Giriş
NETZSCH Kinexus Prime serisi reometreler, hassasiyeti, düşük hacim gereksinimi, modüler geometrileri ve Advanced Software yetenekleri sayesinde çok çeşitli karmaşık sıvıları ve yarı katıları karakterize edebilir. Özellikle, bu reometreler çok düşük (0,001 1/s) ile çok yüksek (10.000 1/s) kayma hızları arasında eşsiz hassasiyet sağlayan ultra düşük sürtünmeli hava yatağına sahiptir. Bu, bir damlalıktan kayma veya göz kırpma sırasında göz üzerindeki fizyolojik kayma gibi gerçek dünya koşulları altında malzeme davranışını anlamak ve ölçebilmek için önemlidir. Oftalmik odaklı tedavi şirketleri, formülasyon geliştirmeyi etkilemek için Kinexus Prime serisi reometreler tarafından üretilen verileri kullanabilir.
Topikal göz damlaları, kuru göz, glokom ve mevsimsel alerjiler gibi oküler rahatsızlıklar için ön plandaki tedavi yöntemidir. Bununla birlikte, topikal göz damlalarının, uygulanan dozdaki ilacın %5'inden daha azının hedef dokulara ulaşmasıyla büyük ölçüde etkisiz olduğu iyi anlaşılmıştır [1]. Bu olgunun başlıca nedeni gözün yabancı cisimleri uzaklaştırmaya yönelik doğal etkisidir. Şekil 1'de gösterildiği gibi gözün ön kısmı, karmaşık gözyaşı filmi ve korneanın hidrofobik ve hidrofilik doğası gibi çok sayıda bariyerden oluşur. Ek olarak, nazolakrimal drenaj ve göz kırpma, uygulanan göz damlalarının hızlı bir şekilde ortadan kaldırılmasında önemli bir rol oynar. Göz kırpma, göz açıkken kayma hızının sıfırdan, kapaklar hızla kapanıp yeniden açılırken çok yüksek kayma hızına çıktığı benzersiz bir durumdur.
Aktif bileşenlerin kalış süresini iyileştirmek için merhemler, jeller ve emülsiyonlar gibi farklı dozaj formları kullanılabilir. NETZSCH kısa bir süre önce, merhem ve kayganlaştırıcı göz damlası formülasyonlarının geliştirilmesine yardımcı olmak üzere programlanabilir rSpace yazılımında benzersiz bir test metodolojisi geliştirmek için bir göz bakımı ilaç ve cihaz şirketinin Ar-Ge grubuyla birlikte çalıştı.
Ölçüm Koşulları
Kinexus reometreleri, kullanıcıların özel bir test dizisi programlamasına olanak tanıyan rSpace yazılımını kullanır. Kullanıcılar ayrıca yazılımla birlikte gelen ve 6 dili kapsayan 200'den fazla önceden oluşturulmuş programa erişebilir ve bunları değiştirebilir.
Sağlanan numuneleri test etmek için, tek bir numuneyi çeşitli kesme hızlarında, farklı sıcaklıklarda, ısıtma için aralıklı duraklamalarla ölçebilen özel bir dizi üretildi. Bu yöntem hem topikal formülasyonun oda sıcaklığında birincil ambalajdan (kesme akışı) uygulanmasını hem de yakın fizyolojik sıcaklıkta göz kırpmanın etkisini simüle etmektedir. Test parametreleri Tablo 1'de özetlenmiştir.
Tablo 1: Topikal oftalmik malzemelerin ölçümü için test parametreleri
| Geometri | 1° koni, 40 mm |
|---|---|
| Örnek hacmi | 0.8 ml |
| Boşluk (H) | 1.5 mm |
| Normal kuvvet | 5 N |
| Sıcaklık testi | 25°C ve 37°C |
| İzoterm kayma aralığı | 1 -5000 1/s |
Topikal Formülasyonların Karşılaştırılması
Üç ticari topikal ürün için kesme hızı ve sıcaklığın bir fonksiyonu olarak viskozite Şekil 2a, b ve c'de gösterilmiştir. Şekil 2a, kuru göz semptomlarının gece boyunca giderilmesini sağlamak için kullanılan petrolatum, mineral yağ ve lanolinden yapılmış bir oküler merhemi göstermektedir. Şekil 2b de kuru göz semptomlarını gece boyunca tedavi etmek için kullanılan bir merhemdir ancak petrolatum, mineral yağ ve lanolin ile birlikte A Vitamini içerir. Son olarak, Şekil 2c, yüksek moleküler ağırlıklı sodyum hiyalüronat ve gliserin içeren bir oküler kayganlaştırıcıdır.
Her üç örnek de kuru göz hastaları için göz konforu sağlamak üzere tasarlanmıştır. Şekil 2a ve 2b'de gösterilen oküler merhem formülasyonları, Şekil 2c'de gösterilen kayganlaştırıcıya kıyasla büyüklük sırasına göre daha viskozdur. Ek olarak, merhemler, numunelerin ortam sıcaklığından fizyolojik sıcaklığa ısıtılmasının viskozitelerini önemli ölçüde azalttığı açık bir sıcaklık bağımlılığına sahiptir. Buna karşılık, yağlayıcı, sıcaklık arttıkça viskozitede sadece hafif bir azalma gösterir, bu da genel yanıt profilini değiştirmez. Bunlar tasarım açısından bilgilendirici sonuçlardır: merhemler gözün ısısına karşı 'erir' ancak tutma süresini artıracak kadar viskoz kalır. Bu merhemler genellikle şiddetli kuru göz ve kornea hastalıkları olan hastalarda göz konforu için kullanılır. Öte yandan oküler kayganlaştırıcı, formülasyonun göz kırpmanın bir fonksiyonu olarak inceleceğini ve hızlı bir şekilde çıkarılmayacağını veya görüşü engellemeyeceğini gösteren belirgin bir kayma inceltme etkisi gösterir.
Son olarak, her ikisi de benzer formülasyonlara sahip oküler yağlayıcılar olmasına rağmen, Şekil 2a ve 2b'de gösterilen yanıt profillerinde belirgin bir fark vardır. Oda sıcaklığında, Şekil 2b, Şekil 2a'da gösterilen kademeli tepkiden ziyade kaymaya karşı iki fazlı bir tepki göstermektedir. Ayrıca, fizyolojik sıcaklıklarda, 2b numunesi 2a'ya kıyasla önemli ölçüde daha viskozdur. Bu sonuç, Kinexus ünitelerinin hassasiyetini ve benzer bileşimlere sahip olsalar bile ürünler arasında ayrım yapabilme kabiliyetlerini göstermektedir.
Özet
NETZSCH Kinexus Prime serisi reometreler, karmaşık sıvıların ve yarı katıların karakterizasyonu söz konusu olduğunda kullanıcılara çok yönlülük ve yüksek derecede özelleştirme sunar. Farmasötik ve yaşam bilimleri uygulamaları için, large kayma hızı aralığında yüksek hassasiyet ve düşük numune hacmi test için temel özelliklerdir. Burada, formülasyon geliştirmeyi desteklemek amacıyla ticari göz bakım ürünleri hakkında veri üretmek üzere Kinexus için özel bir test yönteminin nasıl oluşturulduğunu gösterdik. Geniş kayma hızı aralığı, kullanıcıların göz kırpma kayma hızlarını simüle ederek formülasyon uzmanlarına oküler kalma süresi, hasta konforu ve bulanıklık konularında rehberlik etmelerini sağlar.