ISO 15814:1999
(Main)Implants for surgery — Copolymers and blends based on polylactide — In vitro degradation testing
Implants for surgery — Copolymers and blends based on polylactide — In vitro degradation testing
Implants chirurgicaux — Copolymères et mélanges à base de polylactide — Essais de dégradation in vitro
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 15814
First edition
1999-11-15
Implants for surgery — Copolymers
and blends based on polylactide —
In vitro degradation testing
Implants chirurgicaux — Copolymères et mélanges à base de polylactide —
Essais de dégradation in vitro
A
Reference number
ISO 15814:1999(E)
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ISO 15814:1999(E)
Contents Page
1 Scope .1
2 Normative references .1
3 Terms and definitions .2
4 Degradation methods.2
4.1 General.2
4.2 Apparatus and reagents.2
4.3 Control of the buffer solution.3
4.4 Degradation test.3
5 Mechanical tests .3
5.1 General.3
5.2 Procedures .4
6 Physicochemical tests .5
6.1 Loss of substance mass .5
6.2 Determination of the limiting viscosity.6
7 Test termination.6
8 Test report .6
Annex A (informative) Accelerated degradation test.8
© ISO 1999
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means, electronic
or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
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Printed in Switzerland
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© ISO
ISO 15814:1999(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO
member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical
committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has
the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in
liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical
Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 3.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting.
Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
International Standard ISO 15814 was prepared by Technical Committee ISO/TC 150, Implants for surgery,
Subcommittee SC 1, Materials.
Annex A of this International Standard is for information only.
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INTERNATIONAL STANDARD © ISO ISO 15814:1999(E)
Implants for surgery — Copolymers and blends based on
polylactide — In vitro degradation testing
1 Scope
This International Standard is applicable to copolymers and/or blends based on polylactide, in bulk or processed
forms, used for the manufacture of surgical implants.
This International Standard describes methods for the determination of chemical and mechanical changes in the
properties of these copolymers and/or blends under in vitro degradation testing conditions.
The test methods specified in this International Standard are intended to determine the degradation rate and the
changes in material properties of polylactide-based copolymers and/or blends with various comonomers (for
example glycolid, trimethylene carbonate, e-caprolactone) in vitro. These in vitro methods cannot be used to predict
definitely the behaviour of these materials under in vivo conditions.
The purpose of this International Standard is to compare and/or evaluate materials or processing conditions.
2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of
this International Standard. For dated references, subsequent amendments to, or revisions of, any of these
publications do not apply. However, parties to agreements based on this International Standard are encouraged to
investigate the possibility of applying the most recent editions of the normative documents indicated below. For
undated references, the latest edition of the normative document referred to applies. Members of ISO and IEC
maintain registers of currently valid International Standards.
ISO 178:1993, Plastics — Determination of flexural properties.
ISO 180:1993, Plastics — Determination of Izod impact strength.
ISO 527-1:1993, Plastics — Determination of tensile properties — Part 1: General principles.
ISO 527-2:1993, Plastics — Determination of tensile properties — Part 2: Test conditions for moulding and
extrusion plastics.
ISO 537:1989, Plastics — Testing with the torsion pendulum.
ISO 604:1993, Plastics — Determination of compressive properties.
ISO 1184:1993, Plastics — Determination of tensile properties of films.
ISO 1628-1:1998, Plastics — Determination of the viscosity of polymers in dilute solution using capillary
viscometers — Part 1: General.
ISO 1805:1973, Fishing nets — Determination of breaking load and knot breaking load of netting yarns.
ISO 2062:1993, Textiles — Yarns from packages — Determination of single-end breaking force and elongation at
break.
1
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ISO 15814:1999(E)
ISO 3696:1987, Water for analytical laboratory use — Specification and test methods.
ISO 5081:1977, Textiles — Woven fabrics — Determination of breaking strength and elongation (Strip method).
ISO/TR 10993-9:1994, Biological evaluation of medical devices — Part 9: Framework for identification and
quantification of potential degradation products.
ISO 13781:1997, Poly(L-lactide) resins and fabricated forms for surgical implants — In vitro degradation.
ISO 14130:1997, Fibre-reinforced plastic composites — Determination of apparent interlaminar shear strength by
short-beam method.
3 Terms and definitions
For the purposes of this International Standard, the terms and definitions given in ISO 13781, ISO/TR 10993-9 and
the following apply.
3.1
copolymer
polymeric material which consists of different monomer units
3.2
blend
polymeric material which consists of different polymers mixed intensively together
3.3
resorption
loss of morphology and loss of mass
4 Degradation methods
4.1 General
The initial values for the following tests shall be determined directly before starting the degradation test (time zero).
The tests shall be carried out on the degraded samples at each test period.
4.2 Reagents and apparatus
4.2.1 Soaking solution (phosphate buffer solution; Sörensen buffer)
For the in vitro degradation study, the test sample shall be immersed in a ”Sörensen” buffer solution (pH 7,4)
consisting of potassium dihydrogenphosphate and disodium hydrogenphosphate in analytical water Grade 2 in
accordance with ISO 3696.
a) 1/15 mol/l KH PO : 9,078 g KH PO per litre H O
2 4 2 4 2
b) 1/15 mol/l Na HPO : 11,876 g Na HPO { 2H O per litre H O
2 4 2 4 2 2
Prepare the solution by mixing 18,2 % (volume fraction) from solution a) and 81,8 % (volume fraction) from
solution b).
