| |
การพิสูจน์สมบัติต่างๆ ของอนุภาคนาโน (Nanoparticle) ทำอย่างไร?
ในปัจจุบัน นาโนเทคโนโลยีที่เกี่ยวกับการห่อหุ้ม และ นำส่ง (Nanoencapsulation and nanodelivery) ได้เป็นที่ยอมรับ และถูกนำมาใช้ประโยชน์ในหลายอุตสาหกรรม ไม่ว่าจะเป็นอุตสาหกรรมยา เครื่องสำอาง อาหารเสริม และอาหาร เป็นต้น และด้วยแนวโน้มของตลาดที่เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีนี้มีการเติบโตขึ้นเรื่อยๆ โดยมีการคาดการณ์ว่าจะมีการขยายตัวนับจากปี 2022 ไปอีก 5 เท่าตัว เมื่อถึงปี 2029 ตามรายงานของ Data Bridge Market Research ซึ่งแสดงให้เห็นว่าจะมีผู้ประกอบการรายใหม่ๆ เข้ามาเกี่ยวข้องกับนาโนเทคโนโลยีเพิ่มขึ้นอีกมาก ด้วยการที่นวัตกรรมการห่อหุ้ม และการนำส่งระดับนาโนนี้ สามารถช่วยเพิ่มมูลค่า และประสิทธิภาพ ในการออกฤทธิ์ทั้งสารสกัดธรรมชาติ สมุนไพร และสารออกฤทธิ์ทางเภสัชกรรม ให้แก่ผลิตภัณฑ์ต่างๆ ในท้องตลาดได้โดยผลิตภัณฑ์ต่างๆ ก็จะใช้ความเป็นนวัตกรรมนี้เพื่อการทำการตลาดด้วยเช่นกัน
"แต่ทั้งนี้ เราจะรู้ได้อย่างไรว่าจริงๆ แล้วในผลิตภัณฑ์ต่างๆ นั้นใช้เทคโนโลยีการห่อหุ้มและนำส่งระดับนาโนมาช่วยยกระดับประสิทธิภาพผลิตภัณฑ์จริงๆ"
 
ในการวิจัยเพื่อพัฒนาอนุภาคนาโน (Nanoparticle) นั้นก็มีกระบวนการ และเทคนิค ต่างๆ ที่ใช้ใน
การศึกษา และประเมินสมบัติต่างๆ ของอนุภาคนาโนที่ต้องอาศัยผู้เชี่ยวชาญในการวิเคราะห์ และประเมินผล
ยกตัวอย่างเช่น การศึกษาหาคุณสมบัติทางกายภาพ และเคมีเบื้องต้น ไม่ว่าจะเป็น
 
การประเมินขนาดอนุภาคนาโน ด้วยเทคนิค Dynamic light scattering (DLS) ซึ่งเป็นเทคนิคทางพลศาสตร์ของไหล (Hydrodynamic technique) ค่าที่ได้จะเป็นขนาดอนุภาคเฉลี่ย (Z-average) ซึ่งปกติจะเป็นหน่วยนาโนเมตร นอกจากนี้ยังมีค่า Polydispersity index (PDI) ที่จะบ่งชี้ถึงความเป็นเนื้อเดียวกันของอนุภาคนาโนที่อยู่ในรูปแบบการกระจายตัวในน้ำ โดยปกติ ค่า PDI จะอยู่ ระหว่าง 0-1 โดยค่าที่ต่ำๆ จะแสดงถึงว่าอนุภาคนาโนในสารตัวอย่างจะมีขนาดใกล้เคียงกัน ในขณะที่ค่าที่สูงๆ จะมีขนาดที่ค่อนข้างแตกต่างกัน และนอกจากนี้ในหลายๆประเภทของอนุภาคนาโนจะถูกประเมินค่า Zeta potential ในหน่วย มิลลิโวลต์ (mV) ซึ่งจะบ่งชี้ถึงประจุของอนุภาคนาโนในหลายๆ กรณี ค่าประจุนี้จะถูกใช้ บ่งชี้ถึงความคงตัว (Stability) เบื้องต้นของสูตรการสังเคราะห์อนุภาคนาโนได้ (Carvalho et al., 2018; Mahmood et al., 2017) นอกจากนี้อนุภาคนาโนจะถูกวิเคราะห์หาลักษณะสัณฐานวิทยา (Morphology) ได้จาก การใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน ทั้งแบบส่องผ่าน (Transmission electron microscope: TEM) และ แบบส่องกราด (Scanning electron microscope: SEM) ซึ่งจะได้เห็นลักษณะของอนุภาคนาโน และยังสามารถใช้ ในการประเมินขนาดของอนุภาคนาโนได้ด้วย เช่นกัน (Mahmood et al., 2017)  การวิเคราะห์หาค่าร้อยละความสามารถในการห่อหุ้มของอนุภาคนาโน (% Encapsulation or entrapment efficacy) ถือเป็นอีกหนึ่งการวิเคราะห์ที่นักวิทยาศาสตร์ให้ความสำคัญ เพื่อที่จะได้ประเมินถึง ประสิทธิภาพในการห่อหุ้มสารสำคัญของอนุภาคนาโนแต่ละสูตร หรือแต่ละรูปแบบ ที่สังเคราะห์ขึ้นได้ การประเมินหาความสามารถ หรือ อัตราในการปลดปล่อย สารสำคัญออกจากอนุภาคนาโน (Release profile) ก็ถือเป็นอีกหนึ่งการวิเคราะห์ โดยเฉพาะ การใช้ประโยชน์ในทางการนำส่งยา (Drug delivery) อีกด้วย (Khaira et al., 2014; Salatin et al., 2017; Yue et al., 2009) นอกจากนี้ การทดสอบหาความคงตัว (Stability) ของอนุภาคนาโน (Loza et al., 2019) ถือว่ามีความจำเป็นเช่นกัน เพราะเมื่อนำไปใช้งานในผลิตภัณฑ์จริงแล้วนั้น จะต้องสามารถคงอยู่ในรูปของอนุภาคนาโน ในช่วงระยะเวลานานพอจนถึงอายุของผลิตภัณฑ์ได้
