ISO 10993-18醫(yī)療器械材料的化學表征是醫(yī)療器械生物相容性評價的重要組成部分。在進行化學表征中的可浸提物和可瀝濾物研究中，通常會使用半定量的掃描分析方法，對濃度超過既定報告閾值（分析評價閾值AET）的所有相關(guān)分析物進行檢測。

在半定量掃描法中，由于沒有目標分析物，只能通過替代標準物質(zhì)的響應，來估計每個待測分析物的濃度。這種分析方法默認所有分析物相互之間以及相對于替代標準物質(zhì)的響應一致，即所有物質(zhì)具有相同的響應因子，因此這樣計算得到的濃度值可能具有很大程度的不確定性，其定量準確度將隨著待測物響應因子和替代標準物質(zhì)響應因子之間的差異成比例變化。

不確定因子的概念和計算

▉ 引入不確定因子（UF）識別低響應物質(zhì)

由于可浸提物和替代標準物質(zhì)的響應因子會有所不同，因此引入不確定因子（Uncertainty factor, UF）對分析評價閾值（AET）進行調(diào)整，這樣可以增加響應較差的待測物被識別的可能性，以解決半定量掃描法中定量不準確所可能帶來的安全性風險。AET的計算方式如下：

AET=(DBT×A/BC)/UF

UF —— 不確定因子

UF值是通過擬用分析方法特有的響應因子數(shù)據(jù)庫建立的，與響應因子的相對標準偏差相關(guān)聯(lián)，公式如下所示：

UF=1/(1-RSD)

RSD為數(shù)據(jù)庫中化合物響應因子的相對標準偏差

根據(jù)該公式計算UF值時所用的響應因子數(shù)據(jù)庫，應對數(shù)據(jù)庫中所包含的化合物加以描述和論證，以確定所得到的UF值是否足夠保守。

▉ UF值與分析方法的關(guān)聯(lián)

當響應因子的變化過大時，此時雖然能通過公式計算UF值，但過大的響應因子差異說明該分析方法不夠理想，所使用的定量方法可能不準確，其科學有效性會受到質(zhì)疑，不適合用于毒理學風險評估。同時，使用過大的UF值可能使調(diào)整后的AET變得很低，以至于分析方法的靈敏度不能滿足AET的要求，即分析方法的檢出限或定量限大于AET，使AET的概念失去實際價值；即使可以分析，也可能會增加樣品的濃縮倍數(shù)，導致潛在化合物的損失，并增加基質(zhì)效應。這種情況下，宜考慮優(yōu)化方法以減少響應因子的差異。

▉ UF值的設定與研究

盡管不確定因子的概念和計算公式很簡單，但設定一個科學有效的、能普遍接受的、并且具有實用價值的UF數(shù)值是非常具有挑戰(zhàn)性的。Dennis Jenke團隊[1]使用了常見的色譜方法（GC/MS、LC/MS-APCI和LC/MS-ESI），對將近1200種物質(zhì)建立相對響應因子的數(shù)據(jù)庫，結(jié)果說明，當將4的UF值應用于GC/MS方法，且將10的UF值應用于LC/MS方法時，掃描法對于化合物的檢出覆蓋率可以達到97%。

可浸提物的掃描通常是通過使用正交和互補的分析方法完成的，例如同時使用液質(zhì)聯(lián)用（LC/MS）和氣質(zhì)聯(lián)用（GC/MS）分析可浸提物。Jordi團隊[2]使用液相色譜耦合紫外檢測器（UV）、電霧式檢測器（CAD）、四級桿飛行時間質(zhì)譜檢測器（QTOF MS），以及氣相色譜耦合氫火焰離子化檢測器（FID）、質(zhì)譜檢測器（MS），對具有廣泛物理化學性質(zhì)的217種化合物進行分析。經(jīng)驗證，當使用2作為UF值時，對這些化合物的覆蓋率也可達到94%。因此，多種檢測方法同時使用可以提高化合物的檢出率，可在確定UF值時加以適當考慮。

▉ 最新研究進展

為了提高對醫(yī)療器械中揮發(fā)性有機物的測試靈敏度，近期美國FDA發(fā)表了對動態(tài)頂空（DHS）氣相色譜-質(zhì)譜（GC-MS）分析的相關(guān)研究[3]，其中包括使用該方法確立揮發(fā)性有機物的UF值。通過對76個化合物建立標準曲線，探索使用平均響應因子和線性斜率計算UF值的差異，兩種方法得到的UF值在3~5范圍內(nèi)。

目前各國監(jiān)管機構(gòu)都對UF數(shù)值的選用和理由都給予了高度關(guān)注，需要在進行ISO 10993-18可浸提物和可瀝濾物研究中著重考慮。

參考文獻

[2]  Jordi, Mark Anderson et al. “Reducing relative response factor variation using a multidetector approach for extractables and leachables (E&L) analysis to mitigate the need for uncertainty factors.” Journal of pharmaceutical and biomedical analysis vol. 186 (2020): 113334.

[3]  Wijeweera Patabandige, Milani et al. "Dynamic Headspace GC–MS to Obtain Defined Uncertainty Factors for Volatiles." Biomedical Materials & Devices (2024): 1-6.