خصوصیات شیمیایی فیزیکی در ارزیابی ایمنی

اولین بخش از رهنمودهای منتشر شده در اکتبر 2012 توسط سازمان همکاری اقتصادی و توسعه (OECD) برای آزمایش مواد شیمیایی شامل لیستی از خصوصیات فیزیکی-شیمیایی مربوطه است.1 شناسایی ترکیب مورد نظر اولین قدم در ارزیابی متقابل شیمی و بدن است ، زیرا ارزیابی کننده را به ابزاری برای پیش بینی و تهیه یک برنامه برای ارزیابی مجهز می کند.

خصوصیاتی که ماهیت شیمیایی ماده را تغییر ندهند “فیزیکی” نامیده می شوند در حالی که خصوصیاتی که ماهیت شیمیایی ماده را تغییر می دهند “شیمیایی” نامیده می شوند. هرچه اطلاعات به دست آمده در این مرحله اولیه دقیق تر باشد ، بهتر می توان ماده ای را شناخت و از خصوصیات آن شناخت بهتری داشت. این خصوصیات می توانند به فرمول سازان کمک کنند تا درک کنند که چگونه ممکن است تحت شرایط مختلف رفتار کند.

ماهیت اصلی ارزیابی ایمنی ترکیباتی که روزانه استفاده می کنیم ، مانند مراقبت های شخصی و مواد آرایشی ، در اثر متقابل و تأثیر ترکیب بر بدن است. ارزیابی براساس این فرضیه است که در یک غلظت مشخص ، مسیر قرار گرفتن در معرض و شدت ، شیمی (ترکیب استفاده شده) وارد شده به زیست شناسی (پوست) ممکن است توسط بدن به عنوان بیگانه یا مضر شناخته شود و بنابراین ممکن است واکنش نامطلوبی ایجاد کند. بنابراین ، ارزیاب باید تلاش کند تا خطرات مرتبط با قرار گرفتن در معرض پیش بینی را ترسیم کند و تعیین کند که آیا خطر پیش بینی شده قابل قبول است و آیا استفاده از آن خطر را توجیه می کند.

پوست بزرگترین و پیچیده ترین اندام ایمنی بدن انسان است. این نقش های مختلفی را پر می کند ، سیگنالهایی را از محیط دریافت می کند که از طریق آبشارهای پیچیده به گردش خون و بالعکس منتقل می شوند. ساختار و ترکیب آن ، یک جریان واکنش پذیر بسیار حساس از محرک ها در داخل و خارج را فراهم می کند. تقریباً در مدت 30 روز ، یک پوست سالم و سالم به طور کامل تجدید می شود. این بدان معنی است که فراوانی سلولهای بنیادی که با عناصر غذایی ، عناصر کمیاب و پپتیدهای خاص تکمیل می شوند ، برای مطابقت با سد تولید شده دائماً سنتز می شوند. با تغذیه از خون در درم واسکولار ، همراه با شاخص های محیطی و عواملی که ترشح ، تقسیم شده و سلول های ایمنی اکتسابی آن را تحت تأثیر قرار می دهد ، فرض تفاوت سلامتی و بیماری را در خود جای داده است.

برای افزودن به این پیچیدگی ، پوست میزبان مقدار زیادی بیوتا است که در حفظ آن و همچنین در جلوگیری از تکثیر و بیماری زایی باکتریها و قارچهای فرصت طلب نقش اساسی دارد. برخی از روشهای درمانی و عدم تعادل بیوتا باعث ایجاد اختلال در سد بیولوژیکی ، بیماری بالقوه و حساسیت غیرطبیعی می شود.

