บทความบรรณาธิการOpen Accessตรวจสอบโดยผู้เชี่ยวชาญอายุยืนยาวของเซลล์และเซโนไลติกส์

เสถียรภาพทางอุณหพลศาสตร์และจลนศาสตร์การเสื่อมสลายของสารประกอบส่งเสริมอายุยืนที่สลายตัวได้ด้วยความร้อนภายใต้ความเครียดในการผลิตด้วยแรงเฉือนสูง

เผยแพร่เมื่อ: 4 May 2026·Olympia R&D Bulletin·Permalink: olympiabiosciences.com/rd-hub/thermolabile-longevity-compounds-stability-kinetics/·35 แหล่งอ้างอิง·≈ 10 นาทีที่อ่าน
Thermodynamic Stability and Degradation Kinetics of Thermolabile Longevity Compounds Under High-Shear Manufacturing Stress — Cellular Longevity & Senolytics scientific visualization

ความท้าทายในอุตสาหกรรม

สารประกอบที่เกี่ยวข้องกับอายุยืนที่สลายตัวได้ด้วยความร้อนต้องเผชิญกับความเครียดจากความร้อน ออกซิเดชัน ค่า pH และทางกลอย่างมีนัยสำคัญในระหว่างกระบวนการผลิตด้วยแรงเฉือนสูง ความเครียดร่วมเหล่านี้เร่งการเสื่อมสลายทางเคมี ส่งผลให้ประสิทธิภาพที่ส่งมอบลดลง

Research context

This article summarizes third-party research. It does not establish a product-specific result or commercial capability.

💬หากคุณไม่ใช่ผู้เชี่ยวชาญ 💬 รับสรุปเนื้อหาภาษาที่เข้าใจง่าย

สรุปเนื้อหาภาษาที่เข้าใจง่าย

สารประกอบหลายชนิดที่เชื่อว่าช่วยให้เรามีอายุยืนยาวและมีสุขภาพดีขึ้นนั้นมีความเปราะบางมาก ในระหว่างการผลิต กระบวนการต่างๆ เช่น การผสมและการให้ความร้อนสามารถทำลายสารที่ละเอียดอ่อนเหล่านี้ได้อย่างง่ายดาย ซึ่งช่วยลดประสิทธิภาพในผลิตภัณฑ์เสริมอาหารหรืออาหาร นักวิทยาศาสตร์กำลังศึกษาว่าสภาวะต่างๆ เช่น ความร้อนและความเป็นกรด ส่งผลให้อสารประกอบเหล่านี้สลายตัวได้อย่างไร การศึกษานี้ช่วยให้บริษัทต่างๆ ค้นพบวิธีที่ดีกว่าในการปกป้องส่วนผสมที่มีคุณค่าเหล่านี้ เพื่อให้มั่นใจว่ายังคงมีฤทธิ์แรงและเป็นประโยชน์เมื่อบริโภค

Use the Paid Discovery brief to define the project’s evidence, formulation and regulatory scope.

Define a project scope →

บทคัดย่อ

สารประกอบที่เกี่ยวข้องกับอายุวัฒนะที่สลายตัวได้ง่ายด้วยความร้อนและสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพประเภทโพลีฟีนอลมักเผชิญกับความเครียดร่วมทั้งด้านความร้อน ออกซิเดชัน ค่า pH และความเค้นเชิงกลในระหว่างกระบวนการผลิต (เช่น การผสมด้วยแรงเฉือนสูง การทำให้เป็นเนื้อเดียวกันด้วยความดันสูง และการทำแห้งแบบพ่นฝอย) ซึ่งสามารถเร่งการเสื่อมสลายทางเคมีและลดฤทธิ์ที่ส่งมอบได้ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีพารามิเตอร์ความเสถียรเชิงปริมาณที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการ เพื่อกำหนดพื้นที่การออกแบบที่สามารถผลิตได้และเพื่อเป็นแนวทางในการกำหนดกลยุทธ์การตั้งตำรับเพื่อการปกป้อง[1–3]

วิธีการในการสังเคราะห์ครั้งนี้มุ่งเน้นไปที่หลักฐานเชิงปริมาณที่สกัดจากการศึกษาที่มีการรายงาน (i) การเปลี่ยนแปลงทางอุณหพลศาสตร์/ความร้อนโดย DSC/TGA (การหลอมเหลว จุดเริ่มต้นการสลายตัว การเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้ว และพฤติกรรมการสูญเสียมวลเป็นขั้นๆ) และ (ii) จลนพลศาสตร์การเสื่อมสลาย (แบบจำลองอันดับหนึ่งเทียม/อันดับหนึ่ง พลังงานกัมมันตภาพรังสีตามสมการอาร์เรเนียส ความขึ้นกับค่า pH และการวัดเวลาในการสลายตัวเป็นเศษส่วน) สำหรับสารตั้งต้นของ NAD+ (NR/NRH/NMN) สติลบีนอยด์ (ระบบที่เกี่ยวข้องกับเรสเวอราทรอล) ฟลาโวนอยด์ (เคอร์ซิติน ฟิเซติน รูทิน/เอสเตอร์) และเคอร์คูมินอยด์[4–11]

ผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่าสารประกอบที่เกี่ยวข้องกับอายุวัฒนะที่เป็นตัวแทนหลายชนิดมีช่วงการประมวลผลความร้อนที่แคบในสถานะทางกายภาพจำเพาะ นิโคตินาไมด์ ไรโบไซด์ คลอไรด์ (NRCl) แสดงจุดเริ่มต้นของการหลอมเหลวที่ 120.7 ± 0.3 °C พร้อมกับการสลายตัวอย่างรวดเร็วหลังการหลอมเหลว (เช่น การเสื่อมสลาย 98% ที่ 130 °C โดย qNMR) ในขณะที่การเสื่อมสลายในน้ำเป็นไปตามจลนพลศาสตร์อันดับหนึ่งเทียมที่มีพลังงานกัมมันตภาพรังสี 75.4–82.8 kJ·mol−1 ขึ้นอยู่กับค่า pH[4]

สำหรับ trans-resveratrol จลนพลศาสตร์การเสื่อมสลายมีความขึ้นกับค่า pH และอุณหภูมิสูงมาก (เช่น ครึ่งชีวิตลดลงจาก 329 วันที่ pH 1.2 เหลือ 3.3 นาทีที่ pH 10) และการคาดการณ์จากการทดสอบเร่งอาจไม่เป็นไปตามสมการอาร์เรเนียสในเมทริกซ์ยาเม็ด[7, 12]

การปฏิบัติการหน่วยผลิตด้วยแรงเฉือนสูงสามารถเหนี่ยวนำให้เกิดความร้อนเฉพาะที่และสภาพแวดล้อมที่มีออกซิเดชัน ดังแสดงให้เห็นโดยการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันด้วยแรงเฉือนสูงซึ่งเพิ่มอุณหภูมิขาออกตามความเร็วรอบการหมุนและสอดคล้องกับการสูญเสียกรดแอสคอร์บิก 42.6% ที่ 20,000 รอบต่อนาที และโดยกลไกการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันด้วยความดันสูงซึ่งเกี่ยวข้องกับแรงเฉือนของวาล์ว การเกิดโพรงอากาศ และความปั่นป่วนที่ >100 MPa[13, 14]

ข้อสรุปเน้นย้ำถึงการบูรณาการข้อมูลการเปลี่ยนแปลงทางอุณหพลศาสตร์ (DSC/TGA/Tg) เข้ากับแบบจำลองจลนพลศาสตร์ (อาร์เรเนียส, ไม่เป็นไปตามอาร์เรเนียส, และวิธีไอโซคอนเวอร์ชันนัล) เพื่อสร้างแผนที่เวลา–อุณหภูมิ–แรงเฉือน และเพื่อเลือกกลยุทธ์การลดผลกระทบอย่างมีเหตุผล ซึ่งรวมถึงการห่อหุ้ม การกระจายตัวของของแข็งอสัณฐาน ระบบไซโคลเดกซ์ตริน/นาโนสปองจ์ การควบคุมออกซิเดชัน และการลดแรงเฉือน/อุณหภูมิให้น้อยที่สุด[15–18]

คำสำคัญ: สารออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่สลายตัวด้วยความร้อน; จลนพลศาสตร์การเสื่อมสลาย; อาร์เรเนียส; DSC; TGA; การทำให้เป็นเนื้อเดียวกันด้วยความดันสูง; การทำแห้งแบบพ่นฝอย; สารตั้งต้นของ NAD+

1. บทนำ

สารประกอบที่เกี่ยวข้องกับอายุวัฒนะได้รับการพัฒนาในรูปของผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร อาหารฟังก์ชัน และระบบนำส่งขั้นสูงเพิ่มมากขึ้น ซึ่งกระตุ้นให้เกิดเส้นทางการผลิตที่ทำให้สารออกฤทธิ์ต้องเผชิญกับปัจจัยความเครียดร่วมกัน รวมถึงความร้อน การสัมผัสออกซิเจน กิจกรรมของน้ำ การเบี่ยงเบนของค่า pH และอินพุตพลังงานเชิงกลที่รุนแรง[3, 5, 14, 19]

สำหรับเคมีของสารตั้งต้นของ NAD+ ความเสถียรในวัฏภาคของเหลวและของแข็งถือเป็นหัวใจสำคัญ เนื่องจากปฏิกิริยาสามารถเกิดขึ้นได้ผ่านการไฮโดรไลซิสของโครงสร้างไกลโคซิดิกหรือฟอสเฟตเชื่อมโยง และเนื่องจากอุณหภูมิในการแปรรูปสามารถข้ามขีดจำกัดการเปลี่ยนสถานะในวัฏภาคของแข็งที่เกิดขึ้นก่อนการสลายตัวอย่างรวดเร็ว[4, 6]

สำหรับโพลีฟีนอลและสารออกฤทธิ์ทางพฤกษศาสตร์ที่เกี่ยวข้อง ข้อจำกัดด้านความเสถียรประกอบด้วยการเกิดออกซิเดชันเอง (autoxidation) การเกิดอีพิเมอไรเซชัน และการเกิดออกซิเดชันด้วยเอนไซม์ไปเป็นควิโนน ซึ่งมีความไวต่ออุณหภูมิ ค่า pH ไอออนของโลหะ และความพร้อมใช้งานของออกซิเจนในระหว่างกระบวนการผลิต[17]

นัยเชิงปฏิบัติคือการออกแบบการผลิตไม่สามารถอาศัยเพียงอุณหภูมิรวมที่เป็นชื่อเรียกเท่านั้น แต่จะต้องบูรณาการ (i) ตัวบ่งชี้ทางอุณหพลศาสตร์ เช่น การเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้ว การหลอมเหลว และจุดเริ่มต้นการสลายตัว และ (ii) แบบจำลองจลนพลศาสตร์ที่จับความขึ้นกับการเสื่อมสลายตามเวลา อุณหภูมิ ค่า pH ออกซิเจน และ (ในจุดที่วัดได้) อินพุตพลังงานเชิงกล[4, 9, 10, 14, 15]

เอกสารฉบับนี้นำเสนอหลักฐานเชิงปริมาณเกี่ยวกับสารประกอบอายุวัฒนะที่เป็นตัวแทนและสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่เกี่ยวข้อง ซึ่งแหล่งข้อมูลที่รวมอยู่ให้การเปลี่ยนแปลงทางอุณหพลศาสตร์และ/หรือพารามิเตอร์จลนพลศาสตร์ที่ชัดเจน และเชื่อมโยงข้อมูลเหล่านั้นเข้ากับโปรไฟล์ความเครียดของการปฏิบัติการหน่วยผลิตด้วยแรงเฉือนสูง รวมถึงการผสมด้วยแรงเฉือนสูง การทำให้เป็นเนื้อเดียวกันด้วยความดันสูง/ไมโครฟลูออไดเซชัน การบดเชิงกลเคมี และการทำแห้งแบบพ่นฝอย[1, 14, 15, 20]

2. กรอบแนวคิดทางอุณหพลศาสตร์

ความเสถียรทางอุณหพลศาสตร์ในบริบทการผลิตได้รับการประเมินเชิงปฏิบัติการโดยใช้เหตุการณ์ความร้อนที่วัดได้ (DSC/TGA) และตัวอธิบายสถานะ (เช่น อسัณฐานเทียบกับผลึก; อุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้ว) ซึ่งบ่งชี้ว่าเมื่อใดที่สารประกอบหรือตำรับยาเปลี่ยนสถานะไปสู่ภาวะที่มีการเคลื่อนที่ของโมเลกุลสูงขึ้น และดังนั้นจึงมีอัตราการเกิดปฏิกิริยาสูงขึ้นหรือมีกลไกที่แตกต่างกัน[4, 9, 15]

2.1 พลังงานอิสระกิบส์และความเสถียรของเฟส

แหล่งข้อมูลที่รวมอยู่หลายแห่งได้คำนวณการเปลี่ยนแปลงพลังงานอิสระกิบส์สำหรับกระบวนการเสื่อมสลายหรือการทำลายด้วยความร้อนอย่างชัดเจน ซึ่งเป็นการให้มาตรวัดทางอุณหพลศาสตร์ของความเป็นไปได้ภายใต้เงื่อนไขเฉพาะ[8, 19]

สำหรับ NR บอเรต ความเป็นเองของการเสื่อมสลายได้รับการประเมินผ่านการคำนวณพลังงานอิสระกิบส์ โดยมีการรายงาน (ΔG) เป็น 2.43 kcal·mol−1[19]

สำหรับรูทินและกรดไขมันรูทินเอสเตอร์ภายใต้สภาวะไพโรไลซิส ค่า (ΔG) เป็นบวก (84–245 kJ·mol−1) ควบคู่ไปกับค่า (ΔH) ที่เป็นบวก (60–242 kJ·mol−1) ซึ่งบ่งชี้ถึงโปรไฟล์การสลายตัวด้วยความร้อนแบบดูดความร้อนและไม่เกิดขึ้นเองในการวิเคราะห์ที่รายงาน[8]

