การพัฒนาสูตรสารนูโทรปิกและยาเพิ่มสมรรถนะสมองด้วยอัลตราโซนิก
ยาเพิ่มสมรรถนะสมองและผลิตภัณฑ์เสริมอาหารนูโทรปิกถูกใช้เป็น “สารเพิ่มสมรรถนะด้านการรู้คิด” เพื่อเพิ่มการทำงานด้านการรู้คิด ศักยภาพของสมอง สมาธิ ความจำ และความคิดสร้างสรรค์ เพื่อเสริมแรงจูงใจและพลังงานทางจิตใจ ตลอดจนสนับสนุนสุขภาพสมอง เพื่อส่งเสริมการขนส่งสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ เช่น สารนูโทรปิก ยาเพิ่มสมรรถนะสมอง และสารเพิ่มพลังงาน ผ่านแนวกั้นเลือด–สมอง (BBB) โมเลกุลควรอยู่ในรูปแบบที่ได้รับการเสริมประสิทธิภาพด้วยเทคโนโลยีนาโน เป็นที่ทราบกันว่านาโนลิโพโซม ไมเซลล์ อนุภาคนาโนไขมันแข็ง ตัวพานาโนที่มีโครงสร้างระดับนาโน และนาโนอิมัลชันที่เตรียมด้วยอัลตราโซนิกช่วยเพิ่มชีวปริมาณออกฤทธิ์ของโมเลกุลออกฤทธิ์ทางชีวภาพ วิตามิน และสารพฤกษเคมี
สารนูโทรปิกหรือยาเพิ่มสมรรถนะสมองเป็นโมเลกุลที่กระตุ้นสมองและร่างกาย – หรือที่เรียกว่าสารเพิ่มสมรรถนะด้านการรู้คิด – ซึ่งสามารถแบ่งออกเป็นประเภทต่าง ๆ ได้แก่ กลุ่ม racetam สารกระตุ้น สารปรับตัว สารที่ออกฤทธิ์ต่อระบบโคลิเนอร์จิก สารที่ออกฤทธิ์ต่อระบบเซโรโทนิน สารที่ออกฤทธิ์ต่อระบบโดพามีน ยาเพิ่มสมรรถนะสมองที่ออกฤทธิ์ต่อการทำงานด้านเมแทบอลิซึม และประเภทอื่น ๆ
สนใจสารนูโทรปิกประเภทต่าง ๆ เหล่านี้หรือไม่? คลิกที่นี่เพื่ออ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับสารนูโทรปิกและการจัดประเภท!
ลิโพโซมและตัวพานาโนที่มีไขมันเป็นฐานคืออะไร?
ลิโพโซมและตัวพานาโนที่มีไขมันเป็นฐาน เช่น นาโนอิมัลชัน นาโนแขวนลอย อนุภาคนาโนไขมันแข็ง (SLNs) และตัวพาไขมันที่มีโครงสร้างระดับนาโน (NLCs) เป็นที่รู้จักในฐานะระบบตัวพายาที่มีประสิทธิภาพสูง ซึ่งนำส่งโมเลกุลออกฤทธิ์ทางชีวภาพและสารอาหารไปยังตำแหน่งเซลล์เป้าหมาย จึงทำให้มีชีวปริมาณออกฤทธิ์และอัตราการดูดซึมที่เหนือกว่า
ลิโพโซม
ลิโพโซมสามารถจัดเป็นตัวพานาโนไขมันที่มีโครงสร้างระดับนาโนรูปแบบเฉพาะชนิดหนึ่ง ลิโพโซมเป็นถุงทรงกลมที่มีแกนกลางเป็นน้ำ ล้อมรอบด้วยเยื่อไขมันชั้นคู่หนึ่งชั้นหรือมากกว่า เนื่องจากลิโพโซมสามารถห่อหุ้มโมเลกุลที่ชอบไขมันและโมเลกุลที่ชอบน้ำได้ จึงได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางว่าเป็นระบบนำส่งยาที่มีประสิทธิภาพสูงมาก ภายในโครงสร้างที่ประกอบตัวและปิดตัวได้เอง ลิโพโซมสามารถห่อหุ้มสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพหลายชนิด (กล่าวคือ สารอาหารหรือโมเลกุลที่ใช้ในการรักษา) ได้พร้อมกัน