اولین و مهمترین گام در ارزیابی ایمنی مواد تشکیل دهنده و ترکیبات مراقبت از پوست ، توصیف ترکیبات مورد استفاده است. شیمی ، فیزیک ، ثبات و ماهیت کلی آنها. جمع آوری چنین اطلاعاتی در مراحل اولیه تولید محصول برای مسیر پروژه و موفقیت آن ضروری است. ارزیابی ایمنی محصولات مراقبت از پوست با توجه به ترکیبات دقیق آنها تعیین می شود. یعنی مواد اولیه منفرد موجود در آن. مواد اولیه باید برای موارد زیر مشخص شود:

  • ساختار شیمیایی وزن مولکولی و ثبات ذاتی آن در شرایط مختلف.
  • خصوصیات فیزیکی مانند شکل ظاهری ، رنگ ، چگالی ، اندازه ذرات ، بار الکتریکی ، جذب نور و در صورت لزوم ، نقطه ذوب ، نقطه جوش ، نقطه انجماد ، نقطه اشتعال و حداقل دمای اشتعال. هنگام تعیین اندازه ذرات باید برجسته شود که اندازه ذرات متوسط ​​برای درک خصوصیات ذرات کافی نیست و باید یک توزیع اندازه ایجاد شود بنابراین می توان اندازه ذرات تشکیل دهنده اکثر دسته را ارزیابی کرد. و
  • سطح و ماهیت خلوص. اینها از اهمیت کلیدی برخوردار هستند زیرا ناخالصی ها ، اگرچه معمولاً در غلظت کمتری از ماده اصلی هستند ، اما می توانند یک اثر سم شناسی ایجاد کنند که به ترکیب اصلی بی ربط است و در صورت بالاتر بودن خلوص می تواند به حداقل برسد یا از بین برود. یک روش تحلیلی معتبر باید برای تعیین سطح خلوص و ناخالصی ها برای اطمینان از سازگاری دسته به دسته استفاده و استفاده شود.

طبق دستورالعمل های کمیسیون اتحادیه اروپا که در نوامبر سال 2013 منتشر شد ، “هنگامی که مواد کاملاً مشخص شیمیایی وجود دارد ، مقدار و فرمول مولکولی آنها باید همراه با مشخصات تحلیلی آنها (درجه خلوص ، شناسایی ناخالصی های اصلی ، معیارها و روش های آزمایش استفاده شده) “2 بعلاوه در این سند عنوان شده است که “آثار می توانند از منابع زیر سرچشمه بگیرند: ناخالصی ها در مواد اولیه / مواد. فرآیند تولید ؛ تکامل شیمیایی بالقوه / اثر متقابل و / یا مهاجرت مواد موجود در محصول که می تواند در شرایط طبیعی نگهداری و / یا از طریق تماس با مواد بسته بندی رخ دهد. ”

  • با ترکیباتی که با حلالها استخراج می شوند ، باید سطح حلالهای باقیمانده تعیین شود.
  • ماهیت و محتوای فلزات سنگین باید مشخص شود.
  • حلالیت در انواع حلال های مربوطه ؛ و
  • PH موجود در آب باید تعیین و ثبت شود. PH طبیعی پوست در حدود 5.5 است. اگر pH تولید شده توسط این ترکیب 2 یا کمتر یا 5/11 یا بالاتر باشد ، این ترکیب به عنوان یک ماده خورنده پوست در نظر گرفته می شود و نمی تواند در فرمولاسیون استفاده شود یا باید خنثی شود.

تعامل بین انواع خواص فیزیکی-شیمیایی ممکن است تا حدی امکان پیش بینی اثر متقابل ترکیب با پوست و از این رو پتانسیل سمی آن را فراهم کند. البته این ارزیابی فرد را از نیاز به انجام تجربی آزمایش های ارزیابی ایمنی سفارشی رها نمی کند بلکه باید بخشی از ارزیابی کلی و توجیه خطر نظریه پردازی باشد.
متشکل از قرنیه سلولهای پر کراتین که توسط ساختارهای لایه ای بسیار سازمان یافته احاطه شده اند ، یک لایه سالم و رویه سالم و سالم (لایه شاخی) لیپوفیلی و نسبتاً خشک است (از 15٪ آب تشکیل شده است). بنابراین به طور کلی فرض بر این است که ترکیبات لیپوفیلی به راحتی در لایه شاخی تقسیم می شوند. این بدان معنی است که یک ترکیب لیپوفیلیک ، بسته به سایر خصوصیات مربوطه مانند وزن مولکولی و بار الکتریکی ، ممکن است در لایه بالایی پوست باقی بماند ، مخزنی ایجاد کند ، یا بیشتر تقسیم شود یا به لایه های عمیق تر ، اپیدرم زنده ، درم و گردش خون.

