บริการทดสอบความคงตัวสารสกัดในระบบอิมัลชัน (Emulsion Extract Stability)

สารสกัดในระบบอิมัลชัน (Emulsion Extract) เป็นกลุ่มสารสกัดที่ใช้ระบบ Lipid-Water Carrier เพื่อนำส่งสารออกฤทธิ์ที่มีคุณสมบัติละลายในไขมัน (Lipid-Soluble Active) ในรูปแบบที่ละลายในน้ำ ครอบคลุม Nano-emulsion (ขนาดอนุภาค < 200 nm) Micro-emulsion (ขนาดอนุภาค 10-100 nm) Self-Emulsifying Drug Delivery System (SEDDS) Liposome และ Solid Lipid Nanoparticle (SLN) เป็นเทคโนโลยีนำส่งสารที่ตอบโจทย์ Bioavailability และ Stability ของสารออกฤทธิ์ที่มีปัญหาด้านการละลาย

ความท้าทายของสารสกัดในระบบอิมัลชันคือเสถียรภาพทางกายภาพของระบบที่อาจเกิดการแยกชั้น การรวมตัวของอนุภาค (Coalescence) การกลั่นตัวของอนุภาคเล็กไปเป็นอนุภาคใหญ่ (Ostwald Ripening) การตกตะกอน (Sedimentation) และการเปลี่ยนแปลงของขนาดอนุภาค ซึ่งล้วนส่งผลต่อ Bioavailability และประสิทธิภาพของสารออกฤทธิ์

บริการของ TIBD ออกแบบเฉพาะสำหรับสารสกัดในระบบอิมัลชัน ครอบคลุมการวัดขนาดอนุภาค (Particle Size, Z-Average, Polydispersity Index: PdI) ค่า Zeta Potential ค่า pH ค่าความหนืด การประเมินการแยกชั้น Encapsulation Efficiency (EE%) Drug Release Profile ปริมาณสารออกฤทธิ์ด้วย โครมาโทกราฟีของเหลวสมรรถนะสูง (HPLC) ภายใต้สภาวะ ASEAN Zone IVb ร่วมกับ VISBIO ผู้ตรวจสอบอิสระ (Independent Quality Assurance Verifier: IQAV)

ระบบอิมัลชันสำหรับสารสกัดแบ่งเป็นกลุ่มย่อยตามลักษณะทางเทคนิค

• Macro-emulsion (Conventional Emulsion) มีขนาดอนุภาค 1-100 ไมโครเมตร ลักษณะขุ่น ใช้ในเครื่องสำอางทั่วไปและผลิตภัณฑ์ Topical
• Micro-emulsion มีขนาดอนุภาค 10-100 nm ลักษณะใส เกิดขึ้นได้เองเมื่อผสม Surfactant และ Co-surfactant ในอัตราส่วนที่เหมาะสม เสถียรทางเทอร์โมไดนามิกส์ ใช้ในระบบ SEDDS
• Nano-emulsion มีขนาดอนุภาค 20-200 nm ลักษณะใสถึงโปร่งแสง ผลิตด้วย High-Pressure Homogenization, Ultrasonication หรือ Microfluidization เสถียรทางจลนศาสตร์แต่ไม่เสถียรทางเทอร์โมไดนามิกส์
• Self-Emulsifying Drug Delivery System (SEDDS) เป็นระบบของผสม Oil-Surfactant-Co-surfactant ที่ฟอร์มอิมัลชันได้เอง เมื่อสัมผัสกับน้ำในทางเดินอาหาร นิยมใช้ในแคปซูลอ่อนสำหรับสารออกฤทธิ์ Lipophilic เช่น Coenzyme Q10, Vitamin D, CBD
• Liposome เป็น Vesicle ที่ประกอบด้วย Phospholipid Bilayer ห่อหุ้มสารออกฤทธิ์ ขนาด 50-500 nm ใช้ใน Cosmeceutical Premium และ Pharmaceutical
• Solid Lipid Nanoparticle (SLN) และ Nanostructured Lipid Carrier (NLC) เป็นระบบนำส่งที่ใช้ไขมันแข็งหรือไขมันผสม ห่อหุ้มสารออกฤทธิ์ ใช้ใน Cosmeceutical และ Topical Pharmaceutical

ระบบอิมัลชันในเขตร้อนชื้น ASEAN Zone IVb เผชิญความท้าทายเฉพาะ

ความท้าทายแรก คือ การแยกชั้น (Phase Separation) ระบบอิมัลชันเป็นระบบที่ไม่เสถียรทางเทอร์โมไดนามิกส์ ความสามารถในการคงรูปขึ้นกับ Emulsifier และระบบ Stabilizer ที่ใช้ ความร้อนในเขตร้อนชื้นเร่งการเคลื่อนที่ของอนุภาค ทำให้อิมัลชันแยกเร็วขึ้น