ในแง่ของฟอร์มาลิซึมทางจลนพลศาสตร์ แหล่งข้อมูลหลายแห่งยังใช้ความสัมพันธ์ของสถานะทรานซิชันและพลังงานอิสระ เช่น การใช้ เพื่อตีความการไฮโดรไลซิสที่ถูกกระตุ้นในระบบสารเชิงซ้อนเคอร์คูมิน สไปโรบอเรต[21]

2.2 การเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้ว การหลอมเหลว และจุดเริ่มต้นการสลายตัว

DSC และ TGA เป็นเครื่องหมายเสริมของความเสี่ยงในกระบวนการ: เหตุการณ์การหลอมเหลวหรือการอ่อนตัวสามารถเพิ่มการแพร่กระจายได้อย่างมากและทำให้เกิดการแปลงสภาพทางเคมีอย่างรวดเร็ว และจุดเริ่มต้นการสูญเสียมวลของ TGA สามารถบ่งบอกถึงจุดเริ่มต้นของการสลายตัวที่ไม่สามารถย้อนกลับได้แม้ในสถานะของแข็งที่ปรากฏ[4, 9, 15]

สำหรับ NRCl, DSC บ่งชี้จุดเริ่มต้นของการหลอมเหลวที่ 120.7 ± 0.3 °C และพีคการหลอมเหลวที่ 125.2 ± 0.2 °C ตามด้วยเหตุการณ์คายความร้อนที่คมชัดทันทีโดยมีพีคที่ 130.8 ± 0.3 °C[4]

สอดคล้องกับลำดับเหตุการณ์ DSC การหาปริมาณด้วย qNMR แสดงให้เห็นการเสื่อมสลายที่จำกัดที่ 115 °C (2%) แต่สูญเสียอย่างรวดเร็วที่และสูงกว่าบริเวณการหลอมเหลว (7% ที่ 120 °C; 55% ที่ 125 °C; 98% ที่ 130 °C; เหลือ NR เพียง 0.45% ที่ 140 °C)[4]

สำหรับ NMN แหล่งข้อมูลหนึ่งรายงานว่าสารประกอบนี้เกิดการสลายตัวแทนที่จะแสดงการเปลี่ยนสถานะการหลอมเหลวที่ชัดเจน โดยการสลายตัวเริ่มต้นที่ 160 °C และเสร็จสิ้นที่ 165 °C และมีพีค DSC แบบดูดความร้อนที่ 162 °C พร้อมเอนทาลปีของการสลายตัว 184 kJ·mol−1[6]

สำหรับเคอร์ซิติน การตีความ DSC/TGA ร่วมกันบ่งชี้ว่าเอนโดเทิร์ม DSC ที่รุนแรง (สูงสุดที่ 303 °C) มักถูกระบุผิดว่าเป็นจุดหลอมเหลว ในขณะที่ TGA บ่งชี้ว่าการสลายตัวเริ่มต้นที่ 230 °C และเอนโดเทิร์มซ้อนทับกับการสูญเสียมวลอย่างต่อเนื่อง "ความร้อนของการหลอมเหลว" ที่รายงานสำหรับพีค 303 °C คือ 69–75 kJ·mol−1[9]

สำหรับฟิเซติน TGA แสดงการสูญเสียมวลเล็กน้อย (~5%) ซึ่งมาจากกการระเหยของน้ำจากตัวอย่างผลึก และเหตุการณ์การสูญเสียมวลหลัก (~30.6%) ที่ 369.6 °C ซึ่งมาจากกการสลายตัวของโมเลกุล[15]

สำหรับเคอร์คูมินภายใต้ไนโตรเจนเฉื่อย การศึกษาหนึ่งรายงานว่าเคอร์คูมินดิบแสดงกระบวนการสลายตัวที่ซับซ้อนซึ่งเริ่มต้นที่ประมาณ 240 °C (การสูญเสียมวล 5%) โดยมีพีค DTGA ที่ 347 °C และมีสารตกค้างเหลืออยู่ 37% ที่ 600 °C (ที่ 10 °C·min−1)[18]

2.3 ความเสถียรในรูปแบบอสัณฐานและผลึก

ตำรับยาแบบอสัณฐานอาจปรับปรุงการละลายและการดูดซึมได้ แต่อาจเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมทางความร้อนและความเสถียรโดยการเพิ่มการเคลื่อนที่ของโมเลกุลเทียบกับรูปแบบผลึก ทำใหุ้ณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้ว (Tg) เป็นพารามิเตอร์ความเสถียรที่สำคัญ[15, 16]

การกระจายตัวของของแข็งอสัณฐาน (ASDs) ของฟิเซตินที่เตรียมด้วยวิธีเชิงกลเคมีแสดงค่า Tg ที่วัดได้ในการสแกนความร้อนครั้งที่สอง และแสดงให้เห็นการเปลี่ยนแปลงขององค์ประกอบใน Tg ที่สอดคล้องกับการเข้ากันได้: Eudragit® L100/EPO ดิบแสดง Tg 147.1/55.4 °C ในขณะที่ ASDs ของฟิเซตินแสดงค่า Tg เช่น 144.2/71.8 °C และ 145.9/76.7 °C ขึ้นอยู่กับพอลิเมอร์และการโหลดตัวยา[15]

สำหรับนาโนสปองจ์เรสเวอราทรอลและออกซีเรสเวอราทรอล DSC แสดงให้เห็นว่าเอนโดเทิร์มการหลอมเหลวของเรสเวอราทรอล (266.49 °C) หายไปในตำรับยานาโนสปองจ์ ซึ่งผู้แต่งระบุว่ามาจากการห่อหุ้มและการเกิดอสัณฐานที่เป็นไปได้ของโมเลกุลยาภายในเมทริกซ์นาโนสปองจ์[16]

สำหรับเคอร์ซิติน การเกิดพันธะไฮโดรเจนได้รับการเสนอว่าช่วยทั้งจำกัดการอ่อนตัวคล้ายการหลอมเหลวและอำนวยความสะดวกในการสลายตัวผ่านการอ่อนตัวของพันธะ และการตีความ DSC/TGA ร่วมกันสรุปว่าเคอร์ซิตินไม่ได้หลอมเหลวอย่างง่ายๆ แต่เกิดการสลายตัวที่ซ้อนทับและการคลายตัว/การอ่อนตัวของโครงสร้างในช่วง 150–350 °C[9]

3. แบบจำลองและพารามิเตอร์จลนพลศาสตร์การเสื่อมสลาย

แหล่งข้อมูลที่รวมอยู่ใช้แบบจำลองจลนพลศาสตร์ที่หลากหลาย (อันดับหนึ่ง, อันดับหนึ่งเทียม, อันดับสูงกว่า หรือรูปแบบซิกมอยด์) และการจัดการความขึ้นกับอุณหภูมิ (อาร์เรเนียส และในบางกรณี พฤติกรรมที่ไม่เป็นไปตามอาร์เรเนียส) ซึ่งมักได้รับแรงจูงใจจากความขึ้นกับค่า pH และการเสื่อมสลายผ่านหลายเส้นทางที่ซับซ้อน[4, 7, 22]

3.1 แบบจำลองอันดับปฏิกิริยา

พื้นฐานที่ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการเสื่อมสลายในเฟสสารละลายคือแบบจำลองอันดับหนึ่งแบบบูรณาการ ซึ่งปรากฏในการศึกษาหลายแห่งที่เป็นการฟิตเบื้องต้นกับข้อมูลความเข้มข้น-เวลาภายใต้ค่า pH และอุณหภูมิที่มีการควบคุม[4, 11, 12]

สำหรับ NRCl ในสารละลายบัฟเฟอร์ที่เป็นน้ำ การเสื่อมสลายถูกอธิบายว่าเป็นอันดับหนึ่งเทียม และรูปแบบอันดับหนึ่งเทียมนี้มีความชอบธรรมโดยระบบบัฟเฟอร์ที่รักษานวามเข้มข้นของ OH−/H3O+ ในปริมาณที่มากเกินพอและค่อนข้างคงที่เมื่อเทียบกับความเข้มข้นของ NR[4, 23]

สำหรับฟิเซตินและเคอร์ซิตินในบัฟเฟอร์ฟอสเฟต ผลลัพธ์ที่รายงานจะถูกนำเสนอเป็นค่าคงที่อัตราการเสื่อมสลายอันดับหนึ่ง k (h−1) ซึ่งเพิ่มขึ้นอย่างมากตามค่า pH และอุณหภูมิ[24]

สำหรับเคอร์ซิตินที่ 90 °C ใกล้ความเป็นกลาง (6.5–7.5) ได้มีการนำแบบจำลองซิกมอยด์มาใช้และเปรียบเทียบกับแบบจำลองอันดับหนึ่ง โดยแบบจำลองซิกมอยด์ให้ค่า k สูงกว่าการฟิตแบบอันดับหนึ่ง 2.3–2.5 เท่าและการตีความครึ่งชีวิตที่แตกต่างกันที่ pH 7.5[22]

สำหรับสารมาร์กเกอร์สารสกัดจากพืชที่ทำแห้งแบบพ่นฝอย มีการรายงานอันดับปฏิกิริยาที่ปรากฏที่แตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับระบบสารช่วยพา รวมถึงแบบจำลองอันดับศูนย์และอันดับสองสำหรับแคมป์ฟีรอล (ข้ามระบบสารช่วยคู่) และแบบจำลองอันดับสองสำหรับเคอร์ซิตินข้ามสารช่วยพา[20]

3.2 การจัดการตามสมการอาร์เรเนียสและไอร์ริง

ความขึ้นกับอุณหภูมิมักถูกจำลองโดยนิพจน์ประเภทอาร์เรเนียส และแหล่งข้อมูลหลายแห่งคำนวณพลังงานกัมมันตภาพรังสีอย่างชัดเจนเพื่อใช้กำหนดค่าพารามิเตอร์สำหรับการทำนายอายุการเก็บรักษาและการสัมผัสความร้อนในกระบวนการ[4, 10, 12]

สำหรับการเสื่อมสลายของ NRCl ในสารละลายน้ำ พลังงานกัมมันตภาพรังสีตามสมการอาร์เรเนียสได้รับการรายงานเป็น 75.4 (±2.9) kJ·mol−1 ที่ pH 2.0, 76.9 (±1.1) kJ·mol−1 ที่ pH 5.0 และ 82.8 (±4.4) kJ·mol−1 ที่ pH 7.4[4]

สำหรับ trans-resveratrol ที่ pH 7.4 การวิเคราะห์ตามสมการอาร์เรเนียสได้รับการรายงานเป็น log(kobs)=14.063−4425(1/T) (r = 0.97) โดยมีพลังงานกัมมันตภาพรังสีที่คำนวณได้ 84.7 kJ·mol−1[12]

สำหรับเคอร์คูมินในส่วนผสมของบัฟเฟอร์/เมทานอลที่ pH 8.0 การวิเคราะห์ตามสมการอาร์เรเนียสระหว่าง 37–60 °C ให้ค่า (Ea)=79.6±2.2 kJ·mol−1[10]

สำหรับเคอร์คูมินในตัวกลางที่เป็นน้ำที่เกี่ยวข้องกับทางเดินอาหาร กราฟอาร์เรเนียสแสดงความเป็นเส้นตรงสูงในช่วง 37–80 °C (ค่า r2 ที่รายงานคือ 0.9967, 0.9994, 0.9886 สำหรับตัวกลางที่แตกต่างกัน) พร้อมพลังงานกัมมันตภาพรังสีที่รายงานเป็น 16.46, 12.32 และ 9.75 kcal·mol−1 สำหรับ pH 7.4, pH 6.8 และ 0.1 N HCl ตามลำดับ[11]

การวิเคราะห์ตามสมการไอร์ริงยังปรากฏในการศึกษาการสลายตัวด้วยการไฮโดรไลซิสของเคอร์คูมินสไปโรบอเรตเอสเตอร์ (CBS) ซึ่งมีการรายงานกราฟไอร์ริงว่าแสดงความสัมพันธ์เชิงเส้นตรงด้วยค่าสหสัมพันธ์ 0.9988[21]

3.3 วิธีไอโซคอนเวอร์ชันนัลและแบบไม่ใช้แบบจำลอง

การศึกษาการเสื่อมสลายด้วยความร้อนหลาย ๆ ชิ้นใช้วิธีไอโซคอนเวอร์ชันนัล (เช่น KAS, FWO, Friedman) เพื่อคำนวณพลังงานกระตุ้นตามระดับการเปลี่ยนรูป และระบุการสลายตัวแบบหลายขั้นตอนและการเปลี่ยนแปลงกลไก[8, 18, 25]

สำหรับรูทินและเอสเทอร์กรดไขมันของรูทิน พลังงานกระตุ้นจะแปรผันอย่างมากตามระดับการเปลี่ยนรูปในช่วง 0.05 < (α) < 0.90 โดยมีช่วงที่รายงานตั้งแต่ 65 ถึง 246 kJ·mol−1 ซึ่งผู้แต่งตีความว่าเป็นหลักฐานว่าการเสื่อมสลายด้วยความร้อนดำเนินไปผ่านกระบวนการที่ไม่เรียบง่ายและมีหลายขั้นตอน[8]

สำหรับสารประกอบเชิงซ้อนเรสเวอราทรอล–บีตา-ไซโคลเดกซ์ทริน พลังงานกระตุ้นจะเพิ่มขึ้นตามระดับการเปลี่ยนรูป โดยมีการเพิ่มขึ้นที่รายงานจาก 110 เป็น 130 kJ·mol−1 (วิธี OFW) และจาก 120 เป็น 170 kJ·mol−1 (วิธี Friedman) ซึ่งตีความว่าบ่งชี้ถึงการเปลี่ยนแปลงของกลไกปฏิกิริยาเมื่อการสลายตัวดำเนินไป[25]