ชั้นฟอสโฟลิพิดสองชั้นของลิโพโซมปกป้องโมเลกุลออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่ถูกกักเก็บไว้จากไฮโดรลิซิสและการสลายตัวจากออกซิเดชัน เนื่องจากโครงสร้างของเปลือกลิโพโซมมีความคล้ายคลึงกับเซลล์ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอย่างมาก ลิโพโซมจึงสามารถถ่ายโอนสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพเข้าสู่เซลล์และตำแหน่งต่าง ๆ ภายในเซลล์ได้ ข้อดีที่เป็นที่ทราบกันของระบบนำส่งแบบลิโพโซม ได้แก่ การปกป้องจากการสลายตัวโดยเอนไซม์ ความเป็นพิษต่ำ ความเข้ากันได้ทางชีวภาพสูง การย่อยสลายได้ทางชีวภาพ และการไม่กระตุ้นภูมิคุ้มกัน
UP400St, เครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกกำลังสูง 400 วัตต์ สำหรับการผลิตนาโนลิโพโซม
องค์ประกอบเชิงโครงสร้างของลิโพโซม นิโอโซม นาโนอิมัลชัน อนุภาคนาโนไขมันแข็ง และตัวพาไขมันที่มีโครงสร้างระดับนาโน
ภาพ: Poonia et al. 2016
ตัวพานาโนไขมันชนิดอื่น ๆ
ตัวพานาโนไขมันหรือตัวพานาโนที่มีไขมันเป็นฐาน หมายถึงระบบนำส่งยา / โมเลกุลขนาดนาโน ซึ่งใช้โครงสร้างไขมันห่อหุ้มโมเลกุลออกฤทธิ์ทางชีวภาพ เพื่อให้ได้ชีวปริมาณออกฤทธิ์ที่ดีขึ้น อัตราการดูดซึมที่สูงขึ้น ความคงตัวระยะยาวที่เพิ่มขึ้น และการปกป้องจากปัจจัยภายนอกที่ทำให้เกิดการสลายตัว (เช่น ออกซิเดชัน ไฮโดรลิซิส) ตัวพาไขมันที่มีโครงสร้างระดับนาโนประกอบด้วยอนุภาคนาโนไขมันแข็ง (SLN) ตัวพาไขมันที่มีโครงสร้างระดับนาโน (NLC) นาโนลิโพโซม ไมเซลล์ นาโนอิมัลชัน นาโนแขวนลอย และท่อนาโนไขมัน องค์ประกอบทางเคมีเฉพาะและลักษณะทางเคมีกายภาพที่สอดคล้องกันทำให้ตัวพานาโนแต่ละรูปแบบมีข้อดีเฉพาะตัว ซึ่งทำให้เหมาะกับรูปแบบการให้สารเฉพาะ (เช่น ทางปาก ทางหลอดเลือดดำ ทางจมูก ทางผิวหนัง เป็นต้น) การใช้โมเลกุลร่วมกัน ความสามารถในการบรรจุสาร หรือสูตรที่ปลดปล่อยสารตามเวลา
อนุภาคนาโนไขมันแข็ง (SLN) และตัวพาไขมันที่มีโครงสร้างระดับนาโน (NLC) หมายถึงอนุภาคของแข็งที่ประกอบด้วยเมทริกซ์ไขมันในเฟสน้ำ ซึ่งทำให้คงตัวด้วยสารลดแรงตึงผิว
ผลิตภัณฑ์เสริมอาหารแบบลิโพโซมและแบบห่อหุ้มระดับนาโนชนิดอื่น ๆ (เช่น SLNs, NLCs) ให้ชีวปริมาณออกฤทธิ์ที่เหนือกว่า ซึ่งหมายความว่าสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ (เช่น วิตามิน สารต้านอนุมูลอิสระ ฟลาโวนอยด์ เป็นต้น) ในสัดส่วนที่สูงมากถูกดูดซึมและผ่านกระบวนการเมแทบอลิซึมโดยเซลล์ของร่างกาย มีเพียงสัดส่วนที่น้อยมากเท่านั้นที่สูญเสียไปเนื่องจากไม่ถูกดูดซึมและถูกขับออกจากร่างกาย สิ่งนี้ทำให้สูตรนาโนลิโพโซมมีความแรงในการออกฤทธิ์สูงมาก มีประสิทธิผล และเชื่อถือได้ เนื่องจากโมเลกุลออกฤทธิ์ทางชีวภาพเกือบทั้งหมดถูกนำส่งไปยังเซลล์ปลายทาง