ความท้าทายที่สอง คือ การรวมตัวของอนุภาค (Coalescence) ที่อนุภาคเล็กรวมตัวเป็นอนุภาคใหญ่ ส่งผลต่อขนาดอนุภาคเฉลี่ยและความใส

ความท้าทายที่สาม คือ  Ostwald Ripening ที่อนุภาคใหญ่ขยายตัวจากการละลายของอนุภาคเล็ก ผ่านกลไกการแพร่ของสารผ่านเฟสน้ำ การประเมินการเปลี่ยนแปลงของขนาดอนุภาคในระยะยาวบ่งชี้ภาวะนี้

ความท้าทายที่สี่ คือ การตกตะกอน (Sedimentation) หรือการลอยตัว (Creaming) ของอนุภาคที่มีความหนาแน่นต่างจากเฟสน้ำ ที่อาจเกิดในระยะยาว

ความท้าทายที่ห้า คือ การเปลี่ยนแปลงของ Zeta Potential ที่บ่งชี้เสถียรภาพของระบบ การลดลงของ Absolute Value ของ Zeta Potential บ่งชี้ระบบที่เริ่มไม่เสถียร

ความท้าทายที่หกคือการเสื่อมของสารออกฤทธิ์ที่อยู่ภายใน Carrier เนื่องจากการเข้าถึงของออกซิเจน แสง หรือน้ำที่อาจซึมผ่านระบบ การประเมินปริมาณสารออกฤทธิ์ที่จุดเก็บตัวอย่างต่าง ๆ บ่งชี้ประสิทธิภาพของระบบนำส่ง

ระบบอิมัลชันในเขตร้อนชื้น ASEAN Zone IVb เผชิญความท้าทายเฉพาะ

ความท้าทายแรก คือ การแยกชั้น (Phase Separation) ระบบอิมัลชันเป็นระบบที่ไม่เสถียรทางเทอร์โมไดนามิกส์ ความสามารถในการคงรูปขึ้นกับ Emulsifier และระบบ Stabilizer ที่ใช้ ความร้อนในเขตร้อนชื้นเร่งการเคลื่อนที่ของอนุภาค ทำให้อิมัลชันแยกเร็วขึ้น

ความท้าทายที่สอง คือ การรวมตัวของอนุภาค (Coalescence) ที่อนุภาคเล็กรวมตัวเป็นอนุภาคใหญ่ ส่งผลต่อขนาดอนุภาคเฉลี่ยและความใส

ความท้าทายที่สาม คือ  Ostwald Ripening ที่อนุภาคใหญ่ขยายตัวจากการละลายของอนุภาคเล็ก ผ่านกลไกการแพร่ของสารผ่านเฟสน้ำ การประเมินการเปลี่ยนแปลงของขนาดอนุภาคในระยะยาวบ่งชี้ภาวะนี้

ความท้าทายที่สี่ คือ การตกตะกอน (Sedimentation) หรือการลอยตัว (Creaming) ของอนุภาคที่มีความหนาแน่นต่างจากเฟสน้ำ ที่อาจเกิดในระยะยาว

ความท้าทายที่ห้า คือ การเปลี่ยนแปลงของ Zeta Potential ที่บ่งชี้เสถียรภาพของระบบ การลดลงของ Absolute Value ของ Zeta Potential บ่งชี้ระบบที่เริ่มไม่เสถียร

ความท้าทายที่หกคือการเสื่อมของสารออกฤทธิ์ที่อยู่ภายใน Carrier เนื่องจากการเข้าถึงของออกซิเจน แสง หรือน้ำที่อาจซึมผ่านระบบ การประเมินปริมาณสารออกฤทธิ์ที่จุดเก็บตัวอย่างต่าง ๆ บ่งชี้ประสิทธิภาพของระบบนำส่ง