สำหรับระบบพอลิเมอร์ที่บรรจุเคอร์คูมินภายใต้ไนโตรเจน พลังงานกระตุ้นที่ได้จากหลายแนวทาง (Kissinger, KAS, Friedman และการปรับแบบจำลอง) แสดงขนาดที่สอดคล้องกันโดยกว้าง (เช่น 71 ± 5 kJ·mol−1 โดย Kissinger; 77 ± 2 โดย KAS; 84 ± 3 โดย Friedman) และการเลือกแบบจำลองบ่งชี้ถึงแบบจำลองจลนศาสตร์ F1 ที่มีพลังงานในช่วง 73–91 kJ·mol−1.[18]

3.4 การเสื่อมสลายเชิงกลและความร้อนร่วมกับการเกิดออกซิเดชัน

กระบวนการผลิตที่มีแรงเฉือนสูงสามารถเชื่อมโยงการสูญเสียพลังงานกลเข้ากับการทำความร้อนเฉพาะที่และการถ่ายเทออกซิเจนที่เพิ่มขึ้น ซึ่งเป็นการขยายเส้นทางที่ขับเคลื่อนด้วยออกซิเดชันในสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่ไวต่อออกซิเจน[13, 14, 17]

ในการทำให้นมผสมเป็นเนื้อเดียวกันด้วยแรงเฉือนสูง อุณหภูมิทางออกจะเพิ่มขึ้นอย่างเด่นชัดตามความเร็วรอบ (เช่น จาก 4.1 ± 0.7 °C ที่ 0 รอบต่อนาที เป็น 41 ± 1.2 °C ที่ 20,000 รอบต่อนาที) และที่ความเร็วสูงสุด กรดแอสคอร์บิกจะลดลง 42.6% ซึ่งสอดคล้องกับการเสื่อมสลายที่ถูกส่งเสริมโดยอุณหภูมิสูงและออกซิเดชัน[13]

ในการทำให้อิมัลชันเป็นเนื้อเดียวกันด้วยความดันสูง (HPH) กลไกการประมวลผลถูกระบุอย่างชัดเจนว่าเกิดจากการกระจายตัวของความเค้นเฉือนที่ช่องเปิดวาล์ว ซึ่งการเคลื่อนที่ของของเหลวถูกรบกวน และเกิดจากปรากฏการณ์เพิ่มเติม เช่น คาวติตาสชัน ความปั่นป่วน การชน และการปะทะ ซึ่งรวมกันสร้างความเครียดทางกลและที่อาจเกิดขึ้นทางออกซิเดชันที่รุนแรง[14]

การเชื่อมโยงทางออกซิเดชันยังได้รับการแสดงให้เห็นในการทดลองออกซิเดชันด้วยความร้อนสำหรับเควอซิทิน: ที่ 150 °C การเสื่อมสลายของเควอซิทินดำเนินไปเร็วกว่าภายใต้ไนโตรเจน (ค่าคงที่อัตรา 0.868 h−1 เทียบกับ 0.253 h−1) และถูกเร่งอย่างมากเมื่อมีคอเลสเตอรอลและออกซิเจนอยู่ด้วย (ค่าคงที่อัตรา 7.17 h−1) ซึ่งสอดคล้องกับการเชื่อมโยงแบบลูกโซ่อนุมูลอิสระระหว่างการก่อตัวของคอเลสเตอรอลไฮโดรเปอร์ออกไซด์และการเสื่อมสลายของเควอซิทิน[26]

สำหรับ NRH ออกซิเดชันและอุณหภูมิแสดงการควบคุมอย่างเข้มงวด: ที่ 25 °C ในน้ำกลั่น อัตราการเสื่อมสลายที่รายงานคือ 1.27×10−7 s−1 ภายใต้อากาศ (ครึ่งชีวิต 63 วัน) เปรียบเทียบกับ 5.90×10−8 s−1 ภายใต้ N2 (ครึ่งชีวิต 136 วัน) และผู้แต่งระบุว่า NRH สามารถถูกออกซิไดซ์ได้ในที่มีออกซิเจนและเกิดไฮโดรไลซิสอย่างรวดเร็วในภาวะกรด[5]

4. บททบทวนกลุ่มสารประกอบ

การสังเคราะห์ที่เน้นสารประกอบด้านล่างนี้เน้นพารามิเตอร์จลนศาสตร์และอุณหพลศาสตร์ที่ได้รับการหาปริมาณแล้ว ซึ่งสามารถนำไปใช้โดยตรงในแบบจำลองการผลิต รวมถึงพลังงานกระตุ้น ค่าคงที่อัตรา ครึ่งชีวิต จุดเริ่มต้นของการสลายตัว และข้อจำกัดที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนสถานะแก้วหรือการหลอมเหลว[4, 11, 12, 15, 24]

4.1 สารตั้งต้นของ NAD+

ความเสถียรของสารตั้งต้น NAD+ ถูกกำหนดอย่างมากโดยความไวต่อการเกิดไฮโดรไลซิส และความทนทานต่ำต่อการเปลี่ยนสถานะทางความร้อนบางประการ (โดยเฉพาะสำหรับ NRCl ในบริเวณหลอมเหลว) และออกซิเดชันที่ขับเคลื่อนด้วยออกซิเจน (โดยเฉพาะสำหรับรูปRรีดิวซ์เช่น NRH)[4, 5]

NRCl แสดงจลนศาสตร์การเสื่อมสลายอันดับหนึ่งเทียมในสารละลายน้ำ และแสดงพลังงานกระตุ้นที่แปรผันตาม pH (75.4–82.8 kJ·mol−1) ซึ่งเข้ารหัสเชิงปริมาณทั้งความไวต่อความร้อนและความขึ้นกับ pH ของเส้นทางไฮโดรไลซิสหลัก[4]

พื้นฐานเชิงกลไกถูกเสนอเป็นการเกิดไฮโดรไลซิสที่เร่งด้วยเบส ซึ่ง NR ลดลงในขณะที่นิโคตินาไมด์ (Nam) และน้ำตาลสะสม และมีการนำเสนอหลักฐานสมดุลโมเลกุลที่ระบุว่า สำหรับทุก ๆ โมเลกุลของ NR ที่เสื่อมสลาย จะเกิดโมเลกุลของ Nam และน้ำตาลอย่างละหนึ่งโมเลกุล[4]

ในของเหลวทางเดินอาหารจำลองที่อุณหภูมิทางสรีรวิทยาและการกวน (ใบพัด USP II ที่ 75 รอบต่อนาทีและ 37 °C) NRCl แสดงการสูญเสียในระยะสั้นที่ค่อนข้างจำกัด (เช่น เหลืออยู่ ~97–99% หลังจาก 2 ชั่วโมงในตัวกลางในกระเพาะอาหาร) แต่การลดลงในระยะยาวที่สามารถวัดได้ในการจำลอง 24 ชั่วโมง (เหลืออยู่ 79.18 ± 2.68% ที่ 24 ชั่วโมง โดยเหลืออยู่ 90.51 ± 0.82% ที่ 8 ชั่วโมง)[4]

ในสถานะของแข็ง NRCl แสดงช่วงอุณหภูมิที่แคประหว่างจุดเริ่มต้นการหลอมเหลวและการสลายตัวอย่างรวดเร็ว: DSC รายงานจุดเริ่มต้นของการหลอมเหลวที่ 120.7 ± 0.3 °C และเหตุการณ์คายความร้อนตามมาที่ ~130.8 °C ในขณะที่ qNMR หาปริมาณการเพิ่มขึ้นอย่างชันของการเสื่อมสลายจาก 2% ที่ 115 °C เป็น 98% ที่ 130 °C[4]

แหล่งข้อมูลหนึ่งระบุข้อมูลเหล่านี้อย่างชัดเจนว่าเป็นการให้ "ขีดจำกัดอุณหภูมิสูงสุดที่ชัดเจนสำหรับการประมวลผล NRCl" ซึ่งอาจส่งผลต่อการผลิตผลิตภัณฑ์เสริมอาหารในแต่ละขั้นตอน เน้นย้ำถึงความเกี่ยวข้องของเกณฑ์ DSC/qNMR เป็นข้อจำกัดที่เข้มงวดในการปฏิบัติงานที่มีความร้อน[4]

บอเรต NR นำเสนอกลยุทธ์การทำให้เสถียรที่ได้รับแรงบันดาลใจจากปฏิกิริยาของ NR: NR ถูกอธิบายว่ามีพันธะไกลโคซิดิกที่ไม่เสถียรเป็นพิเศษซึ่งเชื่อมต่อวงแหวนเฮเทอโรไซคลิก pyridinium ที่มีประจุบวกเข้ากับคาร์โบไฮเดรต ทำให้ยากต่อการสังเคราะห์ การจัดเก็บ และการขนส่ง และการทำให้เสถียรด้วยบอเรตถูกอธิบายว่ามีความเสถียรสูงต่อการเสื่อมสลายทางความร้อนและเคมี[19]

ในเชิงปริมาณ ความสามารถในการละลายของบอเรต NR ขึ้นอยู่กับ pH อย่างมาก (เช่น 1972.7 ± 15.4 mg·mL−1 ที่ pH 1.5; 926.0 ± 34.4 mg·mL−1 ที่ pH 7.4) และแบบจำลอง Arrhenius ได้รับการรายงานว่าแสดงอัตราการเสื่อมสลายที่สูงกว่าที่ pH 7.4 มากกว่าที่ pH 1.5 หรือ 5.0 ซึ่งสอดคล้องกับอิทธิพลของความเข้มข้นของ HO−[19]

การทบทวนเดียวกันรายงานพลังงานอิสระของ Gibbs ของการเสื่อมสลายของบอเรต NR ที่ 2.43 kcal·mol−1 และบันทึกว่าอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น 10 °C จะทำให้อัตราการเสื่อมสลายเพิ่มขึ้นประมาณสองเท่าภายใต้เงื่อนไข pH ใด ๆ ซึ่งสะท้อนความไวต่ออุณหภูมิที่สังเกตพบสำหรับ NRCl[4, 19]

NRH แสดงความไวที่เด่นชัดต่อ pH และออกซิเจน: มีการรายงานการเสื่อมสลายอย่างสมบูรณ์ในเวลาน้อยกว่าหนึ่งวัน ณ pH 5 ในขณะที่ ณ pH 9 ตัวอย่างแสดงการเสื่อมสลาย ~42–45% หลังจาก 60 วัน และที่ 25 °C ในน้ำกลั่นภายใต้อากาศมีการรายงานการเสื่อมสลาย ~50% หลังจาก 60 วัน เทียบกับ ~27% ภายใต้ N2[5]

ความไวต่อออกซิเจนนี้ถูกระบุในเชิงกลไกว่าเกิดจากการเกิดออกซิเดชันในที่มีออกซิเจนและไฮโดรไลซิสที่ถูกเร่งในภาวะกรด ซึ่งสอดคล้องกับที่ NRH ถูกอธิบายว่าเป็นโมเลกุลที่ไม่เสถียรเนื่องจากพันธะ N-glycosidic และมีความสามารถในการเสื่อมสลาย ไฮโดรไลซิส และออกซิเดชัน[5]

สำหรับ NMN ตัวบ่งชี้ทางอุณหพลศาสตร์ในสถานะของแข็งเชิงปริมาณรวมถึงการเริ่มต้นการสลายตัวที่รายงานที่ 160 °C และสมบูรณ์ที่ 165 °C (พร้อมพีค DSC แบบดูดความร้อนที่ 162 °C และเอนทาลปีของการสลายตัว 184 kJ·mol−1) และข้อมูลความเสถียรเร่งที่รายงานอัตราการสลายตัว 0.8% ต่อเดือนที่ 40 °C และ 75% RH[6]

ในสารละลายน้ำ การเสื่อมสลายของ NMN ถูกรายงานว่าเป็นอันดับหนึ่งเสมือนที่อุณหภูมิห้องด้วยสมการจลนศาสตร์ lg(Ct)=0.0057t+4.8172 และเวลาที่รายงาน t0.9=95.58 h และ t1/2=860.26 h และการศึกษาระบุว่าอัตราการเสื่อมสลายได้รับอิทธิพลหลักจากอุณหภูมิสูงและ pH[27]

เพื่อสนับสนุนข้อจำกัดในการกำหนดสูตรจริง แหล่งข้อมูลที่เน้นผลิตภัณฑ์แนะนำให้ผสมที่อุณหภูมิต่ำกว่า 45 °C เพื่อป้องกันการเสื่อมสลายด้วยความร้อนของพันธะฟอสฟอดิเอสเทอร์ และรายงานการเสื่อมสลายไม่ถึง 5% ในการทดสอบเร่งที่ 40 °C/75% RH เป็นเวลา 3 เดือน สำหรับระบบที่มีน้ำน้อยที่ได้รับการกำหนดสูตรอย่างเหมาะสม[28]

เส้นทางหลักของการเสื่อมสลายของ NMN ถูกอธิบายว่าเป็นการเกิดไฮโดรไลซิสของพันธะฟอสฟอดิเอสเทอร์ให้ผลผลิตเป็นนิโคตินาไมด์และไรโบส-5-ฟอสเฟต โดยมีความขึ้นกับ pH ที่อธิบายว่าเป็นการเกิดไฮโดรไลซิสที่เร่งด้วยกรดต่ำกว่า pH 4.5 และการตัดพันธะที่สื่อกลางด้วยเบสสูงกว่า pH 7.5[28]

4.2 สติลเบนอยด์

สติลเบนอยด์รวมถึงเรสเวอราทรอลและสารประกอบที่เกี่ยวข้องซึ่งแสดงการเสื่อมสลายที่ขึ้นกับ pH และออกซิเจนอย่างมาก และความเสถียรในสูตรจริงอาจเบี่ยงเบนไปจากการประมาณค่าแบบอาร์เรเนียสอย่างง่ายเนื่องจากผลกระทบของเมทริกซ์และเส้นทางที่หลากหลาย[7, 12, 29]

