مقدمة
يمكن لسلسلة مقاييس الانسيابية NETZSCH Kinexus Prime من أجهزة قياس الانسيابية أن تميز مجموعة واسعة من السوائل المعقدة وأشباه السوائل المعقدة بسبب حساسيتها ومتطلباتها منخفضة الحجم، وهندستها المعيارية، وقدراتها Advanced Software. وعلى وجه الخصوص، تمتلك أجهزة قياس الانسيابية هذه محمل هواء منخفض الاحتكاك للغاية يوفر حساسية لا مثيل لها عبر معدلات قص منخفضة للغاية (0.001 1/ثانية) إلى معدلات قص عالية للغاية (10000 1/ثانية). وهذا أمر مهم لفهم سلوك المواد والقدرة على قياسه في ظل ظروف العالم الحقيقي مثل القص من خلال قطارة العين أو القص الفسيولوجي فوق العين أثناء الوميض. يمكن للشركات العلاجية التي تركز على طب العيون استخدام البيانات الناتجة عن سلسلة مقاييس الانسيابية Kinexus Prime للتأثير على تطوير التركيبات.
تُعد قطرات العين الموضعية هي طريقة العلاج الأمامية لحالات العين مثل جفاف العين والمياه الزرقاء والحساسية الموسمية. ومع ذلك، فمن المفهوم جيدًا أن قطرات العين الموضعية غير فعالة إلى حد كبير مع وصول أقل من 5% من الدواء في الجرعة المطبقة إلى الأنسجة المستهدفة [1]. وتنتج هذه الظاهرة في المقام الأول عن التأثير الطبيعي للعين لإزالة الأجسام الغريبة. يتكون الجزء الأمامي من العين، كما هو موضح في الشكل 1، من العديد من الحواجز مثل الغشاء الدمعي المعقد والطبيعة الكارهة للماء والكارهة للماء للقرنية. وبالإضافة إلى ذلك، يلعب التصريف الأنفي الدمعي والرمش دورًا رئيسيًا في التخلص السريع من قطرات العين المطبقة. يعتبر الوميض حالة فريدة من نوعها حيث ينتقل معدل القص من صفر أثناء فتح العين إلى قص مرتفع للغاية مع إغلاق الجفون وإعادة فتحها بسرعة.
لتحسين وقت بقاء المكونات النشطة في العين، يمكن استخدام أشكال جرعات مختلفة، مثل المراهم والمواد الهلامية والمستحلبات. NETZSCH عمل مؤخرًا مع مجموعة البحث والتطوير في شركة أدوية وأجهزة للعناية بالعين لتطوير منهجية اختبار فريدة من نوعها، في برنامج rSpace القابل للبرمجة للمساعدة في توجيه تطوير تركيبات مرهم وتركيبات قطرات العين المزلقة.
شروط القياس
تستخدم أجهزة قياس الريومتر Kinexus برنامج rSpace الذي يسمح للمستخدمين ببرمجة تسلسل اختبار مخصص. كما يمكن للمستخدمين أيضًا الوصول إلى أكثر من 200 برنامج تم إنشاؤها مسبقًا والتي تأتي مع البرنامج وتغطي 6 لغات وتعديلها.
ولاختبار العينات المقدمة، تم إنتاج تسلسل مخصص قادر على قياس عينة واحدة عبر مجموعة من معدلات القص، في درجات حرارة مختلفة، مع توقفات متقطعة للتسخين. تحاكي هذه الطريقة كلاً من تطبيق التركيبة الموضعية عند تطبيقها من العبوة الأولية (تدفق القص) في درجة حرارة الغرفة، وتأثير الوميض عند درجة حرارة قريبة من درجة الحرارة الفسيولوجية. معلمات الاختبار موضحة في الجدول 1.