โปรโตคอลของ TIBD ครอบคลุมพารามิเตอร์เฉพาะสำหรับระบบอิมัลชัน

• ขนาดอนุภาคเฉลี่ย (Particle Size, Z-Average) วัดด้วย Dynamic Light Scattering (DLS) ค่าที่กำหนดต้องคงที่ตลอดอายุการเก็บรักษา การเพิ่มขึ้นเกิน 20% บ่งชี้การรวมตัวของอนุภาค
• ดัชนีการกระจายตัว (Polydispersity Index: PdI) วัดความสม่ำเสมอของขนาดอนุภาค ค่าที่ยอมรับได้สำหรับ Nano-emulsion ไม่เกิน 0.3 ค่า PdI ที่เพิ่มขึ้นบ่งชี้การเกิดอนุภาคขนาดต่าง ๆ
• ค่า Zeta Potential วัดด้วย Electrophoretic Light Scattering (ELS) ค่าที่บ่งชี้เสถียรภาพอยู่ที่ Absolute Value มากกว่า ±30 mV ระบบที่มี Zeta Potential ต่ำกว่านี้มีแนวโน้มที่จะรวมตัวกัน
• ค่า pH ของระบบต้องคงที่ไม่เปลี่ยนแปลงเกิน ±0.5 หน่วย
• ค่าความหนืด (Viscosity) วัดด้วย Viscometer หรือ Rheometer การเปลี่ยนแปลงเกิน 20% บ่งชี้การเปลี่ยนแปลงของโครงสร้างระบบ
• ความใส (Turbidity / Optical Clarity) วัดด้วย Turbidimeter หรือ Spectrophotometer การเพิ่มขึ้นของ Turbidity บ่งชี้การรวมตัวของอนุภาค
• การประเมินการแยกชั้นด้วยการ Centrifugation Test ที่ความเร็วและเวลาที่กำหนด เป็นการประเมินเร่งสำหรับเสถียรภาพในระยะยาว

การประเมิน Encapsulation Efficiency (EE%) วัดสัดส่วนของสารออกฤทธิ์ที่ถูก Encapsulate ในระบบอิมัลชัน เทียบกับปริมาณรวมที่ใส่ในสูตร

• วิธีการวัด EE% ใช้การแยกสารออกฤทธิ์ที่อยู่ใน Carrier และในเฟสน้ำด้วย Ultrafiltration, Centrifugation, หรือ Dialysis ตามด้วยการวิเคราะห์ปริมาณด้วย HPLC
• การประเมิน Drug Loading (DL%) วัดปริมาณสารออกฤทธิ์ที่ Encapsulate เทียบกับน้ำหนักของ Carrier ค่า DL% ที่สูงบ่งชี้ระบบที่มีประสิทธิภาพการนำส่งสูง
• การประเมิน Drug Release Profile ใช้ระบบ Dialysis Bag Method หรือ Franz Diffusion Cell เพื่อจำลองการปลดปล่อยของสารออกฤทธิ์ในสภาวะที่จำลองทางสรีรวิทยา
• สำหรับสารสกัดที่ใช้ในระบบ Oral Delivery การประเมิน In-vitro Dissolution Test ในตัวกลางที่จำลองทางเดินอาหาร (Simulated Gastric Fluid, Simulated Intestinal Fluid) เป็นเงื่อนไขสำคัญ
• สำหรับสารสกัดที่ใช้ในระบบ Topical การประเมิน Skin Permeation Test ผ่าน Franz Diffusion Cell ด้วย Synthetic Membrane หรือ Excised Skin บ่งชี้ Bioavailability ของระบบ

การวิเคราะห์ Marker Compound ใช้ HPLC ที่ออกแบบเฉพาะสำหรับสารและระบบ Carrier

• Curcuminoids ใน Curcumin Nano-emulsion ใช้ HPLC ที่มี UV Detector ที่ความยาวคลื่น 425 nm Stability Indicating Method ที่แยก Curcumin, Demethoxycurcumin, Bisdemethoxycurcumin และผลิตภัณฑ์การเสื่อมที่อาจเกิด
• Coenzyme Q10 ใน Q10 SEDDS ใช้ HPLC ที่มี UV Detector ที่ความยาวคลื่น 275 nm หรือ Electrochemical Detector
• Vitamin D3 ใน Vitamin D3 Nano-emulsion ใช้ HPLC ที่มี UV Detector ที่ความยาวคลื่น 265 nm Stability Indicating Method ที่แยก Vitamin D3 และ Pre-Vitamin D3
• Astaxanthin ใน Astaxanthin Liposome ใช้ HPLC ที่มี Photodiode Array Detector วัดที่ความยาวคลื่น 478 nm Stability Indicating Method ที่แยก Cis-Trans Isomer
• CBD ใน CBD Nano-emulsion ใช้ HPLC ที่มี Photodiode Array Detector ที่ความยาวคลื่น 220 nm Stability Indicating Method ที่แยก CBD, CBDA, CBN, THC
• Resveratrol ใน Resveratrol Nano-emulsion ใช้ HPLC ที่มี UV Detector ที่ความยาวคลื่น 306 nm
• Quercetin ใน Quercetin Nano-emulsion ใช้ HPLC ที่มี UV Detector ที่ความยาวคลื่น 370 nm
• ปริมาณสารออกฤทธิ์ต้องไม่ต่ำกว่า 90% ของค่าที่ระบุบนฉลากตลอดอายุการเก็บรักษา

โปรโตคอลใช้สภาวะตาม ICH Q1A(R2) สำหรับ ASEAN Zone IVb พร้อมเพิ่มสภาวะเฉพาะสำหรับระบบอิมัลชัน