ในระบบน้ำ ทรานส์-เรสเวอราทรอลได้รับการรายงานว่ามีความเสถียรใน pH กรด ในขณะที่การเสื่อมสลายเพิ่มขึ้นแบบเอ็กซ์โพเนนเชียลเหนือ pH 6.8 และครึ่งชีวิตลดลงจาก 329 วันที่ pH 1.2 เป็น 3.3 นาทีที่ pH 10[12]

ที่ pH 7.4 จลนศาสตร์ของการเสื่อมสลายของทรานส์-เรสเวอราทรอลเป็นไปตามจลนศาสตร์อันดับหนึ่งทั่วอุณหภูมิที่ศึกษา และมีการรายงานพลังงานกระตุ้นเป็น 84.7 kJ·mol−1[12]

เหตุผลเชิงกลไกที่ให้ไว้คือ ในภาวะกรด หมู่ไฮดรอกซิลจะได้รับการปกป้องจากการเกิดออกซิเดชันของอนุมูลอิสระด้วย H₃O⁺ ที่มีประจุบวก ในขณะที่ในภาวะด่าง ไอออนฟีเนตจะเพิ่มความไวต่อออกซิเดชันและการก่อตัวของอนุมูลอิสระฟีน็อกซี และออกซิเจนในตัวกลางจะส่งเสริมปฏิกิริยาลูกโซ่อนุมูลอิสระที่นำไปสู่การเสื่อมสลาย[12]

การทดลองความเสถียรทางความร้อนแบบอิสระในสารละลายน้ำ (19 mg·L−1) รายงานว่าไม่มีการเปลี่ยนแปลงทางสเปกตรัมที่มีนัยสำคัญหลังจาก 30 นาที สูงถึง 70 °C ในขณะที่อุณหภูมิที่สูงขึ้นนำไปสู่การลดลงทั่วไปของการดูดกลืนแสงที่ 304 nm และการดูดกลืนแสงที่ลดลงทั่วช่วง 270–350 nm ซึ่งบ่งชี้ถึงการทำลายที่เหนี่ยวนำด้วยความร้อนภายใต้สภาวะไฮโดรเทอร์มัล[30]

การตีความเชิงกลไกของการทดลองไฮโดรเทอร์มัลเหล่านั้นเสนอการแยกพันธะคู่ออกซิเดชันและการก่อตัวของผลิตภัณฑ์การเสื่อมสลายที่มีฟีนอลเป็นองค์ประกอบ เช่น ไฮดรอกซีอัลดีไฮด์ แอลกอฮอล์ และกรดไฮดรอกซี และแถบ FTIR ถูกตีความว่าสอดคล้องกับการก่อตัวของอัลดีไฮด์และกรดคาร์บอกซิลิกที่ 100–120 °C[30]

ในเมทริกซ์ยาเม็ด การเสื่อมสลายของเรสเวอราทรอลถูกรายงานว่าเป็นไปตามจลนศาสตร์แบบเอ็กซ์โพเนนเชียลเดี่ยวอันดับหนึ่งโดยมีค่า k เท่ากับ 0.07140, 0.1937 และ 0.231 เดือน−1 ที่ 25, 30 และ 40 °C ตามลำดับ แต่ความสัมพันธ์ระหว่าง ln(k) กับ 1/T ไม่เป็นเส้นตรงและจัดประเภทเป็นแบบซูเปอร์อาร์เรเนียส โดยผู้แต่งเสนอความเป็นไปได้ของปฏิกิริยาครั้งที่สอง เส้นทางปฏิกิริยาที่หลากหลาย หรือผลกระทบของเมทริกซ์ที่อุณหภูมิสูงขึ้น[7]

งานวิจัยเดียวกันเน้นย้ำว่าการประมาณค่าแบบอาร์เรเนียสไม่ได้ช่วยให้สามารถกำหนดจลนศาสตร์การเสื่อมสลายสำหรับเรสเวอราทรอลในผลิตภัณฑ์เสริมอาหารได้เสมอไป และการทดสอบเร่งอาจนำไปสู่การประเมินที่ 3 ไม่ถูกต้อง รวมถึงการประเมินการเสื่อมสลายสูงเกินไป[7]

สำหรับสารประกอบฟีนอลิกคล้ายสติลเบนในระบบแห้ง การบำบัดด้วยความร้อน เช่น การนึ่งฆ่าเชื้อด้วยไอน้ำที่ 121 °C เป็นเวลา 20 นาที ทำให้เกิดการสูญเสียที่วัดได้ (เช่น พินอสซิลวินลดลง 20.98% ตามพื้นที่พีค) และการอบแห้งด้วยเตาอบ 24 ชั่วโมงที่ 105 °C ทำให้เกิดการลดลงของพื้นที่พีค >50% สำหรับสารประกอบฟีนอลิกหลายชนิด ในขณะที่ TGA ระบุอุณหภูมิเริ่มต้นการสลายตัวสูงกว่า ~200 °C สำหรับระบบพินอสซิลวิน[31]

4.3 ฟลาโวนอยด์

ฟลาโวนอยด์แสดงความไวต่อการเสื่อมสลายแบบหลายเส้นทางซึ่งได้รับอิทธิพลจาก pH อุณหภูมิ ออกซิเดชัน และปฏิกิริยาในสูตรตำรับ เช่น การจับกับโปรตีน และพฤติกรรมทางความร้อนใน DSC/TGA สามารถเกี่ยวข้องกับการสลายตัวและการอ่อนตัวที่ทับซ้อนกันมากกว่าการหลอมเหลวอย่างง่าย[9, 22, 24]

ในสารละลายบัฟเฟอร์ การเพิ่ม pH ของตัวกลางจาก 6.0 เป็น 7.5 จะเพิ่มค่าคงที่อัตราการเสื่อมสลายของฟิเซทินและเควอซิทินขึ้น 24 เท่าและ 12 เท่าตามลำดับ (เช่น k ของฟิเซทินจาก 8.30×10−3 เป็น 0.202 h−1; k ของเควอซิทินจาก 2.81×10−2 เป็น 0.375 h−1) และการเพิ่มอุณหภูมิสูงกว่า 37 °C จะเพิ่ม k อย่างมาก (เช่น k ของฟิเซทินเป็น 0.490 h−1 ที่ 65 °C; k ของเควอซิทินเป็น 1.42 h−1 ที่ 65 °C)[24]

ส่วนผสมร่วมที่เป็นโปรตีนสามารถบรรเทาการเสื่อมสลายได้: เมื่อเติมโปรตีน ค่า k ที่วัดได้จะลดลง รวมถึง k ของฟิเซทินที่ลดลงจาก 3.58×10−2 ไปจนถึงช่วงที่ต่ำถึง 1.76×10−2 h−1 และ k ของเควอซิทินที่ลดลงจาก 7.99×10−2 ไปจนถึงช่วงที่ต่ำถึง 3.80×10−2 h−1[24]

ในเชิงกลไก ความไม่เสถียรทางเคมีของฟลาโวนอยด์มีสาเหตุมาจากหมู่ไฮดรอกซิลและโครงสร้างไพโรนที่ไม่เสถียร และการสร้างความเสถียรโดยโปรตีนมีสาเหตุหลักมาจากอันตรกิริยาแบบไม่ชอบน้ำ (โดย SDS ขัดขวางการสร้างความเสถียรดังกล่าว) พร้อมทั้งเน้นย้ำว่าการมีส่วนร่วมของพันธะไฮโดรเจนจำเป็นต้องมีการวิเคราะห์เชิงปริมาณในอนาคต.[24]

สำหรับเควอซิทินที่อุณหภูมิ 90 °C ใกล้เคียงความเป็นกลาง จลนศาสตร์การเสื่อมสลายแสดงให้เห็นผลกระทบของค่า pH ที่รุนแรง: ค่า k เพิ่มขึ้นประมาณห้าเท่าจาก pH 6.5 เป็น 7.5 และตรวจพบสารตัวกลางในการออกซิเดชัน เช่น เควอซิทินควินอน โดยมีผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายทั่วไป ได้แก่ กรดโปรโตคาเทชูอิก (PCA) และกรดโฟลโรกلوซินอลคาร์บอกซิลิก (PGCA).[22]

การอธิบายเชิงกลไกกำหนดให้การสูญเสียที่วัดได้ครั้งแรกที่ 370 นาโนเมตรเกิดจากการเปลี่ยนเควอซิทินเป็นควินอน และระบุว่าการแตกตัวของโครงร่างควินอนให้สารประกอบฟีนอลิกที่เรียบง่ายกว่าโดยมีค่าการดูดกลืนแสงที่จำกัด ในขณะที่การดึงโปรตอนในสภาวะด่างช่วยเร่งการออกซิเดชันที่ส่งผลต่อโครงสร้าง o-ไดฟีนอลของวงแหวน C และวงแหวน B.[22]

ในระบบอุณหภูมิสูง (150 °C) การเสื่อมสลายและการออกซิเดชันของเควอซิทินดำเนินไปอย่างรวดเร็ว โดยมีค่าคงที่อัตราการเกิดปฏิกิริยาที่รายงานไว้คือ 0.253 h−1 ในไนโตรเจน และ 0.868 h−1 ในออกซิเจน และมีการเร่งปฏิกิริยาอย่างรุนแรง (7.17 h−1) ในออกซิเจนร่วมกับคอเลสเตอรอล จากการทดลอง การสูญเสียเควอซิทินเพิ่มขึ้นจาก 7.9% ที่ 10 นาที (N₂) เป็น 20.4% ที่ 10 นาที (O₂) ในขณะที่ในระบบคอเลสเตอรอล + ออกซิเจน เควอซิทินลดลงเหลือ 10.9% ที่ยังคงเหลืออยู่หลังจากผ่านไป 10 นาที.[26]

การวิเคราะห์เชิงความร้อนยังระบุด้วยว่าเควอซิทินแสดงพีคดูดความร้อนขนาดเล็กในช่วง 90–135 °C ซึ่งเกี่ยวข้องกับการสูญเสียมวลเล็กน้อย (0.86 ± 0.33 %โดยน้ำหนัก) การสลายตัวเริ่มต้นที่ 230 °C และพีคดูดความร้อน DSC ที่เด่นชัดที่ 303 °C ซ้อนทับกับการสลายตัว มีการโต้แย้งว่าพันธะไฮโดรเจนทำหน้าที่ทั้งจำกัดพฤติกรรมคล้ายการหลอมเหลวและอำนวยความสะดวกในการสลายตัวโดยทำให้พันธะเคมีอ่อนลง.[9]

สำหรับรูทิน (ไกลโคไซด์ของเควอซิทิน) และเอสเทอร์ของกรดไขมัน TGA ระบุว่ารูทินมีความเสถียรทางความร้อนสูงถึง 240 °C ในขณะที่เอสเทอร์แสดงอุณหภูมิการเสื่อมสลายเริ่มต้นที่ต่ำกว่า (217–220 °C) และมีการสูญเสียมวลที่สูงกว่าในขั้นตอนหลัก และพลังงานกระตุ้นจะแปรผันตามระดับการเปลี่ยนรูปตั้งแต่ 65 ถึง 246 kJ·mol−1.[8]

4.4 เคอร์คูมินอยด์

การเสื่อมสลายของเคอร์คูมินขึ้นอยู่กับค่า pH อย่างมากและเกี่ยวข้องกับวิถีทางออกซิเดชันในสภาวะที่เป็นน้ำหลายรูปแบบ ในขณะที่การสลายตัวด้วยความร้อนและปฏิกิริยาระหว่างสารปรุงแต่งสูตรสามารถเปลี่ยนจุดเริ่มต้นการเสื่อมสลายและพารามิเตอร์จลนศาสตร์เสมือนได้.[10, 18, 32]

ในส่วนผสมของบัฟเฟอร์และเมทานอลที่ 37 °C มีรายงานว่าการเสื่อมสลายของเคอร์คูมินเป็นไปตามจลนศาสตร์อันดับหนึ่ง โดยค่า k_obs เพิ่มขึ้นอย่างมากตามค่า pH ที่สูงขึ้น (เช่น 3.2×10−3 h−1 ที่ pH 7.0 เทียบกับ 693×10−3 h−1 ที่ pH 12.0) ในขณะที่ที่ pH 5.0 เคอร์คูมินมีความเสถียรในการทดลองที่มีรายงานไว้.[10]

ที่ pH 8.0 การวิเคราะห์ตามสมการอาร์เรเนียสให้ค่า (E_a)=79.6±2.2 kJ·mol−1 และการประมาณค่าextrapolation ไปยังบัฟเฟอร์ที่เป็นน้ำบ่งชี้ถึงการสูญเสียอย่างรวดเร็วภายใต้สภาวะที่มีการออกซิเดชัน (k_obs 280×10−3 h−1, t_(1/2)=2.5 h).[10, 32]

นาโนฟอร์มูเลชันแบบไมเซลลาร์ช่วยชะลอการเสื่อมสลายได้อย่างมาก: ในไมเซลล์พอลิเมอร์และไมเซลล์ Triton X-100 ที่ pH 8.0 และ 37 °C ค่า k_obs ที่รายงานลดลงเหลือ 0.9×10−3 และ 0.6×10−3 h−1 โดยมีครึ่งชีวิต 777 ± 87 ชั่วโมง และ 1100 ± 95 ชั่วโมง ซึ่งระบุว่าสูงกว่าเคอร์คูมินอิสระในบัฟเฟอร์ที่เป็นน้ำประมาณ ~300–500 เท่า.[10]