การพัฒนาสูตรโมเลกุลกระตุ้นด้วยอัลตราโซนิกเพื่อให้ได้ชีวปริมาณออกฤทธิ์สูงที่สุด
การทำให้อิมัลชันมีขนาดระดับนาโนและการห่อหุ้มระดับนาโนด้วยอัลตราโซนิกทำให้โมเลกุลนูโทรปิกและโมเลกุลที่ออกฤทธิ์ต่อจิตประสาทละลายในน้ำได้ จึงดูดซึมได้ดีและมีชีวปริมาณออกฤทธิ์สูง อัตราการดูดซึมที่สูงขึ้น รวมถึงชีวปริมาณออกฤทธิ์และความเข้ากันได้ทางชีวภาพที่เพิ่มขึ้น ทำให้สารออกฤทธิ์ทางชีวภาพมีความแรงในการออกฤทธิ์มากขึ้น และอาจทำให้สารนั้นผ่านแนวกั้นเลือด–สมองได้
การเตรียมอนุภาคนาโนไขมันแข็งด้วยอัลตราโซนิก
(Kumar et al. 2019)
การพัฒนาสูตรสารนูโทรปิกด้วยอัลตราโซนิก
- ลิโพโซม
- นาโนอิมัลชัน
- ไมเซลล์
- อนุภาคนาโนไขมันแข็ง (SLN)
- ตัวพาไขมันที่มีโครงสร้างระดับนาโน (NLC)
- สารเชิงซ้อนแบบสอดแทรก (เช่น cyclodextrin)
- นิโอโซม
เครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิก UIP2000hdT (2kW) พร้อมเครื่องปฏิกรณ์แบบแบตช์ที่กวนอย่างต่อเนื่อง
สารนูโทรปิกส่วนใหญ่ที่เป็นที่รู้จักเป็นสารในกลุ่ม racetam เช่น piracetam, aniracetam, oxiracetam, pramiracetam และ phenylpiracetam สารในกลุ่ม racetam หลายชนิดชอบไขมัน (=ละลายในไขมัน) เมื่อใช้การบำบัดด้วยอัลตราโซนิก racetam ที่ละลายในไขมันจะถูกห่อหุ้มในรูปแบบที่ได้รับการเสริมประสิทธิภาพด้วยเทคโนโลยีนาโน เช่น นาโนอิมัลชัน ลิโพโซม อนุภาคนาโนไขมันแข็ง (SLNs) และตัวพาไขมันที่มีโครงสร้างระดับนาโน (NLCs) สูตรที่ได้รับการเสริมประสิทธิภาพด้วยเทคโนโลยีนาโนเหล่านี้เปลี่ยน racetam ที่ไม่ชอบน้ำและละลายในไขมันให้เป็นผลิตภัณฑ์ที่ละลายในน้ำ เนื่องจากกระแสเลือดในร่างกายมนุษย์มีน้ำเป็นฐาน สูตรที่ละลายในน้ำและได้รับการเสริมประสิทธิภาพด้วยเทคโนโลยีนาโนจึงให้ชีวปริมาณออกฤทธิ์ที่สูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ
ยาเพิ่มสมรรถนะสมองที่เสริมประสิทธิภาพระดับนาโนด้วยอัลตราโซนิก
เทคโนโลยีการห่อหุ้มและการพัฒนาสูตรระดับนาโนด้วยอัลตราโซนิกช่วยให้สามารถเตรียมผลิตภัณฑ์เสริมอาหารและสารที่ใช้ในการรักษาที่มีชีวปริมาณออกฤทธิ์สูงได้ โมเลกุลออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่ได้รับประโยชน์จากการพัฒนาเป็นสูตรด้วยอัลตราโซนิกในระบบลิโพโซมหรือระบบตัวพาไขมันที่มีโครงสร้างระดับนาโนชนิดอื่น ๆ ได้แก่ วิตามิน สารต้านอนุมูลอิสระ ฟลาโวนอยด์ สารสกัดจากพืช แร่ธาตุ กรดอะมิโน และเปปไทด์
