ویتامین C (اسید آسکوربیک) یکی از ویتامین‌های محلول در آب و به شدت حساس به عوامل محیطی مانند حرارت، نور، pH و حضور فلزات سنگین است. در فرمولاسیون مکمل‌های مایع، حفظ پایداری ویتامین C یکی از چالش‌های اصلی محسوب می‌شود. ناپایداری این ترکیب منجر به کاهش محتوای واقعی ماده مؤثره، تغییر رنگ، تولید بوی نامطبوع و در نهایت کاهش پذیرش محصول در بازار خواهد شد. این مقاله به بررسی راهکارهای علمی و تکنیکی برای پایداری بیشتر ویتامین C در مکمل‌های مایع می‌پردازد.
مکانیسم‌های تخریب ویتامین C
- اکسیداسیون در حضور اکسیژن محلول
ویتامین C به آسانی در مجاورت اکسیژن به دهیدروآسکوربیک اسید و در ادامه به ترکیبات بی‌فعال تخریب می‌شود. - اثر pH
اسید آسکوربیک در محیط اسیدی (pH بین 3 تا 4) پایدارتر است. در pH بالاتر از 5، سرعت اکسیداسیون به طور قابل توجهی افزایش می‌یابد. - نور و دما
نور ماوراء بنفش و افزایش دمای نگهداری موجب تسریع فرآیند تخریب می‌شوند. - کاتالیز فلزی
یون‌های فلزی مانند آهن و مس کاتالیزور قوی در واکنش اکسیداسیون ویتامین C هستند.
مقایسه پایداری ویتامین C در فرم‌های دارویی مختلف
1. قرص خشک (Tablet, Effervescent Powder – خشک)
پایداری بسیار بالا
- در شرایط بدون رطوبت و نور، فرم قرصی یا پودری (خشک) ویتامین C معمولاً پایدارترین حالت است.
- قرص جوشان هم اگر در تیوب یا بلیستر محافظت‌شده باشد، پایداری خوبی دارد.
- در این فرم، تماس با آب تا لحظه مصرف رخ نمی‌دهد.
2. کپسول (سخت یا سافت ژل)
پایداری بالا
- اگر ماده فعال به‌صورت خشک در کپسول قرار گرفته باشد (مثلاً پودر داخل کپسول)، پایداری مشابه فرم قرص دارد.
- در کپسول نرم، اگر ویتامین C در سیستم روغنی حل شده باشد (مانند آسکوربیل پالمیتات)، پایداری بیشتر نسبت به محلول آبی دارد.
3. پودر در ساشه (Single-Dose Sachet Powder)
پایداری بالا تا متوسط
- مشابه فرم قرص، پایداری بالاست به شرط آنکه بسته‌بندی نفوذناپذیر به رطوبت و اکسیژن باشد.
- در صورت تماس تصادفی با هوا یا رطوبت، تخریب تسریع می‌شود.
4. فرم‌های مایع (محلول‌های خوراکی، شربت‌ها، شات‌های مایع)
پایداری پایین‌تر
- ویتامین C در محلول آبی به‌شدت مستعد اکسیداسیون است، به‌ویژه در حضور نور، دمای بالا، و فلزات.
- بدون استفاده از آنتی‌اکسیدان‌ها، بافر مناسب و بسته‌بندی مقاوم، کاهش محتوا در طول زمان محتمل است.
- با این حال، فرم‌های مایع با فرمولاسیون مهندسی‌شده و کنترل‌شده می‌توانند به پایداری نسبتاً قابل‌قبول برسند.
5. فرم‌های جویدنی (Chewables, Gummies)
پایداری متوسط تا پایین
- به دلیل رطوبت نسبی بیشتر و تماس با محیط، این فرم‌ها پایداری پایین‌تری دارند، به‌ویژه اگر بسته‌بندی مناسب نداشته باشند.
- استفاده از فرم پایدارتر ویتامین C مثل آسکوربات‌ها می‌تواند کمک‌کننده باشد.
6. فرم‌های فیلم خوراکی نازک (OTF)
پایداری متغیر
- در صورت انتخاب پایه پلیمری مناسب و شرایط تولید و بسته‌بندی کنترل‌شده، پایداری می‌تواند متوسط تا خوب باشد.
- به دلیل ضخامت کم فیلم، سطح تماس با اکسیژن بیشتر است، بنابراین استفاده از پوشش‌دهی (مثلاً لیپوزومال) توصیه می‌شود.