จากที่กล่าวมาข้างต้น เป็นเทคนิคที่นิยมในการวิเคราะห์หาสมบัติทางกายภาพ และเคมีสำหรับอนุภาคนาโน ซึ่งในหลายๆ กรณีก็จะมีการศึกษาวิจัยเชิงลึกถึงการทดสอบทางชีวภาพในระดับหลอดทดลอง หรือระดับห้องปฏิบัติการ ทั้งทดสอบกับสารชีวภาพหรือเซลล์ทดลอง (in vitro experiments)
รวมไปถึงการทดสอบกับสัตว์ทดลอง (in vivo experiments) อีกด้วย (Gaikwad et al., 2019; Lee et al., 2022; Rathore et al., 2020)
แต่อย่างไรก็ดี คุณภาพของผลิตภัณฑ์ และความพึงใจต่อผลิตภัณฑ์ถือเป็นสิ่งสำคัญที่สุดที่มีผลต่อการมีผลต่อการตัดสินใจเลือกใช้ จากการที่ใช้สินค้าแล้วเห็นผลที่มีประสิทธิภาพชัดเจน ตรงกับความต้องการของผู้บริโภค ดังนั้น การทดลองตลาดในกลุ่มลูกค้าเป้าหมายจึงเป็นอีกหนึ่งการทดสอบที่จำเป็นอย่างยิ่งก่อนปล่อยสินค้าออกสู่ตลาดจริง และในท้ายที่สุด การรักษาคุณภาพของผลิตภัณฑ์ให้ดีต่อเนื่อง และพัฒนาขึ้นไปจะช่วยให้ผู้บริโภคกลับมาซื้อซ้ำ และช่วยให้ผลิตภัณฑ์สามารถอยู่ในตลาดได้อย่างยั่งยืน
เรียบเรียงโดย ทีมวิจัย บริษัท อยู่ นาน นาน จำกัด
เอกสารอ้างอิง
- Carvalho, P.M., Felício, M.R., Santos, N.C., Gonçalves, S., Domingues, M.M., 2018. Application of Light Scattering Techniques to Nanoparticle Characterization and Development. Front. Chem. 6, 237.
- Gaikwad, V.L., Choudhari, P.B., Bhatia, N.M., Bhatia, M.S., 2019. Chapter 2 - Characterization of pharmaceutical nanocarriers: in vitro and in vivo studies, in: Grumezescu, A.M.B.T.-N. for D.D. and T. (Ed.), . William Andrew Publishing, pp. 33–58.
- Khaira, R., Sharma, J., Saini, V., 2014. Development and Characterization of Nanoparticles for the Delivery of Gemcitabine Hydrochloride. Sci. World J. 2014, 560962.
- Lee, J.H., Im, J.S., Jin, X., Kim, T.M., Choi, J.W., 2022. In Vitro and In Vivo Evaluation of Drug-Encapsulated Lignin Nanoparticles for Release Control. ACS Sustain. Chem. Eng. 10, 5792–5802.
- Loza, K., Epple, M., Maskos, M., 2019. Stability of Nanoparticle Dispersions and Particle Agglomeration BT - Biological Responses to Nanoscale Particles: Molecular and Cellular Aspects and Methodological Approaches, in: Gehr, P., Zellner, R. (Eds.), . Springer International Publishing, Cham, pp. 85–100.
- Mahmood, S., Mandal, U.K., Chatterjee, B., Taher, M., 2017. Advanced characterizations of nanoparticles for drug delivery: investigating their properties through the techniques used in their evaluations. Nanotechnology Reviews 6, 355–372.
- Rathore, P., Mahor, A., Jain, S., Haque, A., Kesharwani, P., 2020. Formulation development, invitro and in vivo evaluation of chitosan engineered nanoparticles for ocular delivery of insulin. RSC Adv. 10, 43629–43639.
- Salatin, S., Barar, J., Barzegar-Jalali, M., Adibkia, K., Kiafar, F., Jelvehgari, M., 2017. Development of a nanoprecipitation method for the entrapment of a very water soluble drug into Eudragit RL nanoparticles. Res. Pharm. Sci. 12.
- Yue, P.-F., Lu, X.-Y., Zhang, Z.-Z., Yuan, H.-L., Zhu, W.-F., Zheng, Q., Yang, M., 2009. The Study on the Entrapment Efficiency and In Vitro Release of Puerarin Submicron Emulsion. AAPS PharmSciTech 10, 376–383.
|
|