الجدول 1: معلمات الاختبار لقياس المواد العينية الموضعية
| الهندسة | 1 درجة مخروطية، 40 مم |
|---|---|
| حجم العينة | 0.8 مل |
| الفجوة (H) | 1.5 مم |
| القوة العادية | 5 N |
| درجة الحرارة المختبرة | 25 درجة مئوية و37 درجة مئوية |
| نطاق القص المتساوي الحرارة | 1 -5000 1/s |
مقارنة التركيبات الموضعية
تظهر اللزوجة كدالة لمعدل القص ودرجة الحرارة لثلاثة منتجات موضعية تجارية في الأشكال 2 أ، ب، ج. يوضح الشكل 2 أ مرهم للعين مصنوع من الفازلين والزيوت المعدنية واللانولين والذي يستخدم لتخفيف أعراض جفاف العين أثناء الليل. الشكل 2 ب هو أيضًا مرهم يستخدم لعلاج أعراض جفاف العين أثناء الليل ولكنه يتضمن فيتامين أ مع الفازلين والزيت المعدني واللانولين. وأخيرًا، الشكل 2 ج، هو مرهم لتشحيم العين يحتوي على هيالورونات الصوديوم ذات الوزن الجزيئي العالي والجلسرين.
على الرغم من أن جميع العينات الثلاث مصممة لتوفير الراحة للعين لمرضى جفاف العين. إلا أن تركيبات المراهم العينية الموضحة في الشكلين 2 أ و2 ب أكثر لزوجةً مقارنةً بالمواد المزلقة الموضحة في الشكل 2 ج. بالإضافة إلى ذلك، فإن المراهم لها اعتماد واضح على درجة الحرارة حيث أن تسخين العينات من درجة الحرارة المحيطة إلى درجة الحرارة الفسيولوجية يقلل بشكل كبير من لزوجتها. وعلى النقيض من ذلك، تُظهر مادة التشحيم انخفاضًا طفيفًا فقط في اللزوجة مع زيادة درجة الحرارة، وهذا لا يغير من شكل استجابتها الكلية. هذه نتائج مفيدة من وجهة نظر التصميم: "تذوب" المراهم أمام حرارة العين ولكنها تظل لزجة بما يكفي لتعزيز وقت الاحتفاظ بها. غالبًا ما تستخدم هذه المراهم لراحة العين لدى المرضى الذين يعانون من جفاف العين الشديد وأمراض القرنية. من ناحية أخرى، يُظهر مرهم تزييت العين تأثير ترقق القص الواضح مما يشير إلى أن التركيبة ستخف مع الوميض ولن يتم إزالتها بسرعة أو إعاقة الرؤية.
أخيرًا، على الرغم من أن كلاهما مزلّق للعينين بتركيبات متشابهة، إلا أن هناك اختلافًا واضحًا في ملامح الاستجابة الموضحة في الشكلين 2 أ و2 ب. ففي درجة حرارة الغرفة، يُظهر الشكل 2ب استجابة ثنائية الطور للقص بدلاً من الاستجابة التدريجية التي يظهرها الشكل 2أ. وبالإضافة إلى ذلك، في درجات الحرارة الفسيولوجية، تكون العينة 2ب أكثر لزوجة بشكل ملحوظ مقارنةً بالشكل 2أ. وتوضح هذه النتيجة حساسية وحدات Kinexus وقدرتها على التفريق بين المنتجات، حتى عندما تكون لها تركيبات متشابهة.
الملخص
توفر سلسلة أجهزة قياس الانسيابية NETZSCH Kinexus Prime من أجهزة قياس الانسيابية للمستخدمين تعددية الاستخدامات ودرجة عالية من التخصيص عندما يتعلق الأمر بتوصيف السوائل المعقدة وشبه الصلبة. بالنسبة لتطبيقات المستحضرات الصيدلانية وعلوم الحياة، فإن الحساسية العالية عبر نطاق معدل القص large وانخفاض حجم العينة هما سمتان رئيسيتان للاختبار. وقد أوضحنا هنا كيف تم إنشاء طريقة اختبار مخصصة لجهاز Kinexus لإنتاج بيانات عن منتجات العناية بالعين التجارية لدعم تطوير التركيبات. يسمح نطاق معدل القص الواسع للمستخدمين بمحاكاة معدلات القص الوامض لتوجيه خبراء التركيبات بشأن وقت بقاء العين وراحة المريض والضبابية.