فرم‌های مختلف ماده اولیه ویتامین C
ویتامین C در بازار مواد اولیه دارویی و مکملی به اشکال مختلفی عرضه می‌شود که هرکدام ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی، پایداری و کاربرد متفاوتی دارند. رایج‌ترین فرم آن اسید آسکوربیک (L-Ascorbic Acid) است که به‌صورت کریستال سفید محلول در آب و با قیمت اقتصادی برای تولید قرص‌ها، ساشه‌ها و مکمل‌های پودری استفاده می‌شود. نمک‌های آسکورباتی مانند سدیم آسکوربات و کلسیم آسکوربات گزینه‌های مناسب‌تری برای فرم‌های مایع یا افراد با حساسیت گوارشی هستند، چراکه pH خنثی‌تر و پایداری نسبی بالاتری دارند. در فرمولاسیون‌های چرب‌دوست یا کپسول‌های نرم، از فرم لیپوفیل آسکوربیل پالمیتات (Ascorbyl Palmitate) استفاده می‌شود که پایداری بیشتری نسبت به اسید آسکوربیک دارد ولی زیست‌فراهمی کمتری دارد. همچنین فرم‌های پوشش‌دار یا کپسوله‌شده (Encapsulated) ویتامین C برای محصولات چندجزئی، فرم‌های مایع یا فیلم‌های خوراکی استفاده می‌شوند که در آن‌ها محافظت از ماده فعال در برابر اکسیداسیون حیاتی است. انتخاب صحیح فرم ماده اولیه باید بر اساس نوع مکمل، شرایط فرمولاسیون، جمعیت هدف و ملاحظات پایداری صورت گیرد.
انتخاب فرم مناسب ویتامین C
در مکمل‌های مایع می‌توان از فرم‌های مختلف ویتامین C استفاده کرد که هرکدام پروفایل پایداری خاصی دارند:
- اسید آسکوربیک: رایج‌ترین فرم، حساس به pH، نور و اکسیداسیون
- سدیم آسکوربات: پایدارتر در محیط‌های خنثی تا کمی قلیایی
- آسکوربیل پالمیتات: فرم لیپوفیل، کمتر برای محلول‌های آبی مناسب اما مقاوم‌تر در برابر اکسیداسیون
- ترکیبات پوشش‌دار (Encapsulated forms): مانند لیپوزوم‌ها یا میکروکپسول‌های پلیمری، برای افزایش پایداری
راهکارهای فرمولاسیونی برای افزایش پایداری
1. تنظیم pH
تنظیم pH در محدوده 3.0 تا 4.0 با استفاده از اسیدهای خوراکی نظیر اسید سیتریک و اسید مالیک می‌تواند از اکسیداسیون جلوگیری کند. استفاده از سیستم بافر نیز توصیه می‌شود تا در طول زمان پایداری حفظ شود.
2. حذف اکسیژن محلول
- استفاده از گازهای بی‌اثر مانند نیتروژن برای پوشش‌دهی فضای بالای بطری (headspace)
- پر کردن تحت خلا
- استفاده از ظروف نفوذناپذیر به اکسیژن مانند بطری‌های آلومینیومی یا قهوه‌ای‌رنگ با درپوش محکم
3. آنتی‌اکسیدان‌های هم‌افزا
افزودن ترکیبات آنتی‌اکسیدان مانند:
- اسید سیتریک و EDTA برای شلاته‌کردن یون‌های فلزی
- توکوفرول‌ها یا رزوراترول در سیستم‌های دو‌فازی
- گالات‌ها و BHA در موارد خاص
ترکیب آنتی‌اکسیدان‌ها می‌تواند اثر هم‌افزایی در مهار اکسیداسیون داشته باشد.
4. استفاده از سیستم‌های پوشش‌دار
فن‌آوری میکروانکپسولاسیون با استفاده از پلیمرهایی مانند HPMC، آلژینات یا ژلاتین می‌تواند از تماس مستقیم ویتامین C با آب و اکسیژن جلوگیری کند. این روش به‌ویژه برای مکمل‌های مایع چند جزئی (multi-ingredient) که امکان برهم‌کنش بین اجزا زیاد است، توصیه می‌شود.
5. انتخاب ظروف مناسب
ظروفی با ویژگی‌های زیر توصیه می‌شوند:
- مقاومت در برابر عبور نور (قهوه‌ای یا مات)
- مقاومت بالا در برابر نفوذ اکسیژن و رطوبت
- بطری‌های PET دارای پوشش مقاوم به اکسیداسیون یا بطری‌های شیشه‌ای
آزمون‌های پایداری توصیه‌شده
برای اطمینان از پایداری فرمول نهایی، انجام آزمون‌های زیر ضروری است:
- آزمون پایداری تسریع‌شده (Accelerated Stability) در دمای 40 درجه سانتی‌گراد و رطوبت 75 درصد
- بررسی باقی‌مانده ویتامین C با HPLC در فواصل زمانی 1، 3 و 6 ماه
- آزمون پایداری نوری مطابق ICH Q1B
- آزمون تطابق pH، رنگ و بوی فرآورده در طول زمان
جمع‌بندی
پایدارسازی ویتامین C در مکمل‌های مایع نیازمند شناخت دقیق از ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی این ویتامین، مکانیسم‌های تخریب و انتخاب مناسب اجزای فرمولاسیون است. طراحی یک سیستم مکمل مایع با پایداری بالا باید هم‌زمان به ملاحظات طعم، پذیرش بیمار، و ماندگاری بازار نیز توجه داشته باشد. استفاده از ترکیب تکنیک‌های فیزیکی و شیمیایی، به‌ویژه کاهش اکسیژن محلول، تنظیم pH، شلاته‌سازی فلزات و انتخاب ظروف مناسب، می‌تواند پایداری و اثربخشی محصول را به طور قابل توجهی افزایش دهد.
