จากงานวิจัย สู่ผลิตภัณฑ์จริง

ผลิตภัณฑ์นวัตกรรมนาโนเทคโนโลยี จากการแปรรูปสารสกัดงาดำด้วยนาโนเทคโนโลยี ภายใต้กรอบแนวคิด “ขยะเหลือศูนย์” (ZERO WASTE)

ล่าสุด มีการใช้เทคโนโลยีดังกล่าวกับ ผลิตภัณฑ์เสริมอาหารงาดำ SeGro โดยจัดจำหน่ายภายใต้แบรนด์ GapRight

คำขออนุสิทธิบัตร องค์ประกอบและกรรมวิธีการสังเคราะห์อนุภาคนาโนไมโครลูกผสมเซซามินเพื่อใช้ในผลิตภัณฑ์อาหารและไม่ใช่อาหาร (In vitro assembly of sesamin-like nano/micro particles used for food and non-food products) เลขที่คำขอ 2003002791 วันที่ยื่นคำขอ 19/10/2563

วิจัยและพัฒนา โดย บริษัท นาอีฟ อินโนว่า จำกัด ซึ่งเป็นบริษัทวิจัยที่ดำเนินธุรกิจบนฐานองค์ความรู้ของนักวิจัย คณะสัตวแพทยศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย (Chulalongkorn University spin-off company)

 นาโนแท้-นาโนเทียม

"นาโนแท้ นาโนเทียม นักวิทยาศาสตร์เค้าพิสูจน์กันอย่างไร"

ถ้าอยากรู้ว่าสินค้าหรือผลิตภัณฑ์นั้น นาโน "จริง" หรือ "ปลอม" ต้องมีข้อมูลหรือผลงานวิจัยอะไรมาแสดงบ้าง

ปัจจุบัน เป็นที่ยอมรับกันทั่วโลก ทั้งในวงการวิชาการและอุตสาหกรรมอาหารและเครื่องสำอางว่า เทคโนโลยีตัวพาระดับนาโน คือ กุญแจสำคัญ ที่จะเพิ่มประสิทธิภาพของสารออกฤทธิ์สำคัญไม่ว่าจะเป็น สารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ (Bioactive Compounds) ที่ได้จากการสกัดจากธรรมชาติและสมุนไพรต่างๆ หรือสารสังเคราะห์ที่เป็นสารออกฤทธิ์ทางเภสัชกรรม (Active Pharmaceutical Ingredients) ทำให้มีผลิตภัณฑ์ที่กล่าวอ้างว่ามีการใช้เทคโนโลยีนี้มากขึ้น ซึ่งแน่นอนว่า ก็มีทั้งใช่และไม่ใช่

การพิสูจน์คุณสมบัติเบื้องต้นทางด้านกายภาพ (เคมี ฟิสิกส์) ของอนุภาคนาโนหรือตัวพาระดับนาโน มีอะไรบ้างที่จำเป็น
อย่างน้อยที่สุด ผลการวิเคราะห์อนุภาคนาโนเบื้องต้น ที่ต้องมี คือ 2ZP
           ** Z แรก คือ Z-Average คือ ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยของอนุภาค หน่วยเป็นนาโนเมตร
           ** Z ที่สอง คือ Zeta-potential เป็นพารามิเตอร์ที่อนุมานถึงประจุที่พื้นผิวของอนุภาค
           ** P คือ Polydispersity Index (PDI) คือ การกระจายขนาดอนุภาค

ซึ่งทั้งสามค่านี้มีตัวเลขในช่วงที่เหมาะสมอยู่ ซึ่งขึ้นอยู่กับอนุภาคนาโนแต่ละชนิดแตกต่างกันไป และการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมไหน จะมีตัวเลขที่ยอมรับได้แตกต่างกันไป ซึ่งโดยทั่วไป การหาค่าเหล่านี้ต้องผู้ที่มีความเชี่ยวชาญเฉพาะทางและใช้เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์เฉพาะสำหรับวัดค่าเหล่านี้ด้วยเทคนิค Dynamic Light Scattering และ Electrophoretic Light Scattering

แต่ถ้าจะให้ดีกว่านั้น ควรมีผลการทดลองพิสูจน์ ความสามารถในการห่อหุ้มหรือกักเก็บสารสำคัญภายในตัวพาระดับนาโน หรือที่เรียกว่า ประสิทธิภาพการกักเก็บสารสำคัญ (Entrapment Efficacy) เพราะหลายครั้งที่มีการสังเคราะห์อนุภาคนาโนแต่สารสำคัญกลับไม่ถูกบรรจุลงไปในอนุภาค เพราะความไม่เข้ากันระหว่างชนิดอนุภาคนาโนและประเภทของสารออกฤทธิ์ ค่านี้จึงสำคัญเช่นกัน ส่วนการทำงานของตัวพาระดับนาโนในการควบคุมการปลดปล่อยสารสำคัญ ก็สามารถพิสูจน์ได้ด้วยจลศาสตร์การปลดปล่อย (Kinetic release) ซึ่งเมื่อเทียบกับสารสำคัญ (ไม่ถูกห่อหุ้มในอนุภาคนาโน) จะมีจลศาสตร์การปลดปล่อยแตกต่างกันอย่างชัดเจน นอกจากนั้น ยังสามารถวิเคราะห์ลักษณะทางสัณฐานวิทยาของอนุภาคนาโน โดยใช้การวิเคราะห์ด้วยกล้อง จุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านและส่องกราด (Transmission Electron Microscope: TEM และ Scanning Electron Microscope: SEM) และอีกผลการวิเคราะห์ที่สำคัญ คือ การทดสอบความคงตัวของอนุภาคนาโนมีความเสถียร ที่ไม่แยกชั้น และไม่มีการเปลี่ยนแปลงของขนาดเส้นผ่านศุนย์กลางเฉลี่ยของอนุภาค ประจุที่พื้นผิวของอนุภาค ค่าการกระจายตัวอย่างมีนัยสำคัญ หลังทิ้งสารละลายไว้ในสภาวะเร่ง (Accelerated stability condition) ในระยะเวลาที่กำหนด