ในเชิงกลไก งานวิจัยที่นำมารวมไว้นี้แย้งว่าการเสื่อมสลายของเคอร์คูมินไม่ได้ดำเนินผ่านกระบวนการตัดสายโซ่ด้วยน้ำ (hydrolytic chain scission) แต่ผ่านการออกซิเดชันที่ให้ไบไซโคลเพนตาไดโอนเป็นผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย โดยการเสื่อมสลายของเคอร์คูมิน 1 โมลเกี่ยวข้องกับการใช้ O₂ 1 โมล และมีขั้นตอนแรกคือการดึงโปรตอนออกจากหมู่ไฮดรอกซิลที่ pH สูงกว่า 7.0.[10]

การศึกษาความเสถียรที่เกี่ยวข้องกับระบบทางเดินอาหารอีกชิ้นหนึ่งรายงานจลนศาสตร์อันดับหนึ่งเสมือนที่มีความเป็นเส้นตรงสูง (r² > 0.95) และให้ค่าพลังงานกระตุ้น (ในหน่วย kcal·mol−1) ซึ่งแปรผันตามตัวกลาง (สูงกว่าที่ pH 7.4 มากกว่าใน 0.1 N HCl) และรายงานว่าหลังจากผ่านไป 12 ชั่วโมงที่ 37 °C เคอร์คูมินยังคงเหลืออยู่มากกว่า 80% ใน 0.1 N HCl แต่เหลือเพียง 57% และ 47% ในฟอสเฟตบัฟเฟอร์ pH 6.8 และ 7.4 ตามลำดับ.[11]

ที่อุณหภูมิสูง (180 °C) การทดลองการคั่วแสดงให้เห็นความไวต่อความร้อนอย่างรุนแรง โดยเหลือเคอร์คูมินตั้งต้นเพียง 30% หลังจากผ่านไป 5 นาที และการตีความเชิงกลไกเชื่อมโยงการแตกตัวด้วยออกซิเดชันกับการมีกรดเฟรูลิกเป็นสารมัธยันตร์และขั้นตอนการกำจัดหมู่คาร์บอกซิลที่เร่งด้วยการสัมผัสกับอากาศและอุณหภูมิที่สูงขึ้น.[33]

การศึกษาการสลายตัวด้วยความร้อนของเคอร์คูมินและระบบพอลิเมอร์ที่มีเคอร์คูมินภายใต้บรรยากาศไนโตรเจนแสดงพฤติกรรมที่ซับซ้อน: การสลายตัวของเคอร์คูมินดิบเริ่มต้นที่ประมาณ 240 °C ในขณะที่การผสมเคอร์คูมินลงในส่วนผสมของ PGA/PCL จะเลื่อนจุดสูงสุดของการเสื่อมสลายของ PGA ไปยังอุณหภูมิที่ต่ำลง (เช่น จาก 372 °C สำหรับส่วนผสมบริสุทธิ์เป็น 327 °C ที่เคอร์คูมิน 5%) ซึ่งบ่งชี้ว่าการผสมเคอร์คูมินสามารถลดความเสถียรทางความร้อนของเมทริกซ์ลงได้.[18]

การศึกษาที่เน้นพอลิเมอร์ชิ้นเดียวกันนี้เชื่อมโยงผลลัพธ์เหล่านี้เข้ากับความเกี่ยวข้องในการผลิต โดยระบุว่ากระบวนการในสถานะหลอมเหลวจำเป็นต้องรับประกันทั้งความเสถียรทางเคมีของเมทริกซ์พอลิเมอร์และฤทธิ์ทางชีวภาพของยาที่ผสมอยู่ และกระบวนการผลิต PGA หรือส่วนผสม PGA/PCL ร่วมกับเคอร์คูมินควรดำเนินการที่อุณหภูมิต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เพื่อป้องกันการเสื่อมสลายของ PGA.[18]

ความเสถียรของเคอร์คูมินภายใต้กระบวนการทำอิมัลชันที่มีแรงเฉือนสูงได้รับการวัดเชิงปริมาณเช่นกันในอิมัลชันแบบพิกเกอริงที่เตรียมโดยใช้เครื่องผสมแรงเฉือนสูงที่ 22,000 รอบต่อนาที เป็นเวลา 2 นาที: การเก็บรักษาที่ 20 °C ในที่มืดแสดงให้เห็นว่าในส่วนผสมน้ำมันและเคอร์คูมินที่ไม่ได้ห่อหุ้ม เคอร์คูมินจะเสื่อมสลายไปประมาณครึ่งหนึ่งหลังจากผ่านไป 6 วัน และเหลือเพียง 20% หลังจากผ่านไป 16 วัน ในขณะที่ระบบอิมัลชันแบบพิกเกอริงสามารถคงเหลือไว้ได้ ~50% หลังจากผ่านไป 16 วัน และยืดครึ่งชีวิตจาก 13 วัน เป็น 28 วัน.[1]

ภายใต้การได้รับแสง UV (6 W, 365 nm) ระบบเดียวกันนี้แสดงการเสื่อมสลาย ~50% หลังจาก 9 ชั่วโมง และเหลือเพียง 20% หลังจาก 24 ชั่วโมงสำหรับส่วนผสมน้ำมัน ในขณะที่อิมัลชันแบบพิกเกอริงยังคงเหลือ ~70% หลังจาก 9 ชั่วโมง และ ~45% หลังจาก 24 ชั่วโมง พร้อมทั้งยืดครึ่งชีวิตจาก ~13 ชั่วโมง เป็น ~27 ชั่วโมงสำหรับการสูญเสีย 50%.[1]

4.5 ตารางสรุป

ตารางด้านล่างรวบรวมพารามิเตอร์ทางจลนศาสตร์และอุณหพลศาสตร์ที่เป็นตัวแทนซึ่งรายงานจากกลุ่มสารประกอบต่างๆ โดยเน้นย้ำค่าที่สามารถนำไปใช้โดยตรงกับการจำลองกระบวนการมากที่สุด

5. หน่วยปฏิบัติการผลิตด้วยแรงเฉือนสูง

กระบวนการผลิตด้วยแรงเฉือนสูงทำให้สารประกอบที่ไวต่อความร้อนต้องเผชิญกับสนามความเครียดทางกลซึ่งสามารถเพิ่มอุณหภูมิ การถ่ายเทออกซิเจน และพื้นที่ผิวระหว่างเฟส ส่งผลกระทบต่อทั้งจลนศาสตร์ของปฏิกิริยาและกลไกหลัก โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่ไวต่อออกซิเจนและ pH.[13, 14, 17]

5.1 กระบวนการแปรรูปในสภาวะหลอมเหลว

กระบวนการแปรรูปในสถานะหลอมเหลวได้รับการเน้นย้ำในระบบพอลิเมอร์-ยาว่าเป็นสถานการณ์ที่ต้องรักษากั้งความเสถียรของพอลิเมอร์และฤทธิ์ของยาไว้ และมีการระบุไว้อย่างชัดเจนว่ากระบวนการในสถานะหลอมเหลวหมายความว่าจะต้องรับประกันความเสถียรทางเคมีของเมทริกซ์พอลิเมอร์และฤทธิ์ทางชีวภาพของยาที่ผสมอยู่.[18]

ในระบบ PGA/PCL-เคอร์คูมิน การผสมเคอร์คูมินส่งผลกระทบในทางลบต่อความเสถียรทางความร้อนของ PGA และผู้วิจัยแนะนำให้ดำเนินการแปรรูปที่อุณหภูมิต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เพื่อป้องกันการเสื่อมสลายของ PGA โดยเชื่อมโยงการระบุลักษณะเฉพาะด้านความเสถียรทางความร้อนเข้ากับการออกแบบกระบวนการ.[18]

5.2 การทำให้เป็นเนื้อเดียวกันด้วยความดันสูงและการทำให้อยู่ในรูปอนุภาคขนาดเล็กด้วยไมโครฟลูอิดิเซชัน

การทำให้เป็นเนื้อเดียวกันด้วยความดันสูงทำให้ของเหลวต้องเผชิญกับความเครียดทางกลสูงเมื่อไหลผ่านวาล์วช่องแคบ ที่บริเวณปากช่อง ของเหลวจะถูกกระทำด้วยแรงเฉือนและปรากฏการณ์เพิ่มเติม เช่น การเกิดโพรงอากาศ (cavitation) ความปั่นป่วน การชน และการกระทบ ซึ่งมีส่วนช่วยต่อผลกระทบจากแรงเฉือน.[14]

HPH ดำเนินการที่ความดันสูงตั้งแต่ 100 MPa ขึ้นไป และสามารถสร้างความดันได้สูงถึง 400 MPa โดยความดันที่ใช้ จำนวนรอบ/การผ่าน และอุณหภูมิขาเข้าถูกอธิบายว่าเป็นปัจจัยสำคัญที่มีผลต่อความสามารถในการสกัดและความเสถียรของพฤกษเคมี.[14]

ในเชิงปริมาณ บทความปริทัศน์เกี่ยวกับ HPH รายงานตัวอย่างการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบ เช่น การลดลงทีละน้อยของกรดแอล-แอสคอร์บิก (1.7%, 4.6%, 10.7%) ที่ความดัน 100, 200, 300 MPa และการลดลงของโพลีฟีนอล (เช่น 10.6%, 6.0%, 1.4%) ในน้ำแอปเปิลที่ความดัน 100, 200, 300 MPa ซึ่งแสดงให้เห็นว่าระดับความดันสามารถมีความสัมพันธ์กับการสูญเสียของสารประกอบที่ไวต่อการออกซิเดชัน ขึ้นอยู่กับเมทริกซ์และกิจกรรมของเอนไซม์.[14]

ในระดับสูตรตำรับ ไมโครฟลูอิดิเซชันสามารถผลิตอิมัลชันที่มีความเสถียรพร้อมการคงอยู่ของสารประกอบฟีนอลิกที่วัดค่าได้: สำหรับอิมัลชัน W/O/W มีรายงานสภาวะของเครื่องไมโครฟลูอิดิเซอร์ที่เหมาะสมที่สุดคือ 148 MPa และผ่านการทำงานเจ็ดรอบ ซึ่งให้หยดขนาด 105.3 ± 3.2 นาโนเมตร และค่า PDI 0.233 ± 0.020 และหลังจาก 35 วัน การคงอยู่ของสารประกอบฟีนอลิกอยู่ที่ 68.6% โดยมีการคงอยู่ของฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ 89.5%.[2]

การศึกษาการห่อหุ้มอีกชิ้นหนึ่งรายงานแนวทางที่ผสมผสานระหว่างแรงเฉือนสูงและไมโครฟลูอิดิเซชัน: การกระจายตัวของไลโปโซมถูกทำให้เป็นเนื้อเดียวกันที่ 9500 รอบต่อนาที เป็นเวลา 10 นาที จากนั้นผ่านเครื่องไมโครฟลูอิดิเซอร์ห้ารอบที่ความดัน 25,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว ก่อนที่จะนำไปทำแห้งแบบพ่นฝอย ซึ่งแสดงให้เห็นว่าลำดับขั้นตอนที่มีความสมจริงในระดับอุตสาหกรรมอาจผสมผสานแรงเฉือนและการทำแห้งด้วยความร้อนในลำดับต่อมา.[3]

บทความปริทัศน์เกี่ยวกับการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันด้วยความดันสูงยิ่งยวด (UHPH) เน้นย้ำถึงแรงเฉือนและการกระแทกที่รุนแรงภายในวาล์ว โดยมีเงื่อนไขที่มีรายงาน เช่น ของเหลวถูกสูบด้วยความดันมากกว่า 200 MPa (โดยทั่วไปคือ 300 MPa) และมีเวลาในการพักในวาล์วน้อยกว่า 0.2 วินาทีที่ความเร็ว 3 มัค และมีการแตกย่อยของจุลินทรีย์ คอลลอยด์ และชีวพลาสติกให้มีขนาด 100–500 นาโนเมตรด้วยกระบวนการนาโนฟรากเมนต์เทชัน.[34]

5.3 การผสมด้วยแรงเฉือนสูง

การผสมด้วยแรงเฉือนสูงมักถูกใช้เป็นขั้นตอนการทำอิมัลชันเบื้องต้นหรือขั้นตอนการกระจายตัว และตัวกระบวนการเองสามารถสร้างอุณหภูมิที่สูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญและสภาพแวดล้อมที่มีออกซิเดชัน ซึ่งส่งผลกระทบต่อการเสื่อมสลายแม้กระทั่งก่อนที่จะเข้าสู่กระบวนการในลำดับถัดไป.[13]

ในโมเดลเครื่องดื่ม การทำให้เป็นเนื้อเดียวกันด้วยแรงเฉือนสูงเป็นเวลา 10 นาทีที่ความเร็วรอบที่เพิ่มขึ้นทำให้อุณหภูมิขาออกสูงขึ้น (จาก 4.1 ± 0.7 °C ที่ 0 รอบต่อนาที เป็น 41 ± 1.2 °C ที่ 20,000 รอบต่อนาที) และมีความสัมพันธ์กับการสูญเสียกรดแอสคอร์บิกอย่างsubstantial (ลดลง 42.6% ที่ 20,000 รอบต่อนาที).[13]

ในระบบอิมัลชันแบบพิกเกอริงของเคอร์คูมิน การผสมด้วยแรงเฉือนสูงที่ 22,000 รอบต่อนาที เป็นเวลา 2 นาทีถูกใช้เพื่อสร้างอิมัลชัน หลังจากนั้นการปรับปรุงความเสถียรได้รับการวัดเชิงปริมาณผ่านการเสื่อมสลายที่ช้าลงและครึ่งชีวิตที่ยาวนานขึ้นภายใต้ทั้งการเก็บรักษาและความเครียดจากรังสี UV ซึ่งเป็นการเชื่อมโยงโครงสร้างส่วนต่อประสานด้วยแรงเฉือนสูงเข้ากับผลลัพธ์ด้านความเสถียรทางเคมี.[1]

