一、实验前期准备

1. 仪器与耗材准备

选用芬兰Kibron表面/界面张力分析仪,配备DyneProbe金属探针、温控模块、配套采集软件、石英微量样品杯。耗材包含18.2 MΩ·cm超纯水、模拟泪液基质、待测眼用制剂原液、0.22 μm水系无菌滤膜、移液设备、无水乙醇、无尘氮气。

探针预处理:使用丁烷火焰灼烧DyneProbe探针,清除表面有机物残留,自然冷却至室温后安装至张力传感器。

仪器放置在无风、无震动实验台面,开机预热30 min,设定实验温度34±0.5 ℃,模拟人体眼表温度,启动采集软件完成设备自检,确认探针升降与张力采集功能正常。

所有样品杯依次使用无水乙醇、超纯水充分冲洗,氮气吹干,操作过程避免手部接触样品杯内壁。


2. 溶液配制

模拟泪液配制:按照人工泪液标准配方配制模拟眼表泪液相,调节pH至7.3~7.5,配制完成后使用0.22 μm滤膜过滤,超声脱气30 min,静置备用。

待测眼用制剂:成品药液直接取样;含不溶性微粒的混悬型眼用制剂静置后取上清液测试,避免固体颗粒接触探针造成信号异常。如果处方含有防腐剂、增稠剂,不进行额外稀释,尽量采用原液测试。

空白对照溶液:选用药典标准生理盐水作为基础对照;同时采用商品化无刺激人工泪液作为阳性参照样品。


3. 基线校准与空白验证

向样品杯中装入脱气生理盐水,放置温控台,等待温度稳定,探针浸润液面后静置平衡,执行基线归零。

持续记录生理盐水表面张力30 min,数值波动小于0.2 mN/m,判定仪器基线稳定。

测定标准人工泪液的表面张力以及药液-模拟泪液之间的界面张力,记录数据作为参照基准。


二、完整检测操作流程

1. 药液表面张力测定操作

向洁净样品杯中加入足量待测眼用制剂药液,将样品杯放置于温控平台,等待体系温度稳定至34 ℃。

静置5 min消除移液带来的扰动,观察液面,确保不存在微小气泡,出现气泡需要重新取样。

调整探针位置,使探针下降并接触气液界面。软件设置动态张力采集模式,持续采集30~60 min,获取平衡表面张力。

同一份样品至少独立重复测试3次。

测试完成后升起探针,火焰灼烧清洁,样品杯清洗吹干,准备后续样品检测。


2. 药液与模拟泪液界面张力测定操作

向样品杯中加入底层模拟泪液,沿杯壁缓慢添加待测眼用药液,形成两相体系,操作轻柔,不能搅动两相形成乳浊液,保证界面平整清晰。

等待体系温度稳定,静置5 min稳定两相界面。

调整探针位置,使探针定位至药液与模拟泪液两相界面处,启动采集程序,连续记录界面张力直至数值稳定,得到平衡界面张力。

每组样品测试完成后彻底清洗样品杯与探针,防止不同制剂组分相互污染。


3. 对照样品有序测试安排

按照先空白生理盐水、标准人工泪液,再待测样品的顺序开展测试。

不同处方眼用制剂依次测试,每间隔3个待测样品插入一次标准人工泪液复测,监控仪器漂移。

混悬眼用制剂、含表面活性剂处方、不同浓度防腐剂处方安排分组对比测试。


三、数据处理、刺激性评价标准与质控要点

1. 数据提取处理

从软件导出动态张力原始数据,提取平衡表面张力、药液/模拟泪液平衡界面张力。汇总各组平行实验数据,计算平均值。

对比待测药液与标准人工泪液的张力差异,张力偏离正常泪液区间的幅度作为润湿性与刺激性初判依据。


2. 润湿性与刺激性判定逻辑

健康人泪液具备稳定的表面张力区间,眼用制剂药液平衡表面张力接近天然泪液数值,药液在眼表铺展润湿性良好,不易破坏泪膜结构,潜在刺激性更低。

药液表面张力过低,代表处方中表面活性剂含量偏高,过量表面活性剂容易破坏眼表上皮细胞膜、瓦解泪膜脂质层,引发干涩、刺痛、结膜刺激。

药液表面张力显著高于天然泪液,药液润湿性变差,难以均匀铺展在角膜表面,容易造成局部药物浓度过高,同时阻碍泪膜重建,长期使用存在眼干、异物感风险。

药液与模拟泪液之间界面张力过大,两种液体相容性较差,滴入眼部后不利于药液融合进入天然泪膜,容易破坏原有泪膜稳定性,诱发眼部不适。


3. 关键实验质控事项

全程控制实验温度稳定在34 ℃,温度会显著改变表面张力数值,温度波动将影响结果可比性。

加样操作动作平缓,两相界面一旦被搅动乳化,必须重新配制样品。

眼用制剂中的防腐剂、聚合物容易吸附在金属探针表面,每组样品测试结束必须灼烧清洁探针。

避免气流直吹样品杯,防止药液挥发改变浓度、扰动液面界面。

原液尽量现取样现测试,高分子增稠类眼用制剂长时间静置可能发生黏度变化,间接影响界面测量。


四、方案拓展应用

本方法适用于眼用溶液、凝胶、混悬剂处方筛选,用来优化表面活性剂、增稠剂、防腐剂用量。经过张力初筛得到的低刺激候选处方,可以进一步开展体外角膜细胞刺激性试验进行验证。如果需要研究制剂组分与眼表细胞膜相互作用,可搭配Kibron 抖淫成年app下载构建磷脂单分子膜,模拟角膜脂质层开展相互作用测试。