ทั้งหมดที่กล่าวมานี้ เป็นเพียงการวิเคราะห์คุณสมบัติทางกายภาพและคุณสมบัติเบื้องต้นของอนุภาคนาโน ส่วนประสิทธิภาพในการออกฤทธิ์ของสารสำคัญที่บรรจุในอนุภาคนาโนยังต้องทำการพิสูจน์ด้วยการศึกษาทางการแพทย์หรือการทดลองที่ทำในห้องปฏิบัติการภายในขอบเขตของหลอดทดลองหรือห้องปฏิบัติการ (in vitro experiments) หรือ การทดสอบทางการแพทย์การทดลองหรือกระบวนการที่ทำขึ้นในสิ่งมีชีวิต (In vivo experiment)

แต่สุดท้ายที่สำคัญที่สุด ต่อให้มีการทดลองทุกอย่างครบแล้วก็ตาม ความพึงพอใจต่อสินค้าก็เป็นสิ่งสำคัญที่สุด มีผลต่อการตัดสินใจเลือกใช้และซื้อซ้ำของผู้บริโภคโดยตรง จากการที่ใช้สินค้าแล้วเห็นผลที่มีประสิทธิภาพชัดเจน ตรงกับความต้องการของผู้บริโภค ดังนั้น การทดลองตลาดในกลุ่มลูกค้าเป้าหมายจึงเป็นอีกหนึ่งการทดสอบที่จำเป็นก่อนปล่อยสินค้าออกสู่ตลาดจริง

 ข้อจำกัดของแคปซูลชนิดนิ่ม (Soft gelatin capsules)

ล่าสุด มีการใช้เทคโนโลยีดังกล่าวกับผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร AbsorB-12 โดยจัดจำหน่ายภายใต้แบรนด์ GapRight

จากข้อจำกัดของแคปซูลชนิดนิ่ม (Soft gelatin capsules) ที่บรรจุได้แค่น้ำมัน จึงนำมาสู่การพัฒนา SOFT ENCAPSULATED AQUEOUS EXTRACT IN WATER-IN-OIL NANOEMULSION FORM ให้ผู้ผลิตสามารถก้าวข้ามข้อจำกัดนี้ เพื่อเพิ่มความหลากหลายและฟังก์ชันของอาหารเสริมเพื่อสุขภาพ

ในปัจจุบันนี้ผู้บริโภคคงจะคุ้นเคยกับผลิตภัณฑ์เสริมอาหารในรูปแบบซอฟเจล กันเป็นอย่างดี ซึ่งแคปซูลแบบนิ่ม เป็นแคปซูลที่บรรจุผลิตภัณฑ์เสริมอาหารที่เป็นน้ำมันเหลว เช่น น้ำมันสกัดจากธรรมชาติ ทั้งจากพืชและสัตว์ รวมไปถึงสารที่ละลายในน้ำมัน เช่น วิตามิน A, D, E, K และสารที่ละลายในน้ำมันเช่น Co enzymeQ10, Lecithin, Lutein เป็นต้น ดังนั้นข้อจำกัดสำคัญของผลิตภัณฑ์เสริมอาหารในรูปแบบซอฟเจล ก็คือ ไม่สามารถบรรจุสารที่ไม่ละลายในไขมันได้ เช่น วิตามินและแร่ธาตุที่ต้องละลายในน้ำ เป็นต้น นอกจากนี้ยังมีสารสกัดจากธรรมชาติอีกมากมายที่มีคุณสมบัติชอบน้ำและละลายในน้ำ จึงได้พัฒนา SOFT ENCAPSULATED AQUEOUS EXTRACT IN WATER-IN-OIL NANOEMULSION FORM เพื่อแก้ไขปัญหาดังกล่าว โดยมี aqueous phase แทรกใน oil phase เพื่อกักเก็บสารที่ละลายน้ำ (ไม่ละลายในไขมัน) ให้เข้าไปอยู่กับน้ำมัน เป็นเนื้อเดียวกันแบบ milky colloid โดยน้ำจะไม่สัมผัสกับผิวเปลือกเจลาติน ซึ่งจะไม่ทำให้ละลาย และยังเป็นการปกป้องสารสำคัญใน aqueous phase ไม่ให้ถูกทำลายด้วยสิ่งแวดล้อม หรือถูกออกซิไดซ์โดยง่าย ระบบนี้จะช่วยทำให้ลูกค้าสามารถเล่นแร่แปรธาตุ สร้างผลิตภัณฑ์แปลกใหม่จากการผสมกันระหว่างสารที่ละลายน้ำร่วมกับน้ำมันได้อีกมากมาย ตามความต้องการ

Limitation of soft gelatin capsules : The liquid fill must be oil-based rather than water-based to prevent it interacting with the outer shell.

Our solution: SOFT ENCAPSULATED AQUEOUS EXTRACT IN WATER-IN-OIL NANOEMULSION FORM