5.4 การบดเชิงกลเคมี

กระบวนการทางกลเคมี (เช่น การบดด้วยลูกบอล) สามารถผลิตการกระจายตัวของของแข็งอสัณฐานและเปลี่ยนแปลงความเสถียรได้โดยการเปลี่ยนรูปแบบใน 3 สถานะของแข็ง การผสมในระดับโมเลกุล และการเปิดใช้งานอันตรกิริยาระหว่างโมเลกุลที่แข็งแกร่ง เช่น พันธะไฮโดรเจน.[15]

สำหรับสารประกอบ ASDs และสารรวมของฟิเซติน (fisetin) การบดดำเนินการที่อุณหภูมิห้องด้วยความถี่ 30 Hz เป็นเวลา 20 นาที และการวิเคราะห์ TG/DSC ในเวลาต่อมาดำเนินการภายใต้ไนโตรเจนเพื่อหาปริมาณความเสถียรทางความร้อนและพฤติกรรม Tg.[15]

5.5 การทำแห้งแบบพ่นฝอย

การทำแห้งแบบพ่นฝอยได้รับการอธิบายว่าเป็นหนึ่งในเทคนิคที่ใช้กันทั่วไปที่สุดสำหรับการผลิตสารสกัดพืชแห้ง และมีการระบุว่าอุณหภูมิสูงในระหว่างการทำแห้งแบบพ่นฝอยอาจส่งผลกระทบในทางลบต่อ (โพลี)ฟีนอลที่ไวต่อความร้อน.[3, 20]

ในการศึกษาการห่อหุ้มโพลีฟีนอลชิ้นหนึ่ง การทำแห้งแบบพ่นฝอยดำเนินการโดยใช้อุณหภูมิอากาศขาเข้า 150 ± 5 °C และอุณหภูมิขาออก 90 ± 5 °C ในขณะที่ผู้วิจัยระบุว่าปริมาณของ (โพลี)ฟีนอลลดลงเนื่องจากการสัมผัสกับออกซิเจนและความร้อนในระหว่างการทำแห้งแบบพ่นฝอย ซึ่งเป็นแรงจูงใจในการทำการห่อหุ้มเพื่อรักษาสมบัติเชิงหน้าที่เอาไว้.[3]

ในการศึกษาเตรียมสูตรสารสกัดเบื้องต้น สภาวะกระบวนการทำแห้งแบบพ่นฝอย (อุณหภูมิขาเข้า อัตราการป้อน สัดส่วนซิลิกอนไดออกไซด์คอลลอยด์) ได้รับการประเมินถึงผล 3 ต่อการตอบสนอง และมีการใช้วิธีการของอาร์เรเนียสเพื่อกำหนดพารามิเตอร์จลนศาสตร์การสลายตัว ซึ่งรวมถึงอันดับของปฏิกิริยา เวลาในการสลายตัวของสัดส่วน และค่าคงที่อัตราการเกิดปฏิกิริยา.[20]

5.6 ตารางสรุป

ตารางด้านล่างสรุปโปรไฟล์ความเครียดและตัวอย่างผลกระทบเชิงปริมาณที่มีรายงานสำหรับหน่วยปฏิบัติการที่ก่อให้เกิดแรงเฉือนสูงและ/หรือการสัมผัสความร้อนอย่างรุนแรง

6. โมเดลบูรณาการความเสถียรและกระบวนการ

แหล่งข้อมูลที่รวมอยู่นี้เป็นองค์ประกอบพื้นฐานสำหรับกรอบการคาดการณ์แบบบูรณาการ ซึ่งผลลัพธ์ด้านความเสถียรจะถูกคำนวณจากประวัติความร้อนของหน่วยปฏิบัติการและจุลสิ่งแวดล้อมทางเคมีกายภาพ (ค่า pH ออกซิเจน กิจกรรมของน้ำ) ในขณะเดียวกันก็เคารพเกณฑ์การเปลี่ยนสถานะทางอุณหพลศาสตร์ด้วย.[4, 14]

6.1 การทำแผนที่เวลา-อุณหภูมิ-แรงเฉือน

วิธีการทำแผนผังเชิงปฏิบัติสามารถใช้จลนศาสตร์ (k, (E_a), ครึ่งชีวิต) ร่วมกับโปรไฟล์เวลาและอุณหภูมิของการดำเนินการหน่วยที่วัดได้หรืออนุมานเพื่อคำนวณการแปลงสภาพที่คาดการณ์ไว้ ในขณะเดียวกันก็ใช้เกณฑ์การเปลี่ยนผ่านสถานะ (Tg, จุดเริ่มต้นของการหลอมเหลว, จุดเริ่มต้นของการสลายตัว) เป็นขอบเขตที่อาจเปลี่ยนกลไกหรือเพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยา [4, 15]

ตัวอย่างเช่น แบบจำลองเฟสสารละลายอันดับหนึ่งเทียมสำหรับ NRCl สามารถกำหนดพารามิเตอร์ได้โดยใช้พลังงานกระตุ้นอาร์เรเนียส (75.4–82.8 kJ·mol−1) และข้อสังเกตที่ว่าอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น 10 °C จะทำให้ค่า k_obs เพิ่มขึ้นประมาณสองเท่า ซึ่งช่วยให้สามารถแปลงผลจากการทดลองในบัฟเฟอร์ที่ผ่านการตรวจสอบความถูกต้องไปสู่การสัมผัสความร้อนระยะสั้นในการผลิตได้ [4]

สำหรับเคอร์คูมิน ความไวต่ออุณหภูมิสามารถกำหนดพารามิเตอร์ได้โดยใช้ (E_a)=79.6±2.2 kJ·mol−1 ที่ pH 8.0 และการพึ่งพาอาศัยกันอย่างมากของ k_obs ต่อ pH ตามที่รายงานไว้ ซึ่งปัจจัยเหล่านี้ร่วมกันช่วยให้สามารถทำนายการสูญเสียในระหว่างการเก็บรักษาในสารละลายน้ำหรือขั้นตอนการทำอิมัลชันที่มีความร้อนซึ่งมี pH ในท้องถิ่นเป็นกลางถึงเบส [10]

สำหรับทรานส์-เรสเวอราทรอล การลดลงอย่างฉับพลันของครึ่งชีวิตที่ขับเคลื่อนด้วย pH (จากหลายร้อยวันเหลือเพียงไม่กี่นาทีเมื่อ pH เพิ่มขึ้น) บ่งชี้ว่าผลลัพธ์ด้านความเสถียรในระหว่างการแปรรูปอาจถูกครอบงำด้วย pH ในระดับไมโครสสิ่งแวดล้อมมากกว่าอุณหภูมิรวม และการสร้างแบบจำลองอาร์เรเนียสที่ pH 7.4 สามารถนำมาใช้สำหรับการสัมผัสอุณหภูมิปานกลางด้วย (E_a)=84.7 kJ·mol−1 [12]

6.2 QbD และพื้นที่การออกแบบ

การตีความตามแนวคิดคุณภาพโดยการออกแบบ (Quality-by-design) ได้รับการสนับสนุนจากการศึกษาที่ประเมินอย่างชัดเจนว่าพารามิเตอร์ของกระบวนการและเมทริกซ์ตำรับเปลี่ยนแปลงกลไกการเสื่อมสลายอย่างไร รวมถึงการค้นพบที่ว่าการทดสอบเร่งสภาวะอาจไม่สามารถทำนายอายุการเก็บรักษาได้เมื่อเกิดพฤติกรรมที่ไม่ใช่อาร์เรเนียสหรือมีผลกระทบจากเมทริกซ์ [7, 29]

สำหรับยาเม็ดเรสเวอราทรอล ข้อสรุปที่ว่าแนวทางอาร์เรเนียสสามารถประเมินการเสื่อมสลายสูงเกินจริงในการทดสอบเร่งสภาวะเป็นแรงผลักดันในการกำหนดพื้นที่การออกแบบโดยใช้ทั้งความเข้าใจเชิงกลไกและข้อมูลอุณหภูมิที่หลากหลาย แทนที่จะใช้สภาวะเร่งแบบเดี่ยว [7, 29]

สำหรับระบบสารพฤกษเคมีที่เป็นเครื่องหมายผ่านการทำแห้งแบบพ่นฝอย มีรายงานไว้อย่างชัดเจนว่าสารช่วยเติมแต่งมีอิทธิพลต่ออันดับจลนศาสตร์และค่าเวลาจนถึงสัดส่วนที่เสื่อมสลาย ซึ่งบ่งชี้ว่าองค์ประกอบของตำรับเป็นส่วนหนึ่งของพื้นที่การออกแบบความเสถียร แทนที่จะเป็นพื้นหลังคงที่ [20]

6.3 PAT และความจำเพาะทางวิเคราะห์

การตรวจสอบกระบวนการผลิตอย่างแม่นยำจำเป็นต้องมีความจำเพาะทางวิเคราะห์ เนื่องจากผลิตภัณฑ์จากการเสื่อมสลายสามารถรบกวนการวิเคราะห์ทางสเปกโทรสโกปีที่ง่ายกว่าได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับสารประกอบโพลีฟีนอล [12]

สำหรับทรานส์-เรสเวอราทรอล มีรายงานว่าความจำเพาะของ HPLC และ UPLC ได้รับการยืนยันแล้ว ในขณะที่สเปกโทรสโกปีแบบ UV/VIS ส่งผลให้ความเข้มข้นของทรานส์-เรสเวอราทรอลสูงขึ้นอย่างผิดพลาดภายใต้สภาวะที่ไม่เสถียร (pH เป็นด่าง, แสง, อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น) ซึ่งเน้นย้ำถึงความจำเป็นในการใช้วิธีการที่บ่งบอกความเสถียรในกระบวนการวิเคราะห์ [12]

7. กลยุทธ์การลดผลกระทบ

แนวทางการลดผลกระทบในแหล่งข้อมูลที่รวบรวมไว้เน้นย้ำถึงการจำกัดการสัมผัสกับสารเร่งที่ทราบกันดี (ความร้อน, ออกซิเจน, pH สูง, รังสี UV) และการใช้โครงสร้างทางตำรับที่ช่วยลดการเคลื่อนที่ของโมเลกุล ปกป้องพื้นผิวสัมผัส หรือวางสารออกฤทธิ์ไว้ในไมโครสสิ่งแวดล้อมที่มีปฏิกิริยาน้อยกว่า [10, 13, 17]

7.1 การห่อหุ้มและการกระจายตัว

การห่อหุ้มในระบบไมเซลลาร์หรือระบบอนุภาคสามารถเพิ่มความเสถียรให้กับสารที่สลายตัวได้ง่ายด้วยความร้อนได้อย่างมาก โดยการจำกัดการสัมผัสกับน้ำ ออกซิเจน และสารที่มีปฏิกิริยา รวมถึงการเปลี่ยนแปลงการเข้าถึงกรด-เบสของหมู่ฟังก์ชันสำคัญ [1, 10]

สำหรับเคอร์คูมิน การทำให้อยู่ในรูปสารละลายไมเซลลาร์ช่วยลดค่า k_obs ลงเหลือ 0.6–0.9×10−3 h−1 และยืดเวลาครึ่งชีวิตเป็น 777–1100 h ซึ่งความเสถียรที่เพิ่มขึ้นนี้เป็นผลมาจากการป้องกันการสูญเสียโปรตอนของหมู่ไฮดรอกซิลภายในแกนไมเซลล์ที่มีคุณสมบัติไม่ชอบน้ำ ซึ่งอธิบายว่าเป็นขั้นตอนแรกของการเสื่อมสลาย [10]

อิมัลชันแบบพิกเกอริง (Pickering emulsions) เป็นเกราะป้องกันทางกายภาพ: การมีอยู่ของเกราะป้องกันทางกายภาพที่หนาแน่น ณ พื้นผิวสัมผัส ระบุว่าช่วยขัดขวางการเสื่อมสลายของเคอร์คูมิน และในเชิงปริมาณ ระบบที่สร้างเกราะป้องกันนี้ช่วยยืดอายุครึ่งชีวิตในการเก็บรักษาจาก 13 วันเป็น 28 วัน และอายุครึ่งชีวิตภายใต้รังสี UV จากประมาณ 13 h เป็นประมาณ 27 h [1]

ระบบตัวพาที่ได้จากไซโคลเด็กซ์ตรีนเป็นอีกหนึ่งกลยุทธ์: สารเชิงซ้อนกักขังเรสเวอราทรอล–บีตา-ไซโคลเด็กซ์ตรีนแสดงเหตุการณ์ทางความร้อน รวมถึงการปลดปล่อยน้ำใกล้ 50 °C และเหตุการณ์การเสื่อมสลายที่อุณหภูมิสูงขึ้น และพลังงานอิสระในการจับตัว (เช่น −86 kJ·mol−1 โดยวิธี MM/PBSA) เป็นการปริมาณความสัมพันธ์ของการแทรกสอดที่แข็งแกร่ง [25]

การห่อหุ้มเรสเวอราทรอลในนาโนฟองน้ำ (nanosponge) จะกำจัดจุดสิ้นสุดการดูดความร้อนจากการหลอมเหลว (melting endotherm) แบบ DSC และให้การปกป้องจากแสง: เรสเวอราทรอลอิสระแสดงการเสื่อมสลาย 59.7% ภายใน 15 นาทีภายใต้การสัมผัสรังสี UV ในขณะที่นาโนฟองน้ำเรสเวอราทรอลให้การปกป้องประมาณสองเท่า ซึ่งสอดคล้องกับการห่อหุ้มที่ป้องกันการสัมผัสรังสี UV โดยตรง [16]

การกระจายตัวของของแข็งอสัณฐานสามารถออกแบบได้ผ่านการบดทางกลเคมี และมีการระบุพันธะไฮโดรเจนระหว่างฟิเซทิน (fisetin) และหมู่เอสเทอร์ของ Eudragit® อย่างชัดเจน ซึ่งเป็นพื้นฐานเชิงกลไกสำหรับความเข้ากันได้และการเปลี่ยนแปลงของค่า Tg ที่สามารถสร้างเสถียรภาพต้านทานการเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมการละลายที่ขึ้นกับการเกิดผลึก [15]