چربی دوست بودن یک ترکیب با ضریب تقسیم آب اکتانول / آب یا Log P تعیین می شود. این مقدار نسبت غلظت یک ترکیب را در مخلوطی از اوکتانول و آب منعکس می کند که در حالت تعادل غیرقابل اصلاح هستند. ضریب نشان دهنده اندازه گیری تفاوت اختلاف پذیری در دو مرحله است. به عنوان مثال ، هرچه میزان حلالیت در اکتانول بیشتر باشد ، چربی دوست بودن بالاتر است و بالعکس.

دیدگاه کلی برای آستانه وزن مولکولی مرتبط با نفوذ به پوست 500 دالتون است. این بدان معنی است که ترکیباتی با وزن مولکولی بالا مانند پلیمرها در بالای پوست باقی مانده و نفوذ نمی کنند. با این حال ، این بدان معنا نیست که آنها اثر بیولوژیکی نخواهند داد ، اما این تأثیر مستقیماً با شیمی پلیمر ارتباط نخواهد داشت. به عنوان مثال ، اسید هیالورونیک با وزن مولکولی 2 × 106 دالتون به پوست شکسته نشده نفوذ نخواهد کرد. با این حال ، ممکن است با گرفتن آبی که بدن را از طریق پوست به محیط خارج کند و در نتیجه از دست دادن آب ترانس اپیدرمی (TEWL) ، محتوای آب لایه شاخی را بالا ببرد. درازمدت ، چنین تأثیری می تواند جمعیت بیوتای پوست را تغییر دهد و همچنین باعث حل شدن بیشتر و تقسیم پوست ترکیبات محلول در آب در پایه استفاده شده می شود.

اگر ترکیبی که به پوست وارد می شود مخزنی در لایه شاخی ایجاد کند و برای مدت زمان کافی در آنجا باقی بماند و به اپیدرم تقسیم نشود ، به احتمال زیاد با سلولهایی که به طور طبیعی از پوست لایه برداری می شوند ، برداشته می شود. اگر فراتر از اپیدرم به داخل درم واسکولار نفوذ کند ، منطقی است که تصور کنیم مقادیر خاصی به سیستم خون جذب می شود تا در اندام های داخلی توزیع شود.

از آنجا که پوست بار منفی دارد ، ممکن است مولکولهای کاتیونی چسبندگی بهتری به لایه شاخی نشان دهند. در اینجا نیز ، بسته به سایر خواص ، ترکیبات کاتیونی ممکن است در لایه بالایی یا پارتیشن عمیق تر باقی بمانند.

حلالیت ترکیب در باز استفاده شده بر روی پوست یک جنبه اساسی برای مطالعه است. جذب پوست بستگی زیادی به غلظت ارائه شده به آن دارد ، زیرا مولکول ها به دنبال قانون انتشار ساده فیک به پوست نفوذ می کنند. طبق قانون فیک ، شار مولکول ها از مناطقی با غلظت بالا به مناطقی با غلظت کم و با بزرگی متناسب با شیب غلظت حرکت می کنند. از آنجا که حداکثر غلظت به طور مستقیم با حلالیت ارتباط دارد ، هرچه انحلال بیشتر باشد ، نفوذ بیشتر و در نتیجه ، احتمال قرار گرفتن در معرض و خطر بالاتر است. این قانون فقط برای ترکیبات در فرم مولکولی آنها اعمال می شود و نه برای ترکیبات در شکل ذرات آنها مانند پودرها. برهمکنش ذرات با پوست در ستون آینده بحث خواهد شد که به جنبه های ایمنی نانوذرات نیز پرداخته خواهد شد.