- วิตามินและสารต้านอนุมูลอิสระ ซึ่งสามารถสกัดจากแหล่งธรรมชาติหรือสังเคราะห์ได้ ได้แก่ วิตามิน C วิตามิน B, glutathione, resveratrol, CoQ10 (ubiquinone) เป็นต้น
- โมเลกุลจากสมุนไพรและพืช เช่น CBD, THC, CBG (กัญชา) คาเทชินจากชาเขียว (เช่น EGCG), nicotine, caffeine, ashwagandha, berberine และกระท่อม เป็นต้น
- สารสกัดจากรา / เห็ด เช่น astragalus เห็ดหัวสิงโต เห็ดหางไก่งวง เห็ดชากา และ psilocybin (เห็ดเมา) เป็นต้น
- กรดอะมิโน เช่น creatine, glycine, 5-HTP (5-hydroxytryptophan), phenylalanine, L-theanine (สารแอนะล็อกของกรดอะมิโนที่พบในชา), GABA (gamma-aminobutyric acid), taurine, N-acetylcysteine (NAC), L-tyrosine เป็นต้น
- แร่ธาตุ เช่น คีเลตของแมกนีเซียม (เช่น magnesium threonate, magnesium orotate) สามารถห่อหุ้มในลิโพโซมเป็นอนุภาคระดับนาโนด้วยอัลตราโซนิกได้
- สารอาหาร เปปไทด์ และโมเลกุลอื่น ๆ เช่น alpha-GPC, melatonin, choline (choline bitartrate, choline chloride), ketamine (แบบราซีมิก) กรดไขมัน omega-3 (EPA, DHA), α-lipoic acid (ALA), selegiline (L-deprenyl), centrophenoxine, oxytocin, methylene blue เป็นต้น
สูตรลิโพโซมของโมเลกุลออกฤทธิ์ทางชีวภาพและสารอาหารที่ได้รับการเสริมประสิทธิภาพด้วยเทคโนโลยีนาโนให้ชีวปริมาณออกฤทธิ์ที่เหนือกว่า และอาจทำให้สารเป้าหมายผ่านแนวกั้นเลือด–สมองได้ การห่อหุ้มปกป้องโมเลกุลออกฤทธิ์ทางชีวภาพจากไฮโดรลิซิสที่เกิดจากกรดในกระเพาะอาหารและการสลายตัวโดยเอนไซม์ตลอดทางเดินอาหาร ทำให้สารอาหารในสัดส่วนที่สูงถูกขนส่งไปยังตำแหน่งเป้าหมายของเซลล์โดยไม่เสียหาย
ประเด็นเสริม: การสกัดสารพฤกษเคมีด้วยอัลตราโซนิก
การใช้คลื่นอัลตราโซนิกเป็นเทคโนโลยีที่เหนือกว่าในการปลดปล่อยโมเลกุลออกฤทธิ์ทางชีวภาพจากพืช รา และแบคทีเรีย การสกัดด้วยอัลตราโซนิกเป็นวิธีที่ไม่ใช้ความร้อน ซึ่งมีหลักการทำงานอาศัยคาวิเทชันจากคลื่นเสียง คาวิเทชันจากคลื่นเสียง / อัลตราโซนิกสร้างแรงเฉือนเชิงกลและการไหลปั่นป่วน ซึ่งทำให้ผนังเซลล์และเยื่อหุ้มเซลล์เกิดรูและแตกออก พร้อมทั้งส่งเสริมการถ่ายโอนมวล ด้วยเหตุนี้ การใช้คลื่นอัลตราโซนิกจึงปลดปล่อยสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพจากภายในเซลล์และถ่ายโอนสารเหล่านั้นไปยังตัวทำละลาย (เช่น น้ำ เอทานอล กลีเซอรีน น้ำมันพืช เป็นต้น)
เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการสกัดโมเลกุลออกฤทธิ์ทางชีวภาพจากพืชด้วยอัลตราโซนิก!