No other additives shall be used for the solution.
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ISO 15814:1999(E)
Salts used for the preparation of the buffer solution shall be of analytical grade and dried to constant mass.
The minimum volume of the buffered solution used shall be 10 ml. The ratio of the volume, in millilitres, of buffer
solution to the test sample mass, in grams, shall be greater than 30:1. The buffer capacity shall be equal or greater
than the maximum calculated acid concentration. The test sample shall be completely immersed in the soaking
solution.
4.2.2 Inert plastic or glass container (e.g. bottle, jar, vial, etc.) capable of holding the test sample for each
material and time period and the required volume of soaking solution. Each container shall be sealed against loss of
solution by evaporation and to prevent microbial contamination.
4.2.3 capable of maintaining the sample containers at degradation
Constant-temperature bath or oven
temperature (37 ± 1) °C at any place for the specified test duration (for example circulating-air dryer).
4.2.4 pH-Meter, for controlling the pH value.
4.2.5 Analytical balance with an accuracy of 0,1 mg.
4.3 Control of the buffer solution
4.3.1 Changes in pH value
The pH value shall be measured in two different containers at each test period. In extended test periods, the pH
value shall be measured additionally
...
ISO
NORME
15814
INTERNATIONALE
Première édition
1999-11-15
Implants chirurgicaux — Copolymères et
mélanges à base de polylactide — Essais
de dégradation in vitro
Implants for surgery — Copolymers and blends based on polylactide —
In vitro degradation testing
A
Numéro de référence
ISO 15814:1999(F)
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ISO 15814:1999(F)
Sommaire
1 Domaine d’application .1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions.2
4 Méthodes de dégradation .2
4.1 Généralités .2
4.2 Appareillage et réactifs .2
4.3 Contrôle de la solution tampon.3
4.4 Essai de dégradation.3
5 Essais mécaniques.4
5.1 Généralités .4
5.2 Modes opératoires.4
6 Essais physico-chimiques.5
6.1 Perte de masse de la substance.5
6.2 Détermination de la viscosité limite.7
7 Fin de l'essai.7
8 Rapport d'essai .7
Annexe A (informative) Essai accéléré de dégradation.9
Bibliographie.10
© ISO 1999
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque
forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord écrit de l'éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case postale 56 • CH-1211 Genève 20 • Suisse
Internet iso@iso.ch
Imprimé en Suisse
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© ISO
ISO 15814:1999(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité
technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en
liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec la Commission
électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI, Partie 3.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour
vote. Leur publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités
membres votants.
La Norme internationale ISO 15814 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 150, Implants chirurgicaux,
sous-comité SC 1, Matériels.
L'annexe A de la présente Norme internationale est donnée uniquement à titre d'information.
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NORME INTERNATIONALE © ISO ISO 15814:1999(F)
Implants chirurgicaux — Copolymères et mélanges à base de
polylactide — Essais de dégradation in vitro
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale est applicable aux copolymères et/ou aux mélanges à base de polylactide qui,
sous forme de matériau en vrac ou sous forme de matériau mis en œuvre, sont utilisés dans la fabrication
d'implants chirurgicaux.
La présente Norme internationale décrit des méthodes pour déterminer les variations des propriétés chimiques et
mécaniques des copolymères et/ou des mélanges à base de polylactide dans des conditions d'essai de
dégradation in vitro.
Les méthodes d'essai spécifiées dans la présente Norme internationale sont destinées à déterminer la vitesse de
dégradation et les variations des propriétés des copolymères et/ou des mélanges à base de polylactide avec divers
comonomères (par exemple glycolide, carbonate de triméthylène, caprolactone) in vitro. Ces méthodes in vitro ne
peuvent pas être utilisées pour prédire avec certitude le comportement du matériau dans les conditions in vivo.
La présente Norme internationale a pour objet de comparer et/ou d'évaluer les matériaux ou les conditions de mise
en œuvre.
2 Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui y est faite,
constituent des dispositions valables pour la présente Norme internationale. Pour les références datées, les
amendements ultérieurs ou les révisions de ces publications ne s’appliquent pas. Toutefois, les parties prenantes
aux accords fondés sur la présente Norme internationale sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les
éditions les plus récentes des documents normatifs indiqués ci-après. Pour les références non datées, la dernière
édition du document normatif en référence s’applique. Les membres de l'ISO et de la CEI possèdent le registre des
Normes internationales en vigueur.
ISO 178:1993, Plastiques — Détermination des propriétés en flexion.
ISO 180:1993, Plastiques — Détermination de la résistance au choc Izod.
ISO 527-1:1993, Plastiques — Détermination des propriétés en traction — Partie 1: Principes généraux.
ISO 527-2:1993, Plastiques — Détermination des propriétés en traction — Partie 2: Conditions d’essai des
plastiques pour moulage et extrusion.