• Long-term Stability ที่ 30°C / 75% RH ระยะเวลาขั้นต่ำ 24 เดือน Accelerated Stability ที่ 40°C / 75% RH ระยะเวลา 6 เดือน
• Cycling Test ระหว่าง 4°C และ 45°C โดยทำ 3-6 รอบ บ่งชี้ภาวะที่ระบบอาจเสื่อมจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิในระหว่างขนส่ง
• Centrifuge Test ที่ 3,000-5,000 rpm เป็นเวลา 30 นาที เป็นการประเมินเร่งสำหรับเสถียรภาพทางกายภาพ
• จุดเก็บตัวอย่างมาตรฐานอยู่ที่เดือน 0, 1, 3, 6, 9, 12, 18, 24 สำหรับการทดสอบระยะยาว และเดือน 0, 1, 2, 3, 6 สำหรับการทดสอบแบบเร่ง
• สำหรับระบบ Liposome และ Nanoparticle เพิ่มสภาวะ Cool Storage ที่ 5°C ± 3°C สำหรับการศึกษาระยะยาวเพิ่มเติม

การออกแบบสูตรอิมัลชันที่เสถียรในเขตร้อนชื้นเริ่มจากการเลือก Emulsifier System ที่เหมาะสม

• ระบบ Emulsifier ที่นิยมใช้รวม Polysorbate 80, Polysorbate 20, Lecithin, Sucrose Ester, Sodium Caseinate, Whey Protein Isolate การเลือกขึ้นกับลักษณะของสารออกฤทธิ์และตลาดเป้าหมาย
• ระบบ Co-surfactant เช่น Glycerin, Propanediol, Ethanol ช่วยลดแรงตึงผิวระหว่าง Phase และเพิ่มความเสถียรของระบบ
• ระบบ Stabilizer เช่น Xanthan Gum, Carrageenan, Pectin, Hydrocolloid ช่วยเพิ่มความหนืดของเฟสน้ำและลดอัตราการตกตะกอนของอนุภาค
• การควบคุมขนาดอนุภาคในกระบวนการผลิตด้วย High-Pressure Homogenization (>500 bar) Microfluidization หรือ Ultrasonication ช่วยให้ได้อนุภาคที่เล็กและสม่ำเสมอ
• การควบคุมความเข้มข้นของ Surfactant ที่เหมาะสมเป็นเงื่อนไขสำคัญ ความเข้มข้นที่สูงเกินไปอาจก่อ Cytotoxicity และไม่ผ่านมาตรฐานสำหรับการบริโภค ความเข้มข้นที่ต่ำเกินไปอาจไม่เพียงพอที่จะรักษาเสถียรภาพ
• การออกแบบบรรจุภัณฑ์ที่เหมาะสมรวมขวดแก้วอำพันที่ป้องกันแสง ระบบ Air-tight Closure ที่ป้องกันการเข้าของอากาศและจุลินทรีย์ และระบบ Pump Dispenser ที่ลดการสัมผัสของระบบกับอากาศระหว่างการใช้งาน

VISBIO ในฐานะผู้ตรวจสอบอิสระ (Independent Quality Assurance Verifier: IQAV) ทำหน้าที่วิเคราะห์ Particle Size, PdI, Zeta Potential ค่า pH ความหนืด การประเมินการแยกชั้น Encapsulation Efficiency และ Drug Release ปริมาณสารออกฤทธิ์ด้วย HPLC โดยใช้วิธีวิเคราะห์ที่ผ่านการตรวจสอบความถูกต้อง (Validated Method per ICH Q2(R1)) มีระบบเอกสารกำกับทุกขั้นตอน (Traceability) และดำเนินการตามหลักปฏิบัติมาตรฐาน ISO/IEC 17025

บริการทดสอบความคงตัวสารสกัดในระบบอิมัลชันดำเนินการร่วมกับ ดร.วุฒิพงษ์ ผาณิตเศรษฐกร ที่ปรึกษาและผู้ร่วมก่อตั้ง ที่มีความเชี่ยวชาญด้านการจัดการเทคโนโลยีเชิงพาณิชย์สำหรับอุตสาหกรรมสุขภาพและความงาม และคุณมัญฑมน อุตโม นักพัฒนาสูตรผลิตภัณฑ์อาวุโส (Advanced Formulator) ที่มีประสบการณ์ในการพัฒนา Nano-emulsion, SEDDS และระบบนำส่งสารออกฤทธิ์ ทีมเรามีผู้เชี่ยวชาญที่เป็นนักวิจัยในสาย Pharmaceutical Nanotechnology, Colloidal Science และ Drug Delivery System

ระบบนำส่งสารออกฤทธิ์ในรูปอิมัลชันของท่านพร้อมขึ้นทะเบียนกับ อย. หรือยัง ติดต่อ TIBD เพื่อรับการออกแบบโปรโตคอลเฉพาะ ติดต่อ TIBD ได้ที่ คลิก