เครื่องอัลตราโซนิกสมรรถนะสูงสำหรับการพัฒนาสูตรสารนูโทรปิก
ระบบของ Hielscher Ultrasonics เป็นเครื่องจักรที่เชื่อถือได้ ซึ่งใช้ในการผลิตยาและผลิตภัณฑ์เสริมอาหารเพื่อพัฒนาสูตรสารนูโทรปิกและยาเพิ่มสมรรถนะสมองคุณภาพสูง ตั้งแต่นาโนอิมัลชันไปจนถึงลิโพโซม ตัวพาไขมันที่มีโครงสร้างระดับนาโน อนุภาคนาโนไขมันแข็ง และสารเชิงซ้อนแบบสอดแทรกที่บรรจุวิตามิน สารต้านอนุมูลอิสระ ฟลาโวนอยด์ เปปไทด์ พอลิฟีนอล และสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพอื่น ๆ และให้ชีวปริมาณออกฤทธิ์สูงที่สุด ความคงตัวที่ดีเยี่ยม และคุณสมบัติการทำงาน เพื่อตอบสนองความต้องการของลูกค้า Hielscher จัดหาเครื่องอัลตราโซนิกตั้งแต่เครื่องโฮโมจีไนเซอร์สำหรับห้องปฏิบัติการแบบมือถือขนาดกะทัดรัดและเครื่องอัลตราโซนิกแบบตั้งโต๊ะ ไปจนถึงระบบอัลตราโซนิกระดับอุตสาหกรรมเต็มรูปแบบสำหรับการผลิตสูตรสารนูโทรปิกและยาเพิ่มสมรรถนะสมองในปริมาณมาก กระบวนการพัฒนาสูตรด้วยอัลตราโซนิกสามารถดำเนินการแบบแบตช์หรือแบบต่อเนื่องในสายการผลิต โดยใช้เครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิกแบบไหลผ่าน มีโซโนโทรดอัลตราโซนิก (หัวโพรบ) และภาชนะปฏิกรณ์ให้เลือกหลากหลาย เพื่อให้มั่นใจว่ามีการจัดระบบที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการผลิตลิโพโซมของคุณ ความแข็งแกร่งของอุปกรณ์อัลตราโซนิกของ Hielscher ช่วยให้สามารถทำงานหนักได้ตลอด 24/7 ในสภาพแวดล้อมที่มีข้อกำหนดการทำงานสูง และทำให้เครื่องอัลตราโซนิกมีอายุการใช้งานยาวนาน
การควบคุมพารามิเตอร์กระบวนการที่สำคัญทั้งหมดอย่างแม่นยำ เช่น แอมพลิจูด ความดัน อุณหภูมิ และระยะเวลาการใช้คลื่นอัลตราโซนิก ทำให้กระบวนการอัลตราโซนิกเชื่อถือได้และทำซ้ำได้ Hielscher Ultrasonics ตระหนักถึงความสำคัญของคุณภาพผลิตภัณฑ์ที่สูงอย่างต่อเนื่อง และสนับสนุนผู้ผลิตผลิตภัณฑ์เสริมอาหารและผลิตภัณฑ์ที่ใช้ในการรักษาให้ดำเนินการปรับกระบวนการให้เป็นมาตรฐานและปฏิบัติตาม GMP (หลักเกณฑ์วิธีการที่ดีในการผลิต) ด้วยซอฟต์แวร์อัจฉริยะและการบันทึกข้อมูลอัตโนมัติ เครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกแบบดิจิทัลของเราบันทึกพารามิเตอร์กระบวนการอัลตราโซนิกทั้งหมดลงในการ์ด SD ที่ติดตั้งอยู่ภายในโดยอัตโนมัติ จอสัมผัสดิจิทัลและการควบคุมระยะไกลผ่านเบราว์เซอร์ช่วยให้ติดตามกระบวนการได้อย่างต่อเนื่อง และปรับพารามิเตอร์กระบวนการได้อย่างแม่นยำทุกครั้งที่ต้องการ สิ่งนี้ช่วยให้การติดตามกระบวนการและการควบคุมคุณภาพสะดวกขึ้นอย่างมาก
ตารางด้านล่างแสดงความสามารถในการประมวลผลโดยประมาณของเครื่องอัลตราโซนิกของเรา:
| ปริมาตรต่อแบตช์ | อัตราการไหล | อุปกรณ์ที่แนะนำ |
|---|---|---|
| 1 ถึง 500mL | 10 ถึง 200mL/min | UP100H |
| 10 ถึง 2000mL | 20 ถึง 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 ถึง 20L | 0.2 ถึง 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 ถึง 100L | 2 ถึง 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 ถึง 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | สูงกว่า | ชุดเครื่อง UIP16000 |
ติดต่อเรา! / สอบถามเรา!
เครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกกำลังสูงตั้งแต่ระดับ ห้องปฏิบัติการ ไปจนถึงระดับ นำร่อง และ อุตสาหกรรม .
เอกสารวิชาการ / เอกสารอ้างอิง
- Zahra Hadian, Mohammad Ali Sahari, Hamid Reza Moghimi; Mohsen Barzegar (2014): Formulation, Characterization and Optimization of Liposomes Containing Eicosapentaenoic and Docosahexaenoic Acids; A Methodology Approach. Iranian Journal of Pharmaceutical Research (2014), 13 (2): 393-404.
