المصطلحات.
مُطلِق (إطلاق): تنتشر المادة الفعالة خارج المادة إلى السائل أو الآجار أو النسيج، وتؤثر أيضًا على مسافة من السطح. أمثلة: أيونات الفضة، والمبيدات الحيوية المذابة، والمضادات الحيوية.
مرتبط (نشط بالتلامس): تكون المادة الفعالة مثبَّتة كيميائيًا أو بإحكام في المادة ولا تؤثر إلا بالتلامس المباشر [1, 2]. مثال: بوليمرات الأمونيوم الرباعية المرتبطة بالسطح.
مختلط: تؤثر المادة بالطريقتين معًا، كأن تُطلق أيونات عند السطح أو يحتوي حامل مرتبط على مكوّن قابل للذوبان.
منطقة التثبيط: منطقة صافية خالية من النمو البكتيري حول عينة موضوعة على آجار مُلقَّح. وتتكوّن عندما تنتشر مادة فعالة من العينة إلى الآجار.
الراشح: السائل الذي خُزِّنت فيه العينة لإجراء اختبار الإطلاق. ويحتوي على كل ما أطلقته المادة خلال تلك المدة.
ماذا تعني منطقة التثبيط.
في اختبار الانتشار في الآجار، توضع العينة على وسط غذائي مُلقَّح بالبكتيريا، مثلًا وفق ISO 20645 للأقمشة النسيجية أو AATCC TM147، وهي طريقة الخطوط المتوازية [3, 4]. وإذا انتشرت مادة فعالة في الآجار، تبقى حول العينة منطقة خالية من النمو.
يتوقف عرض المنطقة أساسًا على مدى سهولة انتقال المادة عبر الآجار. وهو لا يقول إلا القليل عن النشاط على السطح نفسه. والمادة التي لا تُطلق شيئًا لا تُكوّن منطقة، حتى لو كانت تؤثر بالتلامس [5].
ولذلك يمكن أن يعني غياب المنطقة أحد أمرين: نشاطًا بالتلامس أو انعدام النشاط. ولا يميّز بينهما إلا اختبار التلامس. وفي المقابل، قد تؤثر المادة التي تكوّن منطقة وهي مرتبطة أيضًا.
مقارنة بين منطقة التثبيط واختبارات التلامس.
يلتقط اختبارا التلامس كلاهما المواد المُطلَقة أيضًا. ولا يتضح ما إذا كان التأثير يأتي من السطح أو من الراشح إلا باختبار الإطلاق.
| الميزة | منطقة التثبيط (الانتشار في الآجار) | ISO 22196 / JIS Z 2801 | ASTM E2149 |
|---|---|---|---|
| المبدأ | عينة على آجار مُلقَّح | معلّق بكتيري تحت فيلم تغطية على العينة | عينة في معلّق بكتيري مُرَجّ |
| المدة والظروف | حضانة على آجار مغذٍّ | 24 h، 35 °C، رطوبة نسبية لا تقل عن 90 % | تلامس لمدة 1 h في محلول منظِّم مع رجّ مستمر |
| النتيجة | عرض المنطقة الخالية من النمو | النشاط المضاد للبكتيريا R، الفرق اللوغاريتمي (log) عن العينة غير المعالَجة | الانخفاض مقابل الشاهد بـ % أو log |
| العينات المناسبة | المنسوجات والأفلام والعينات المسطحة | البلاستيك والأسطح الأخرى غير المسامية | الألياف والمنسوجات والمساحيق والأشكال غير المنتظمة |
| يكشف المواد الفعالة المرتبطة | لا | نعم | نعم |
| يُظهر الإطلاق | نعم | لا | لا، لا يمكن التمييز بينهما وفق المعيار |
الأدبيات العلمية
المزايا والعيوب.