ISO 537:1989, Plastiques — Essai au pendule de torsion.
ISO 604:1993, Plastiques — Détermination des propriétés en compression.
ISO 1184:1983, Plastiques — Détermination des caractéristiques en traction des films.
ISO 1628-1:1998, Plastiques — Détermination de la viscosité des polymères en solution diluée à l’aide de
viscosimètres à capillaires — Partie 1: Principes généraux.
1
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ISO 15814:1999(F)
ISO 1805:1973, Filets de pêche — Détermination de la force de rupture et de la force de rupture au nœud des fils
pour filets.
ISO 2062:1993, Textiles — Fils sur enroulements — Détermination de la force de rupture et de l’allongement à la
rupture des fils individuels.
ISO 3696:1987, Eau pour laboratoire à usage analytique — Spécification et méthodes d’essai.
ISO 5081:1977, Textiles — Tissus — Détermination de la force de rupture et de l’allongement de rupture (Méthode
sur bande).
ISO/TR 10993-9:1994, Évaluation biologique des dispositifs médicaux — Partie 9: Dégradation des matériaux
relative à l’évaluation biologique.
Résines et éléments à base poly(L-Lactide) pour implants chirurgicaux — Essais de dégradation
ISO 13781:1997,
in vitro.
Composites plastiques renforcés de fibres — Détermination de la résistance au cisaillement
ISO 14130:1997,
interlaminaire apparent par essai de flexion sur appuis rapprochés.
3 Termes et définitions
Pour les besoins de la présente Norme internationale, les termes et définitions donnés dans l’ISO 13781,
l’ISO/TR 10993-9, ainsi que les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
copolymère
matériau polymère composé de différentes unités monomères
3.2
mélange
matériaux polymères composés de différents polymères fortement mélangés les uns aux autres
3.3
résorption
perte de morphologie et perte de masse
4 Méthodes de dégradation
4.1 Généralités
Pour les essais suivants, les valeurs initiales doivent être déterminées immédiatement avant de commencer l'essai
de dégradation (temps zéro). Les essais doivent être effectués sur les échantillons dégradés à chaque période
d'essai.
4.2 Appareillage et réactifs
4.2.1 Solution d'immersion (solution tampon au phosphate; tampon de Sörensen).
Pour l'analyse de la dégradation in vitro, l'échantillon d'essai doit être immergé dans une solution tampon de
Sörensen (pH 7,4), constituée de dihydrogénophosphate de potassium et d'hydrogénophosphate disodique dans de
l'eau de qualité analytique 2 conformément à l'ISO 3696.
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ISO 15814:1999(F)
a) 1/15 mol/l KH PO : 9,078 g KH PO par litre de H O
2 4 2 4 2
b) 1/15 mol/l Na HPO : 11,876 g Na HPO 2H O par litre de H O
2 4 2 4, 2 2
Préparer la solution en mélangeant 18,2 % en volume de solution a) et 81,8 % en volume de solution b).
La solution ne doit comprendre aucun autre additif.
Les sels utilisés pour préparer la solution tampon doivent être de qualité analytique et séchés jusqu'à l'obtention
d'une masse constante.
Le volume minimal de solution tampon utilisé doit être de 10 ml. Le rapport entre le volume, en millilitres, de solution
tampon et la masse, en grammes, de l'échantillon d'essai doit être supérieur à 30:1. La capacité tampon doit être
supérieure ou égale à la concentration d'acide maximale calculée. L'échantillon d'essai doit être totalement
recouvert par la solution d'immersion.
4.2.2 Récipient en verre ou en plastique inerte (par exemple, bouteille, bocal, flacon), pouvant contenir
l'échantillon d'essai pour chaque matériau et chaque période d'essai, ainsi que le volume requis de la solution
d'immersion. Chaque récipient doit pouvoir être scellé pour empêcher toute perte de solution par évaporation et
pour éviter toute contamination microbienne.
4.2.3 Bain à température constante ou étuve, pouvant maintenir les récipients d'échantillons à la température
de dégradation de (37 ± 1) °C, en tout point pendant la durée spécifiée pour l'essai (par exemple sécheur à
circulation d'air).
4.2.4 pH-mètre, pour le contrôle de la valeur du pH.
4.2.5 Balance d'analyse, d'une précision de 0,1 mg.
4.3 Contrôle de la solution tampon
4.3.1 Variations de la valeur du pH
La valeur du pH doit être mesurée dans deux récipients différents pour chaque période d'essai. Lors des périodes
d'essai prolongées, la valeur du pH doit être en plus mesurée dans au moins deux récipients supplémentaires
toutes les quatre semaines.
Si le relevé dans l'un des récipients a dépassé les limites spécifiées, mesurer le pH pour tous les récipients et
l'ajuster à 7,4 ± 0,3 en utilisant une solution de NaOH à 0,1 mol/l.
4.3.2 Turbidité de la solution tampon
Une turbidité de la solution tampon peut indiquer qu'il y a eu contamination par des micro-organismes. L'échantillon
d'essai doit être mis au rebut si un signe de turbidité est visible, sans rapport
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.