Nanoherb อนุภาคนาโน
การนำนาโนเทคโนโลยีมาใช้ทางเวชสำอาง ทำโดยการพัฒนาเม็ดสารที่มีขนาด “เล็กจิ๋ว” หรือ “แคระ” เพื่อใช้นำส่งสารที่ต้องการ เม็ดสารเหล่านี้เกิดจากการนำโมเลกุลต่างๆ มารวมกัน เรียกว่า “อนุภาค” อนุภาคเหล่านี้มองด้วยตาเปล่าไม่เห็นเนื่องจากมีขนาดเล็กมากในระดับนาโนเมตร (nm) หรือ หนึ่งในพันล้านเมตร องภายนอกจะเห็นเป็นของเหลวใสหรือขุ่นเล็กน้อย
วัตถุประสงค์ของการทำอนุภาคนาโน
นาโนในยุคสมัยแรกเป็นนาโนน้ำ ต่อมาเป็นอนุภาคตะกอนแขวนลอย ที่ต้องมีการเขย่าก่อนใช้ อาทิ ยาทาแก้ผื่นคัน Calamine แต่อนุภาคแขวนลอยเหล่านี้ซึมเข้าสู่ผิวหนังยาก หลังจากนั้นก็มีการพัฒนาโดยการนำเอาตะกอนไปแขวนลอยในอนุภาคน้ำกับน้ำมัน น้ำกับน้ำมันเหล่านี้แทรกกระจายตัวกันอยู่อย่างสม่ำเสมอ ดังเช่นครีมที่เราใช้กันอยู่ในปัจจุบัน ตัวยาที่สามารถละลายได้ทั้งในน้ำและในน้ำมันในระดับหนึ่งจะมีการซึมซาบลงสู่ผิวได้ดีที่สุด เนื่องจากผิวหนังของคนเรามีทั้งส่วนที่เป็นน้ำและส่วนที่เป็นน้ำมัน จึงทำให้สารซึมเข้าสู่ผิวได้ 2 ทาง
หากเปรียบเทียบการเดินทางของสารเข้าสู่ผิวหนัง ในผิวของเราจะมีถนนอยู่ 2 ประเภท คือ ถนนน้ำและถนนน้ำมัน สารที่สามารถละลายในน้ำก็สามารถวิ่งได้บนถนนน้ำ ส่วนสารที่สามารถละลายในน้ำมันก็จะไปตามถนนน้ำมัน ถ้าสารสามารถละลายได้ทั้งในน้ำและในน้ำมัน สารนี้ก็สามารถเดินทางไปตามถนนได้ทั้ง 2 เส้น แม้ว่าเราจะทำให้อนุภาคน้ำและน้ำมันมีขนาดเล็กลงไปในระดับนาโน ก็ไม่สามารถแก้ปัญหาการเดินทางดังกล่าว แต่หากเราปรับให้รถบรรทุก (หรืออนุภาค) สามารถรับน้ำมาวิ่งในถนนน้ำมันหรือรับน้ำมันมาวิ่งในถนนน้ำได้ก็จะแก้ปัญหาที่กล่าวไปแล้วได้ สิ่งเหล่านี้คือความพยายามที่บริษัทฯ กำลังทำอยู่ โดยการนำตัวยามาใส่ในรถ (หรืออนุภาค) ที่สามารถวิ่งบนถนนทั้ง 2 เส้นได้
ด้วยความมุ่งมั่นในการพัฒนาอนุภาคที่ใช้นำส่งสาร ทำให้ค้นพบอนุภาค ที่เรียกว่า “ไลโปโซม (liposome)” ซึ่งมีขนาดเล็กกว่า 1 ไมคอน (1 ไมครอนคือ 1,000 เท่าของนาโนเมตร) ไลโปโซมเหล่านี้มีขนาดแตกต่างกันมาก มีทั้งที่ขนาดใหญ่กว่า 1 ไมครอน และที่ขนาดเล็กกว่า 1 ไมครอน เฉพาะอนุภาคที่มีขนาดเล็กกว่า 1 ไมครอน จึงจะเรียกว่าอนุภาคระดับนาโน อนุภาคระดับนาโนนี้ต้องใช้กล้องที่มีกำลังขยายสูงมากส่องดู จึงจะมองเห็น จึงมีการพัฒนาอนุภาคที่มีขนาดไม่เกิน 200 นาโนเมตร และจัดเป็นนาโนแท้ เพื่อให้ประสิทธิผลในการนำส่งสารดีกว่าเดิม และปลอดภัยกว่าเดิม
คุณลักษณะของอนุภาคนาโน