การเลือกสารช่วยเติมแต่งและตัวพา

การเลือกสารช่วยเติมแต่งสามารถเปลี่ยนแปลงกลไกจลนศาสตร์และผลลัพธ์ด้านความเสถียร ตามที่มีรายงานในระบบสารสกัดพืชผ่านการทำแห้งแบบพ่นฝอย ซึ่งอันดับของปฏิกิริยาและเวลาสัดส่วนที่เสื่อมสลายจะแตกต่างกันไปตามส่วนผสมของสารช่วยเติมแต่ง ซึ่งบ่งชี้ว่าจลนศาสตร์การเสื่อมสลายขึ้นอยู่กับสารช่วยเติมแต่ง [20]

ส่วนผสมร่วมประเภทโปรตีนสามารถเพิ่มความเสถียรให้กับฟลาโวนอยด์ผ่านปฏิกิริยาที่ไม่ชอบน้ำ โดยการลดค่า k สำหรับฟิเซทินและเควอซิทิน และการรบกวนปฏิกิริยาเหล่านี้ด้วย SDS สนับสนุนการตีความที่ว่าการจับตัวแบบไม่ชอบน้ำเป็นกลไกสำคัญในการสร้างเสถียรภาพ [24]

การควบคุมทางวิศวกรรมกระบวนการ

การควบคุมกระบวนการที่ช่วยลดการสัมผัสความร้อนและออกซิเจนได้รับการสนับสนุนโดยตรงจากชุดข้อมูลหลายชุด [5, 18]

สำหรับ NRCl หลักฐานจาก DSC/qNMR บ่งชี้ว่าการเกินขอบเขตภูมิภาคเริ่มต้นของการหลอมเหลว (ประมาณ 120–130 °C) สามารถผลิตการเสื่อมสลายที่รวดเร็วอย่างยิ่ง ซึ่งสนับสนุนขอบเขตจำกัดสูงสุดที่เข้มงวดสำหรับอุณหภูมิและเวลาพักในกระบวนการสถานะของแข็งที่ใช้ความร้อน [4]

สำหรับ NRH ความแตกต่างระหว่างครึ่งชีวิตในอากาศและใน N₂ ที่ 25 °C บ่งชี้ว่าการทำให้อับอากาศเฉื่อยและการกำจัดออกซิเจนอาจมีความสำคัญ และผู้เขียนรายงานว่าตัวอย่างภายใต้ชั้นบรรยากาศ N₂ ที่ 4 °C ไม่แสดงการเสื่อมสลายที่ตรวจพบได้หลังจาก 60 วัน ในขณะที่ตัวอย่างที่ 4 °C ในอากาศแสดงการเสื่อมสลายประมาณ 10% [5]

สำหรับการทำให้อิมัลชันเป็นเนื้อเดียวกันด้วยแรงเฉือนสูง การสังเกตโดยตรงที่ว่าการเพิ่มความเร็วรอบต่อนาที (rpm) จะเพิ่มอุณหภูมิขาออกและมีความสัมพันธ์กับการสูญเสียกรดแอสคอร์บิกที่ไวต่อการเกิดออกซิเดชันในปริมาณที่สูงขึ้น สนับสนุนมาตรการทางวิศวกรรมที่จำกัดความร้อนที่ขับเคลื่อนด้วยแรงเฉือน (เช่น แจ็คเก็ตหล่อเย็น, เวลาในการผสมที่สั้นลง, การเติมสารเป็นขั้นตอน) [13]

สำหรับการทำแห้งแบบพ่นฝอย การยืนยันที่ว่าการสัมผัสกับออกซิเจนและความร้อนช่วยลดปริมาณสาร (โพลี)ฟีนอล และอุณหภูมิสูงอาจส่งผลเสียต่อสารประกอบฟีนอลที่สลายตัวได้ง่ายด้วยความร้อน สนับสนุนทางเลือกต่างๆ เช่น การลดอุณหภูมิขาออกเมื่อทำได้ และการใช้การห่อหุ้มเพื่อลดความไวต่อออกซิเจนและความร้อน [3]

สารต้านอนุมูลอิสระและการจัดการออกซิเจน

กลยุทธ์สารต้านอนุมูลอิสระและการจัดการออกซิเจนได้รับการสนับสนุนในเชิงกลไกทั่วทั้งชุดข้อมูลโพลีฟีนอล [12, 22]

สำหรับเควอซิทินที่อุณหภูมิ 90 °C สารต้านอนุมูลอิสระ เช่น ซีสเทอีน (cysteine) ช่วยลดค่า k โดย 200 μmol·L−1 ซีสเทอีนทำให้ค่า k ลดลงประมาณ 43% เมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุม และการตีความเชิงกลไกคำนึงถึงการสร้างเสถียรภาพให้กับเควอซิทินควิโนนและฤทธิ์การจับอนุมูลอิสระ [22]

สำหรับทรานส์-เรสเวอราทรอล มีรายงานไว้อย่างชัดเจนว่าออกซิเจนช่วยส่งเสริมปฏิกิริยารอนกัลที่นำไปสู่การเสื่อมสลาย ซึ่งสนับสนุนบรรยากาศในกระบวนการผลิตที่เป็นกลางหรือการใช้เกราะป้องกันออกซิเจนเมื่อทำได้สำหรับการแปรรูปในสภาวะที่เป็นด่าง/กลาง [12]

ในระบบลิโพโซม มีรายงานว่าเรสเวอราทรอลช่วยจำกัดการเกิดออกซิเดชันของสติกมาสเตอรอล (stigmasterol) ด้วยการทำให้,อนุมูลอิสระเป็นกลาง และผสมผสานเข้าไปในชั้นลิพิดเบเยอร์เพื่อเพิ่มความแข็งเกร็ง ลดการซึมผ่านของออกซิเจนและสารออกซิไดซ์ จึงช่วยเพิ่มความเสถียรทางความร้อนและออกซิเดชันของระบบ [35]

การอภิปราย

จากฐานข้อมูลหลักฐานทั้งหมดที่สังเคราะห์ขึ้น ณ ที่นี้ รูปแบบเชิงปริมาณที่แข็งแกร่งที่สุดคือ ไมโครสสิ่งแวดล้อมทางเคมี (pH, ออกซิเจน, การมีอยู่ของน้ำ) สามารถครอบงำผลลัพธ์ด้านความเสถียรได้แม้ในอุณหภูมิที่ปานกลาง และสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพหลายชนิดแสดงจุดเปลี่ยนความเสถียรอย่างกะทันหัน ณ เกณฑ์การเปลี่ยนผ่านทางความร้อนเฉพาะเจาะจง [4, 5, 12]

สำหรับสารตั้งต้น NAD⁺ ชุดข้อมูล NRCl เน้นย้ำถึงระบบสองระบอบ: ในสารละลายน้ำ การไฮโดรลิซิสแบบอันดับหนึ่งเทียมสามารถสร้างแบบจำลองได้ด้วยพลังงานกระตุ้นอาร์เรเนียสและอัตราการเกิดปฏิกิริยาที่เพิ่มขึ้นประมาณสองเท่าต่อ 10 °C ในขณะที่ในสถานะของแข็ง บริเวณแคบๆ รอบ 120–130 °C สอดคล้องกับการหลอมเหลวตามด้วยการสลายตัวอย่างรวดเร็วทันที [4]

สำหรับเรสเวอราทรอล ความเสี่ยงของกระบวนการหลักเกิดขึ้นจากความไวต่อ pH: ครึ่งชีวิตลดลงอย่างกะทันหันจากระยะเวลาที่ยาวนานที่ pH กรด ไปสู่ระดับนาทีที่ pH สูง ในขณะที่ออกซิเจนส่งเสริมปฏิกิริยารอนกัล ซึ่งบ่งชี้ว่าการปฏิบัติการด้วยแรงเฉือนสูงที่เพิ่มการถ่ายเทออกซิเจนและความเป็นด่างในท้องถิ่นอาจสร้างความเสียหายอย่างมากเกินสัดส่วน แม้ว่าอุณหภูมิรวมจะยังคงอยู่ในระดับปานกลางก็ตาม [12]

สำหรับฟลาโวนอยด์ การเกิดออกซิเดชันผ่านตัวกลางควิโนนและกลไกการสูญเสียโปรตอนที่ขึ้นกับ pH (เควอซิทิน) รวมตัวกับการเกิดออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูงและการจับคู่ลูกโซ่อนุมูลอิสระ (เช่น ออกซิเจนบวกคอเลสเตอรอล) ซึ่งบ่งชี้ว่าตำรับที่มีส่วนประกอบของลิพิดและการสัมผัสออกซิเจนสามารถขยายเส้นทางการสูญเสียทางออกซิเดชันได้อย่างมาก [22, 26]

สำหรับเคอร์คูมิน มีความตึงเครียดเชิงกลไกไฟระหว่างเรื่องราวที่ขับเคลื่อนด้วยการไฮโดรลิซิส (ในการทำงานของบัฟเฟอร์ทางเดินอาหารบางงาน) และเรื่องราวที่ขับเคลื่อนด้วยการเกิดออกซิเดชันด้วยตนเอง (ในการทำงานที่เน้นไมเซลล์) แต่ทั้งสองอย่างบรรจบกันที่ผลกระทบของ pH ที่รุนแรงและบทบาทการป้องกันของไมโครสสิ่งแวดล้อมที่ไม่ชอบน้ำและการจำกัดออกซิเจน [11, 32]

ในระดับการดำเนินการหน่วย กระบวนการแรงเฉือนสูงสามารถทำหน้าที่หลักเป็นสารเร่งทางอ้อมโดยการสร้างความร้อนและเพิ่มความไวต่อออกซิเดชัน ซึ่งได้รับการสาธิตโดยตรงในการทำให้อิมัลชันเป็นเนื้อเดียวกันด้วยแรงเฉือนสูงซึ่งความเร็วรอบช่วยเพิ่มอุณหภูมิขาออกและตรงกับการสูญเสียกรดแอสคอร์บิกทางออกซิเดชัน [13]

HPH/UHPH นำมาซึ่งความซับซ้อนเพิ่มเติมเนื่องจากบริเวณวาล์วสร้างแรงเฉือนรุนแรง คาวิเทชัน และความปั่นป่วน และอาจสร้างอุณหภูมิสูงในท้องถิ่น แม้ว่าเวลาพักอาจสั้นมาก (เช่น <0.2 วินาทีในคำอธิบายของ UHPH) ซึ่งบ่งชี้ว่าผลลัพธ์ทางเคมีอาจขึ้นอยู่กับการเสื่อมสลายถูกควบคุมโดยกระบวนการอนุมูลอิสระที่รวดเร็ว ขั้นตอนจำกัดการแพร่ หรือขั้นตอนการกระตุ้นความร้อนที่ช้ากว่า [14, 34]

สุดท้าย แหล่งข้อมูลหลายแห่งเน้นย้ำว่าการสร้างแบบจำลองความเสถียรจะต้องได้รับการตรวจสอบความถูกต้องในเชิงกลไกภายในเมทริกซ์ที่เกี่ยวข้อง: ข้อมูลยาเม็ดเรสเวอราทรอลแสดงพฤติกรรมที่ไม่ใช่อาร์เรเนียสและผลกระทบจากเมทริกซ์ที่จำกัดการสรุปผลแบบอาร์เรเนียสทั่วไปจากการทดสอบเร่งสภาวะ และสารพฤกษเคมีที่เป็นเครื่องหมายผ่านการทำแห้งแบบพ่นฝอยแสดงอันดับจลนศาสตร์และเวลาสัดส่วนที่เสื่อมสลายซึ่งขึ้นอยู่กับสารช่วยเติมแต่ง [7, 20]

บทสรุป

เครื่องหมายการเปลี่ยนผ่านอุณหพลศาสตร์เชิงปริมาณ (DSC/TGA) และจลนศาสตร์การเสื่อมสลาย (k, t_(1/2), (E_a), พลังงานกระตุ้นที่ขึ้นกับการแปลงสภาพ) เป็นพื้นฐานที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการสำหรับการออกแบบสภาวะการผลิตที่รักษาฤทธิ์ของสารประกอบอายุยืนยาวที่สลายตัวได้ง่ายด้วยความร้อนและสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่เกี่ยวข้อง [4, 8, 9]

สำหรับสารตั้งต้น NAD⁺ ตัว NRCl แสดงหน้าต่างกระบวนการทางความร้อนที่แคบใกล้จุดหลอมเหลว ตามมาด้วยการสลายตัวอย่างรวดเร็ว ในขณะที่จลนศาสตร์ในน้ำแสดงพฤติกรรมอันดับหนึ่งเทียมที่ขึ้นกับ pH โดยมีพลังงานกระตุ้น 75–83 kJ·mol−1 ที่สามารถใช้กำหนดพารามิเตอร์แบบจำลองการสัมผัสความร้อนได้ [4]

สำหรับเรสเวอราทรอล pH และออกซิเจนเป็นตัวแปรหลัก โดยมีครึ่งชีวิตลดลงอย่างกะทันหันจากหลายร้อยวันที่ pH กรดเหลือเพียงไม่กี่นาทีที่ pH สูง และเมทริกซ์ตำรับสามารถสร้างพฤติกรรมที่ไม่ใช่อาร์เรเนียสซึ่งทำให้การสรุปผลจากการทดสอบเร่งสภาวะมีความซับซ้อนขึ้น [7, 12]

สำหรับฟลาโวนอยด์และเคอร์คูมินอยด์ เส้นทางการเกิดออกซิเดชัน (ตัวกลางควิโนนสำหรับเควอซิทิน การเกิดออกซิเดชันด้วยตนเองสำหรับเคอร์คูมิน) เป็นแรงผลักดันสำหรับการควบคุมออกซิเจนและกลยุทธ์การห่อหุ้มที่ไม่ชอบน้ำ ซึ่งแสดงให้เห็นในเชิงปริมาณว่าช่วยยืดอายุครึ่งชีวิตได้หลายลำดับในระบบไมเซลล์และอย่างมีนัยสำคัญในอิมัลชันแบบพิกเกอริงที่ผลิตภายใต้การผสมด้วยแรงเฉือนสูง [1, 10, 22, 32]

สำหรับกระบวนการยูนิตโอเปอเรชันที่มีแรงเฉือนสูง หลักฐานที่มีอยู่แสดงให้เห็นว่าแรงเฉือนสามารถเพิ่มอุณหภูมิและเร่งการเกิดออกซิเดชันได้ (การผสมด้วยแรงเฉือนสูง) และกระบวนการแรงดันสูงที่ใช้ลิ้นชักจะก่อให้เกิดแรงเฉือนรุนแรงและปรากฏการณ์โพรงอากาศ โดยมีแรงดัน จำนวนครั้งที่ไหลผ่าน และอุณหภูมิขาเข้าเป็นตัวแปรความเค้นหลัก ข้อมูลเชิงลึกเหล่านี้สนับสนุนการนำการทำแผนที่เวลา-อุณหภูมิ-แรงเฉือน และ PAT มาใช้โดยใช้การวิเคราะห์ที่บ่งบอกเสถียรภาพ.[12–14]

ผลประโยชน์ทับซ้อน

ผู้เขียนระบุว่าไม่มีผลประโยชน์ทับซ้อน.[20]

การมีส่วนร่วมของผู้เขียน

O.B.: Conceptualization, Literature Review, Writing — Original Draft, Writing — Review & Editing. The author has read and approved the published version of the manuscript.

