱- 质谱联用技术,通过定量特征肽段实现精确定量,具有高特异性和准确性[6]。张晓芸等[7] 用高效液相色谱法实现了对重组胶原蛋白的精确测定,有较好的参考价值,但该方法容易受到空白辅料的影响,对于不同的产品普适性较差。由于凯氏定氮法相较于其他方法不需要标准样品,操作相对比较简单、实验费用较低,是目前已上市产品采用的主要含量检测方法。但由于凯氏定氮法最终测定的是总有机氮,成品中添加不同成分的基材和辅料,会导致成品中氮含量具有不确定性,计算含量时需排除非蛋白氮的干扰,如敷料中常见敷料成分如三乙醇胺、乙二胺四乙酸均可能对成分中含量造成干扰,申请人应对采用的方法学进行制定验证从而排除非蛋白氮的干扰。

 

另外,由于许多企业追逐“功效成分”,多主成分混合产品申报量逐渐增加,以透明质酸钠为例,目前同时含有重组胶原蛋白成分以及透明质酸钠的产品申报量占比也逐渐增加,由于透明质酸钠中含有非蛋白氮,且原料中常含有混合蛋白质与多肽等杂质,蛋白质含量亦作为透明质酸钠原材料的常规控制指标,会影响多成分成品中重组胶原蛋白含量的测定。吴倩倩等[8] 将钨酸沉淀法进行了改良,可以有效消除样品中非蛋白氮的干扰,准确测定产品中重组胶原蛋白的含量,该方法对于成品中成分含有非蛋白氮并且成分比较复杂的胶原蛋白样品的质量控制提供了重要参考。

 

除了非蛋白氮的干扰问题以外,多数企业在注册申报制定含量检测方法时未明确产品的氮转换系数,常使用《中华人民共和国药典》中默认值6.25,未根据重组胶原蛋白原材料的氨基酸序列和异质性状态进行测算与验证,从而确定凯氏定氮法中蛋白质计算的氮转换系数,氮转换系数的不正确引用,也会影响成品中重组胶原蛋白含量的计算,因此,申请人应当提供氮转换系数的确定过程,并在产品技术要求的检验方法中予以明确,对于原材料外购的企业,也应根据原材料供应商提供的相应资料确定产品实际的氮转换系数。

 

部分申报企业还采用《中华人民共和国药典》中福林酚法、双缩脲法等其他蛋白质含量测定方法,双缩脲法快速但灵敏度低,由于成品中含量较低,并不能准确测定成品中含量。对于福林酚法,虽然该法灵敏度较高,但反应速度慢,且产生干扰的物质较多,对双缩脲反应产生干扰的离子,同样容易干扰福林酚反应,且影响更大。如还原物质、酚类、枸橼酸、硫酸铵、三羟甲基氨基甲烷缓冲液、甘氨酸、糖类、甘油等均有干扰作用,选择该法时需要考虑是否含有相应干扰成分。考虑到该类产品含有多种组成成分,产品中不同的成分可能对检验结果产生干扰,因此产品技术要求中采用的具体检验方法均应当经过方法学验证,从而保证检验结果的可靠性。

 

2.5 临床评价相关问题

 

含重组胶原蛋白二类医疗器械产品经判定属于《免于临床评价医疗器械目录》中产品的,可以按照《列入免于临床评价医疗器械目录产品对比说明技术指导原则》提供相应资料,从基本原理、结构组成、性能、安全性、适用范围等方面,证明产品的安全有效性。对于不符合《免于临床评价医疗器械目录》的产品,应按照《医疗器械临床评价技术指导原则》《医疗器械临床试验质量管理规范》等要求提交临床评价资料,评价路径包括同品种临床评价路径以及临床试验路径。目前申报产品多采用同品种临床评价路径。申请人在进行同品种临床评价时,需要评价申报产品与同品种的剂型状态、灭菌情况、组成成分及比例、适用范围、技术指标等多个方面进行比对,应当选择与申报产品具有相同的适用范围、技术特征和生物学特性的对比器械,剂型、成分以及适用范围差异较大的不建议作为对比器械。适用范围重点关注注册证载明的预期用途,同时还要考虑适应人群等信息。建议综合考虑的内容如下:①产品的适用部位对比产品预期使用部位是否一致;②临床用量、使用频次和累计时间;③与人体的接触方式;④是否无菌提供;⑤是否一次性使用、配合使用的器械或药品、对使用者要求等[9]。

 

为了保证申报产品的安全和有效性,技术指标亦是临床评价比对的重点项目,可参照《重组胶原蛋白创面敷料注册审查指导原则》中指标要求展开比对,申报产品相关指标应不低于已上市同类产品的要求。重组胶原蛋白产品作为一种有效成分,剂量关系是非常明显的,而且需要的“有效浓度”来实现产品的有效性,同时由于医疗器械产品无按照添加量排序的强制要求,已上市产品中存在极其微量添加的情况,相应成分添加量是否能够达到预期的临床效果需要打问号,因此含重组胶原蛋白二类医疗器械产品中重组胶原蛋白的含量也应是临床资料审评的重点。由于《重组胶原蛋白创面敷料注册审查指导原则》中规定“除非有充分资料证明重组胶原蛋白原材料的结构特征等能够给申报产品功能带来额外获益,产品名称不区分具体材料特征”,市场上产品不区分型别,在比对时无法获知对照产品的型别信息,只能针对鉴别、含量指标进行广泛的比对,所以不同型别原材料产品是否可进行比对亦是目前审评过程中面临的难点,对于特殊型别、特殊预期用途的产品应考虑针对原材料的型别、鉴别等信息进行比对,以此证明原材料的等同性。

 

3.小结和展望

 

重组胶原蛋白作为一类新崛起的热门成分,是近年来生物材料研究与应用的热点,也是少数由中国企业掌握话语权的原料赛道,已经逐渐进入顶尖原料成分的行列。虽然市场前景广阔,但也存在很多争议,尤其作为医疗器械主要成分,审评过程存在许多难点,国家药品监督管理局先后颁布多项重组胶原蛋白行业标准及政策法规文件,对规范和监管当前已经形成的行业业态的有序发展起到了重要作用。从审评角度对含重组胶原蛋白二类医疗器械产品的一些共性问题的对策进行探讨,以期通过对关键原材料的安全性和风险控制、提高对相应性能指标以及临床评价的管理要求,更好地保障相关产品的安全性、有效性、可靠性,并促进相关产业的规范发展。

来源:中国医疗器械信息

关键词: 含重组胶原蛋白二类医疗器械

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