| مُطلِق | مرتبط | |
|---|---|---|
| المزايا | يؤثر أيضًا في الفجوات وفي المحيط · يسهل الكشف عن الإطلاق | لا فقدان للمادة الفعالة بسبب الإطلاق · لا وجود لمادة فعالة في المحيط أو الأغذية أو الأنسجة |
| العيوب | ينفد المخزون · تصل المادة إلى الأنسجة أو الأغذية أو مياه الصرف · يحتاج الانتقال والتعرض إلى تقييم | يؤثر بالتلامس المباشر فقط · قد تغطي الترسبات السطح · يحتاج إلى طريقة اختبار مناسبة |
| الفئات المعتادة | أيونات الفضة، المبيدات الحيوية المذابة، المضادات الحيوية | مركبات الأمونيوم الرباعية المرتبطة بالسطح، البوليمرات الكاتيونية المطعَّمة، الطبقات المحفِّزة ضوئيًا |
الأدبيات العلمية
لماذا يهم الفرق.
- الديمومة. يستهلك النظام المُطلِق مخزونه. فالمنسوجات المعالَجة بالفضة، مثلًا، تُطلق الفضة أثناء الغسيل؛ ويتوقف المقدار على نوع المعالجة [13].
- التلامس مع الإنسان والغذاء. كل ما يخرج من المادة يُعدّ انتقالًا في حالة التلامس مع الأغذية، ويشكّل جزءًا من التقييم البيولوجي للأجهزة الطبية [9, 10].
- البيئة والوسم. تصل المواد المُطلَقة إلى مياه الصرف. وتقيّم لائحة المنتجات المبيدة الحيوية (BPR) كل مادة فعالة بحسب نوع المنتج، وتحتاج السلع المعالَجة التي تحمل ادعاءً إلى ملصق [12].
كيف يُقاس الإطلاق.
01
ضعوا العينة في وسط يطابق التطبيق، مثل الماء أو محاكي الأغذية أو العرق الاصطناعي أو البول.
02
خذوا عينات من الراشح في أوقات محددة، مثلًا بعد يوم وأسبوع وشهر.
03
حلّلوا الراشح كيميائيًا
المعادن مثلًا بواسطة ICP-MS، والمواد الفعالة العضوية بالكروماتوغرافيا.
04
اختبروا الراشح ميكروبيولوجيًا. فإذا ثبّط النمو بمفرده، فإن مادة مُطلَقة هي التي تعمل.
05
اختبروا العينة التي خضعت للإطلاق مرة أخرى بطريقة تلامس. فإذا بقي التأثير، فهذا يشير إلى مكوّن مرتبط.
سبعة أسئلة إلى مورِّدكم.
هل تُطلق المادة مادة فعالة، وإن كان كذلك فكم مقدارها، وفي أي وسط، وخلال أي مدة؟
أي اختبار يثبت الأداء: المعيار والكائنات الحية ومدة التلامس والظروف والمختبر والتاريخ؟
هل أُعيد اختبار الأداء بعد التقادم أو التنظيف أو الغسيل؟
كيف يتغير الأداء عندما يتسخ السطح، مثلًا ببروتين أو دهون؟
ما المادة الفعالة التي تحتويها المادة، وهل هي معتمدة أو قيد المراجعة لنوع المنتج [12]؟
ما المواد التي يمكن أن تنتقل إلى الأغذية أو إلى الجلد أو إلى الأنسجة، وفي ظل أي قواعد يجري تقييم ذلك، مثل اللائحة (EU) رقم 10/2011 أو ISO 10993 [9, 10]؟
كيف يُوسَم المنتج إذا ادُّعيت خاصية مبيدة حيوية؟
لمنتجكم
ماذا يعني هذا لمنتجكم.
بالنسبة إلى المنسوجات، يحدد موضع التأثير الاختبار: فإن ISO 20645 لا يكشف إلا المواد المُطلَقة، بينما يقيس ISO 20743 النشاط المضاد للبكتيريا للمنسوج نفسه [3, 11]. أما بالنسبة إلى Z-Chitosan، فيُختبر سلوك الإطلاق لكل مادة على حدة.