อนุภาคนาโนเป็นอนุภาคขนาดเล็ก มีรูปร่างคล้ายลูกบอลกลมๆ มีทั้งที่เป็น 1 ชั้น และหลายชั้น คล้ายหัวหอม และมีสารที่เราบรรจุแทรกอยู่ระหว่างชั้น เมื่อนำมาทาบนผิว อนุภาคที่มีขนาดใหญ่จะซึมผ่านเข้าไปในผิวไม่ได้ แต่จะเกาะอยู่ที่ผิวแล้วค่อยๆ ร่อนเปลือกออกทีละชั้น และปลดปล่อยสารที่อยู่ภายในออกมา ดังรูปที่ 1 อนุภาคนี้ก็จะมีขนาดเล็กลง เนื่องจากอนุภาคที่มีขนาดเล็กมีน้ำหนักเบากว่าอนุภาคขนาดใหญ่ จึงมีความสามารถในการยึดเกาะได้ดีกว่าอนุภาคขนาดใหญ่ ส่งผลให้อนุภาคขนาดเล็กปลดปล่อยสารได้ดีกว่า
<< ภาพถ่าย Scanning electron microscope (SEM) (กำลังขยาย 3,500 เท่า, 15KV x 3500) ของ nanocaposome ที่เตรียมโดยศูนย์วิจัยและพัฒนา สำนักงานนวัตกรรมแพนราชเทวี (ภาพถ่ายที่ศูนย์เครื่องมือวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย)
นอกจากนี้ อนุภาคนาโนยังแทรกตัวอยู่ตามช่องว่างระหว่างชั้นผิวที่มีการเรียงตัวเกยกัน ซ้อนทับกันบางส่วนคล้ายหลังคาบ้าน อนุภาคนาโนเหล่านี้จึงช่วยปิดช่องว่างเล็กๆ ที่อยู่ในชั้นผิวหนัง ส่งผลให้ผิวเรียบเนียน นุ่ม และยืดหยุ่นขึ้น
การดูดซึมของสารช่วยให้สารเดินทางไปยังตำแหน่งที่ต้องการได้ก็จริง แต่ถ้าดูดซึมมากเกินไปก็อาจก่อให้เกิดการแพ้หรือข้อแทรกซ้อนมากขึ้น ทางบริษัทฯได้ทำการศึกษาในส่วนนี้ จึงลดปริมาณสารในอนุภาคนาโนลง 5 เท่า เพื่อลดโอกาสที่จะเกิดการแพ้ แต่ยังให้ประสิทธิผลในการรักษาเหมือนเดิมหรือดีกว่าเดิม บริษัทที่ไม่มีศูนย์วิจัยจะไม่สามารถทำการทดสอบเพื่อตรวจหาปริมาณสารที่พอดีเหล่านี้ได้ ผู้ที่ทำวิจัยในส่วนนี้จะต้องทดสอบหาปริมาณสารที่จะใส่ลงไปในอนุภาคเพื่อให้มีความพอดี คือมากพอที่จะออกฤทธิ์ในการรักษา แต่ต้องไม่มากจนเกิดข้อแทรกซ้อน ดังนั้น ผู้ที่นำอนุภาคนาโนมาใช้โดยไม่เข้าใจอย่างถ่องแท้อาจเพิ่มโอกาสการแพ้ของผลิตภัณฑ์ได้
เอกลักษณ์ของอนุภาคนาโนของ บมจ.แพนราชเทวีกรุ๊ป
อนุภาคนาโนของบริษัทฯมีเอกลักษณ์ที่แตกต่างจากบริษัทอื่นดังนี้
- ขนาดของอนุภาคนาโนส่วนใหญ่มีขนาดเล็กกว่า 200 นาโนเมตร หรือค่าเฉลี่ยของขนาดอนุภาคไม่เกิน 200 นาโนเมตร จึงจัดเป็น “นาโนแท้” ขณะที่อนุภาคไลโปโซมทั่วไปที่ไม่ได้ผ่านการพัฒนาให้เหมาะสมจะมีขนาดในระดับไมครอน (ใหญ่กว่า 1000 นาโนเมตร) เป็นส่วนใหญ่
- ปริมาณสารที่ใส่ในอนุภาคนาโนมีความพอเหมาะ คือใส่ในปริมาณที่ผ่านการทดสอบว่าออกฤทธิ์ได้ แต่ไม่มากเกินไปจนเกิดข้อแทรกซ้อน
- สารที่อยู่ในอนุภาคนาโนเป็นสารที่ต้องการเป็นส่วนใหญ่ มีสารที่ไม่ต้องการ เช่น สารปนเปื้อนในวัตถุดิบ น้อยที่สุด เพื่อให้เกิดความปลอดภัยสูงสุด