اگر ترکیبی در اشعه ماورا بنفش یا طیف های مرئی جذب شود ، ممکن است سمی بودن عکس را نشان دهد (تحریک کننده عکس ، حساس به عکس یا ژنوتوکسیک عکس). این بدان معنی است که با جذب اشعه ، ساختار آن و در نتیجه تعامل با پوست ممکن است تغییر کند و یک اثر سمی به فرد بدهد. مسمومیت با عکس در ستون آینده به تفصیل مورد بحث قرار خواهد گرفت اما این مثالی از پیامدهای خاصیت فیزیکی بر ایمنی احتمالی است. از آنجا که مسمومیت با عکس طبق تعریف به جذب تشعشع نیاز دارد ، ترکیبی بدون چنین خاصیتی نمی تواند سمی برای عکس باشد. بنابراین چنین تأثیری نگران کننده نیست و نباید بخشی از باتری تست باشد.

هنگامی که صحبت از استخراج ترکیبات طبیعی می شود که در آن توصیف ترکیب کل ممکن است دشوار و گاه غیرممکن باشد ، باید روی این موارد تمرکز کرد:

  • ترکیب اصلی با بیشترین درصد ترکیب.
  • شناسایی شیمی شیمی کلیدی که تصور می شود یا شناخته شده است که باعث ایجاد فعالیت بیولوژیکی ، ماهیت و درصد آنها می شود.
  • حلالهای باقیمانده
  • فلزات سنگین؛
  • آلودگی میکروبیولوژیکی ؛ و
  • سازگاری دسته ای به دسته ای بالا.

سرانجام ، شرح و مستند سازی خصوصیات فیزیکی-شیمیایی این ترکیب یا ترکیب مورد نظر باید برای استفاده در روشهای سیلیسی برای روشن کردن ایمنی باشد. به عنوان مثال ، روابط ساختار-فعالیت (SAR) چنین است. در روش های سیلیکو ، غربالگری مجازی و ارزیابی های متشکل از روش های رایانه ای است که از اطلاعات جاسازی شده در نرم افزار برای مقایسه شیمی جدید یا ناشناخته با یک استخر موجود و ترسیم همبستگی و ارتباط استفاده می کند. از چنین ابزاری برای پیش بینی اثرات سمی با استفاده از الگوریتمی خاص استفاده می شود.

باید اذعان کرد که چنین سیستمهایی ممکن است گاهی اطلاعات نادرستی را ارائه دهند زیرا الگوریتم مورد استفاده ممکن است مربوط نباشد یا وقتی اثرات بیولوژیکی یا فیزیکی مانند متابولیسم یا تخریب به ترتیب مورد توجه قرار نگیرند.

به طور خلاصه ، خواه یک ماده اولیه ، مخلوط ، عصاره طبیعی ، ترکیب یا فرمولاسیون باشد ، درک و جمع آوری خصوصیات شیمیایی فیزیکی اولین و اساسی ترین قسمت در تولید محصول به طور کلی و ارزیابی ایمنی به طور خاص است. این اطلاعات باید در ارزیابی کلی استفاده شود و بخشی از بسته اطلاعات محصول (PIF) باشد.
این باید مسیر را هموار و تصمیمات مطالعه توالی را شروع کند ، از بیشترین نگرانی بر اساس این ویژگی ها ، سطح قرار گرفتن در معرض و جمعیت انتخابی شروع می شود.

منابع:

  1. OECD http://www.oecd.org/chemicalsafety/testing/TG٪20List٪20EN٪20Aug٪202012.pdf
  2. ضمیمه I کمیسیون اتحادیه اروپا http://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/PDF/؟uri=CELEX:32013D0674&qid=1395764232390&from=FR:PDF

نوا دایان

رئيس جمهور
دکتر ناوا دایان LLC

Nava Dayan Ph.D. صاحب دکتر ناوا دایان LLC ، یک مشاوره علوم و تحقیقات پوست و ارائه خدمات به صنایع دارویی ، آرایشی و بهداشتی و مراقبت های شخصی است. او 25 سال سابقه فعالیت در بخش مراقبت از پوست و بیش از 150 اعتبار انتشار دارد.
تلفن: 201-206-7341
ایمیل: [email protected]

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>