ผลประโยชน์ทับซ้อน

The author is affiliated with Olympia Biosciences™ (IOC sp. z o.o.), a registered manufacturer of food supplements and FSMP in Poland.

Olimpia Baranowska

Olimpia Baranowska

ประธานเจ้าหน้าที่บริหารและผู้อำนวยการฝ่ายวิทยาศาสตร์ · วท.ม. วิศวกรรมศาสตร์ สาขาฟิสิกส์เทคนิคและคณิตศาสตร์ประยุกต์ (ฟิสิกส์ควอนตัมเชิงนามธรรมและไมโครอิเล็กทรอนิกส์อินทรีย์) · นักศึกษาปริญญาเอกสาขาวิทยาศาสตร์การแพทย์ (เวชศาสตร์หลอดเลือดดำ)

Founder of Olympia Biosciences™ (IOC Ltd.) · Specialising in dietary supplement formulation and clinical nutrition.

ทรัพย์สินทางปัญญาเฉพาะ

สนใจเทคโนโลยีนี้หรือไม่?

Project scope, formulation work and rights are defined in the applicable agreement.

Rights, transfer conditions and any exclusivity are defined only in signed agreements and depend on the project scope.

Request a written scoped quote

เอกสารอ้างอิง

35 แหล่งอ้างอิง

  1. 1.
  2. 2.
    ·Foods··Link ↗
  3. 3.
  4. 4.
  5. 5.
  6. 6.
  7. 7.
  8. 8.
  9. 9.
  10. 10.
    ·AAPS Journal··DOI ↗
  11. 11.
  12. 12.
    ·European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics··DOI ↗
  13. 13.
  14. 14.
  15. 15.
    ·International Journal of Molecular Sciences··DOI ↗
  16. 16.
    ·Pharmaceutics··Link ↗
  17. 17.
  18. 18.
  19. 19.
  20. 20.
  21. 21.
  22. 22.
  23. 23.
  24. 24.
  25. 25.
  26. 26.
    ·International Journal of Molecular Sciences··DOI ↗
  27. 27.
  28. 28.
  29. 29.
  30. 30.
    ·Revista de Chimie··DOI ↗
  31. 31.
  32. 32.
    ·AAPS Journal··DOI ↗
  33. 33.
  34. 34.
  35. 35.
    ·Molecules··DOI ↗

ข้อสงวนสิทธิ์ทางวิทยาศาสตร์และกฎหมายระดับโลก

  1. 1. สำหรับวัตถุประสงค์ด้าน B2B และการศึกษาเท่านั้น. เอกสารทางวิชาการ ข้อมูลเชิงลึกด้านการวิจัย และสื่อการเรียนรู้ที่เผยแพร่บนเว็บไซต์ของ Olympia Biosciences จัดทำขึ้นเพื่อวัตถุประสงค์ในการให้ข้อมูลเชิงวิชาการและการอ้างอิงในระดับธุรกิจ (B2B) เท่านั้น โดยมีกลุ่มเป้าหมายเป็นบุคลากรทางการแพทย์ เภสัชกร นักเทคโนโลยีชีวภาพ และนักพัฒนาผลิตภัณฑ์ที่ดำเนินงานในระดับธุรกิจ B2B

  2. 2. ไม่มีการกล่าวอ้างสรรพคุณเฉพาะสำหรับผลิตภัณฑ์. PIS-registered manufacturer of food supplements; production establishment registered with PIS in Gdynia, Poland (ul. Polska 20).

  3. 3. ไม่ใช่คำแนะนำทางการแพทย์. เนื้อหาที่นำเสนอไม่ถือเป็นคำแนะนำทางการแพทย์ การวินิจฉัย การรักษา หรือข้อเสนอแนะทางคลินิก และไม่ได้มีวัตถุประสงค์เพื่อทดแทนการปรึกษาผู้เชี่ยวชาญด้านสุขภาพที่มีคุณสมบัติเหมาะสม เอกสารทางวิทยาศาสตร์ทั้งหมดที่เผยแพร่เป็นเพียงภาพรวมทางวิชาการทั่วไปที่อ้างอิงจากการวิจัยที่ผ่านการตรวจสอบโดยผู้ทรงคุณวุฒิ (peer-reviewed) และควรตีความในบริบทของการพัฒนาสูตรตำรับและการวิจัยและพัฒนา (R&D) ในระดับ B2B เท่านั้น

  4. 4. สถานะทางกฎระเบียบและความรับผิดชอบของลูกค้า. แม้ว่าเราจะเคารพและดำเนินงานภายใต้แนวทางของหน่วยงานด้านสุขภาพระดับโลก (รวมถึง EFSA, FDA และ EMA) แต่งานวิจัยทางวิทยาศาสตร์ที่นำเสนอในบทความของเราอาจยังไม่ได้รับการประเมินอย่างเป็นทางการจากหน่วยงานเหล่านี้ ความรับผิดชอบทางกฎหมายแต่เพียงผู้เดียวในการปฏิบัติตามกฎระเบียบของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย ความถูกต้องของฉลาก และการพิสูจน์คำกล่าวอ้างทางการตลาดแบบ B2C ในเขตอำนาจศาลใดๆ ยังคงเป็นของเจ้าของแบรนด์ Olympia Biosciences™ ให้บริการเฉพาะด้านการผลิต การคิดค้นสูตร และการวิเคราะห์เท่านั้น ข้อความและข้อมูลดิบเหล่านี้ยังไม่ได้รับการประเมินโดยองค์การอาหารและยา (FDA), หน่วยงานความปลอดภัยด้านอาหารแห่งยุโรป (EFSA) หรือหน่วยงานกำกับดูแลผลิตภัณฑ์เพื่อสุขภาพ (TGA) วัตถุดิบทางเภสัชกรรม (APIs) และสูตรตำรับที่กล่าวถึงไม่ได้มีวัตถุประสงค์เพื่อวินิจฉัย บำบัด รักษา หรือป้องกันโรคใดๆ เนื้อหาในหน้านี้ไม่ถือเป็นการกล่าวอ้างสรรพคุณทางสุขภาพตามความหมายของกฎระเบียบ EU (EC) No 1924/2006 หรือกฎหมายว่าด้วยสุขภาพและการศึกษาผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร (DSHEA) ของสหรัฐอเมริกา

สำรวจสูตรตำรับด้านการวิจัยและพัฒนาอื่นๆ

ดูตารางข้อมูลทั้งหมด ›

อายุยืนยาวของเซลล์และสารสลายเซลล์เสื่อมสภาพ (Senolytics)

ความก้าวหน้าครั้งสำคัญในด้านโรคข้อและรูมาติซึม: นวัตกรรมที่ก้าวกระโดดในปี 2025–2026

การพัฒนาการบำบัดด้วยเซลล์และยาชีววัตถุขั้นสูงสำหรับโรคแพ้ภูมิตัวเองเรื้อรัง จำเป็นต้องเอาชนะความท้าทายสำคัญในการนำส่งยาแบบมุ่งเป้า การปรับการทำงานของระบบภูมิคุ้มกันโดยไม่ก่อให้เกิดการกดภูมิคุ้มกันในวงกว้าง และการสร้างความมั่นใจในการสงบของโรคในระยะยาวโดยไม่ต้องใช้ยา

การนำส่งผ่านเยื่อเมือกและการวิศวกรรมรูปแบบขนาดยา

ความไม่เสถียรทางฟิสิกเคมีและความคลาดเคลื่อนของฉลากในผลิตภัณฑ์โภชนเภสัชเชิงพาณิชย์: การประเมินคุณภาพระดับโลก

ผลิตภัณฑ์เสริมอาหารเชิงพาณิชย์เผชิญกับการเสื่อมสลายทางเคมีและกายภาพที่แพร่หลายและความแรงที่ไม่น่าเชื่อถือหลังการผลิต ซึ่งบั่นทอนประสิทธิภาพและความเชื่อมั่นของผู้ป่วย CDMOs จะต้องจัดการกับความล้มเหลวเชิงระบบในการควบคุมการเกิดออกซิเดชัน ความเสถียรของสารออกฤทธิ์ และความแม่นยำของฉลาก ณ จุดใช้งาน

พลังงานชีวภาพในสมอง (Cerebral Bioenergetics) และการฟื้นฟูเมตาบอลิซึมของระบบประสาท (Neuro-Metabolic Rescue)

ฟิสิกส์ควอนตัมและการแพทย์: การทบทวนความเกี่ยวเนื่องในมิติต่างๆ

การบูรณาการปรากฏการณ์ควอนตัมที่มีความสำคัญต่อการวินิจฉัยและการคำนวณขั้นสูง เข้าสู่เครื่องมือชีวการแพทย์ที่มีความเสถียรและประสิทธิภาพสูง เพื่อการประยุกต์ใช้ทางคลินิกที่แม่นยำภายใต้สภาพแวดล้อมทางชีวภาพที่ซับซ้อน ถือเป็นความท้าทายที่สำคัญในระดับ CDMO

คำชี้แจงด้านบรรณาธิการ

This article summarizes published scientific literature for educational purposes. It is not a product-specific assessment, regulatory opinion or manufacturing commitment.

คำมั่นสัญญาด้านทรัพย์สินทางปัญญาของเรา

Olympia has no brands of its own and never will – our business model rests on never competing with our clients.

Olympia has no brands of its own and never will – our business model rests on never competing with our clients.

สำรวจการคุ้มครองทรัพย์สินทางปัญญา

อ้างอิง

APA

Baranowska, O. (2026). เสถียรภาพทางอุณหพลศาสตร์และจลนศาสตร์การเสื่อมสลายของสารประกอบส่งเสริมอายุยืนที่สลายตัวได้ด้วยความร้อนภายใต้ความเครียดในการผลิตด้วยแรงเฉือนสูง. Olympia R&D Bulletin. https://olympiabiosciences.com/rd-hub/thermolabile-longevity-compounds-stability-kinetics/

Vancouver

Baranowska O. เสถียรภาพทางอุณหพลศาสตร์และจลนศาสตร์การเสื่อมสลายของสารประกอบส่งเสริมอายุยืนที่สลายตัวได้ด้วยความร้อนภายใต้ความเครียดในการผลิตด้วยแรงเฉือนสูง. Olympia R&D Bulletin. 2026. Available from: https://olympiabiosciences.com/rd-hub/thermolabile-longevity-compounds-stability-kinetics/

BibTeX
@article{Baranowska2026thermola,
  author  = {Baranowska, Olimpia},
  title   = {เสถียรภาพทางอุณหพลศาสตร์และจลนศาสตร์การเสื่อมสลายของสารประกอบส่งเสริมอายุยืนที่สลายตัวได้ด้วยความร้อนภายใต้ความเครียดในการผลิตด้วยแรงเฉือนสูง},
  journal = {Olympia R\&D Bulletin},
  year    = {2026},
  url     = {https://olympiabiosciences.com/rd-hub/thermolabile-longevity-compounds-stability-kinetics/}
}

Request a written scoped quote

Article

เสถียรภาพทางอุณหพลศาสตร์และจลนศาสตร์การเสื่อมสลายของสารประกอบส่งเสริมอายุยืนที่สลายตัวได้ด้วยความร้อนภายใต้ความเครียดในการผลิตด้วยแรงเฉือนสูง

https://olympiabiosciences.com/rd-hub/thermolabile-longevity-compounds-stability-kinetics/

1

Add article context to your request

Include the article title and your question in the written request.

Open the written request form
2

REQUEST A WRITTEN SCOPED QUOTE

Submit a written scoped request; our team will review it and reply in writing.

REQUEST A WRITTEN SCOPED QUOTE

แสดงความสนใจในเทคโนโลยีนี้

เราจะติดต่อกลับพร้อมรายละเอียดเกี่ยวกับการอนุญาตให้ใช้สิทธิ์หรือความร่วมมือทางธุรกิจ

Article

เสถียรภาพทางอุณหพลศาสตร์และจลนศาสตร์การเสื่อมสลายของสารประกอบส่งเสริมอายุยืนที่สลายตัวได้ด้วยความร้อนภายใต้ความเครียดในการผลิตด้วยแรงเฉือนสูง

ปราศจากสแปม Olympia จะดำเนินการตรวจสอบความสนใจของคุณเป็นการส่วนตัว