นอกจากนี้ ไลโปโซม ที่พัฒนาได้ยังมีข้อดีที่แตกต่าง คือมีอายุผลิตภัณฑ์อยู่ได้นานกว่าไลโปโซมทั่วไป ไลโปโซมทั่วไปต้องเก็บในตู้เย็นและอยู่ได้ประมาณ 2-3 เดือน นานที่สุดไม่เกิน 6 เดือน ส่วนของบริษัทฯ อยู่ได้นานกว่าไลโปโซมทั่วไป และสามารถอยู่ได้ที่อุณหภูมิห้อง
รููปที่ 2 แสดงภาพถ่าย Transmission electron microscope (TEM) ของ nanocaposome (กำลังขยาย 60,000 เท่า) ซึ่งเป็นไลโปโซมชนิดหนึ่งที่พัฒนาได้ รูปนี้แสดงให้เห็นความคงสภาพของอนุภาคแม้เก็บที่อุณหภูมิห้องเป็นเวลานานถึง 14 เดือน โดยสังเกตจากชั้นของผนังไลโปโซมที่ยังคงมีสภาพดีและมีความใกล้เคียงกับที่เตรียมเสร็จใหม่ๆ การตรวจติดตามนี้ต้องใช้กล้องกำลังขยายสูงส่องดูเป็นระยะๆ ไม่สามารถสังเกตได้ด้วยตาเปล่าสารที่ใส่ในอนุภาคนาโนของบริษัทฯกลุ่มหนึ่งคือสารสมุนไพร และเราเรียกอนุภาคนาโนในกลุ่มนี้ว่า “Nanoherb”
A) กับที่เก็บไว้เป็นระยะเวลานาน 14 เดือน
(B) ที่อุณหภูมิห้อง โดยศูนย์วิจัยและพัฒนา สำนักงานนวัตกรรมแพนราชเทวี (ภาพถ่ายที่คณะแพทยศาสตร์ศิริราชพยาบาล มหาวิทยาลัยมหิดล)
>>> รูปที่ 3 แสดงภาพถ่าย Transmission electron microscope (TEM) ของ Nanoherb ที่บรรจุสารสกัดจากผลฟักทอง ที่กำลังขยาย 80,000 เท่า ผลิตภัณฑ์ที่ใส่ Nanoherb เน้นที่ความปลอดภัย และความพอดี ได้ผลดีกว่ามาตรฐาน ทาแล้วผิวนุ่มขึ้น เนียนขึ้น ปลอดภัย และมีประสิทธิภาพดี
<<< ภาพถ่าย Transmission electron microscope (TEM) ของ Nanoherb ที่บรรจุสารสกัดจากผลฟักทอง (กำลังขยาย 80,000 เท่า) ที่เตรียมโดยศูนย์วิจัยและพัฒนา สำนักงานนวัตกรรมแพนราชเทวี (ภาพถ่ายที่คณะแพทยศาสตร์ศิริราชพยาบาล มหาวิทยาลัยมหิดล)
นอกจาก Nanocaposome และ Nanoherb จะมีเอกลักษณ์ดังที่กล่าวไปแล้ว ยังมีเอกลักษณ์ที่แตกต่างจากไลโปโซมทั่วไปคือปราศจากตัวทำละลายที่เรียกว่า ether (ether free) ซึ่งเป็นสารที่ใช้กันทั่วไปในการเตรียมไลโปโซม โดยปกติจะต้องระเหยออกให้หมด เนื่องจากสารนี้ก่อให้เกิดการระคายเคืองที่ผิวได้ โดยเฉพาะบริเวณผิวบอบบาง นอกจากนี้ ether ยังเป็นสารที่ระเหยง่าย และหากสูดดมเข้าไป ก็อาจก่อให้เกิดการระคายเคืองทางเดินหายใจได้
ทั้ง Nanocaposome และ Nanoherb เป็นไลโปโซมที่ทางบริษัทฯได้พัฒนาวิธีการเตรียมที่แตกต่างจากวิธีที่ใช้กันทั่วไป ทำให้ได้ขนาดอนุภาคเฉลี่ยต่ำกว่า 200 นาโนเมตร มีประสิทธิภาพดี และไม่ต้องใช้ ether ในกระบวนการผลิต อนุภาคนาโนที่ได้จึงมีความปลอดภัย และนับได้ว่าเป็น “นวัตกรรมการผลิตไลโปโซม” เนื่องจากผลิตด้วยกรรมวิธีที่แตกต่าง ที่ให้ประโยชน์ทั้งทางด้านธุรกิจและสังคม