- Neelam Poonia; Rajeev Kharb; Viney Lather; Deepti Pandita (2016): Nanostructured lipid carriers – versatile oral delivery vehicle. Future Sci. OA (2016) 2(3), FSO135.
- Weiwei Gao, Che-Ming J. Hu, Ronnie H. Fang, Liangfang Zhang (2013): Liposome-like Nanostructures for Drug Delivery. J Mater Chem B Mater Biol Med. 2013 Dec 28; 1(48).
- Liangfang Zhang; Steve Granick (2006): How to Stabilize Phospholipid Liposomes (Using Nanoparticles). Nano Letters. 2006 April, 6(4):694-8.
- Vassiliki Exarchou; Nikolaos Nenadis; Maria Tsimidou; Dimitrios Boskou (2002): Antioxidant Activities and Phenolic Composition of Extracts from Greek Oregano, Greek Sage, and Summer Savory. Journal of Agricultural and Food Chemistry 50(19). Oct. 2002. 5294-9.
- Joanna Kopecka, Giuseppina Salzano, PharmDa, Ivana Campia, Sara Lusa, Dario Ghigo, Giuseppe De Rosa, Chiara Riganti (2013): Insights in the chemical components of liposomes responsible for P-glycoprotein inhibition. Nanomedicine: Nanotechnology, Biology, and Medicine 2013.
- Khushwinder Kaur, Shivani Uppal, Ravneet Kaur, Jyoti Agarwal and Surinder Kumar Mehta (2015): Energy efficient, facile and cost effective methodology for formation of an inclusion complex of resveratrol with hp-β-CD. New J. Chem., 2015, 39, 8855.
ข้อเท็จจริงที่ควรรู้
สารนูโทรปิก และยาเพิ่มสมรรถนะสมอง
คำว่า “nootropic” มาจากคำภาษากรีกโบราณ νόος (nóos) ซึ่งหมายถึง “จิตใจ” และ τροπή (tropḗ) ซึ่งมีความหมายว่า “การเปลี่ยนทิศทาง” สารนูโทรปิก หรือที่รู้จักกันในชื่อยาเพิ่มสมรรถนะสมอง เป็นสารที่ “เปลี่ยนทิศทางจิตใจ” กล่าวคือ เป็นสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่มีผลต่อสมองโดยเพิ่มการทำงานด้านการรู้คิด โดยเฉพาะสติปัญญา การทำงานบริหารจัดการของสมอง ความจำ ความคิดสร้างสรรค์ ความตื่นตัว และแรงจูงใจ สารเหล่านี้ใช้เป็นสารเพิ่มสมรรถนะด้านการรู้คิดหรือเป็นสารกระตุ้นสมรรถนะสมอง สารนูโทรปิกที่ได้รับความนิยม ได้แก่ กลุ่ม racetam สารในกลุ่ม racetam รูปแบบแรกที่สังเคราะห์ขึ้นเป็นอนุพันธ์ของ GABA และรู้จักกันในชื่อ piracetam ซึ่งถือว่าไม่มีพิษและได้รับการศึกษามาเป็นเวลานาน Aniracetam, oxiracetam, pramiracetam และ phenylpiracetam มีโครงสร้างคล้ายกับ piracetam แต่มีความแรงในการกระตุ้นสูงกว่า สารในกลุ่ม racetam รูปแบบใหม่กว่า เช่น coluracetam, fasoracetam, nefiracetam หรือ noopept ไม่มีความคล้ายคลึงทางโครงสร้างกับ piracetam
สารนูโทรปิกบางชนิดอาจมีฤทธิ์หลอนประสาทหรือฤทธิ์ต่อจิตประสาทด้วย และมีผลต่อกระบวนการทางจิต เช่น การรับรู้ ความรู้สึกตัว การรู้คิด การตอบสนอง อารมณ์ และความรู้สึก
กลุ่ม racetam
สารในกลุ่ม racetam เป็นที่รู้จักว่าเป็นยาเพิ่มสมรรถนะสมองประเภทดั้งเดิม โดย piracetam เป็น racetam ชนิดแรกที่สังเคราะห์ขึ้น และเป็นที่รู้จักว่าเป็นสารนูโทรปิกชนิดแรกที่เคยมีมา Piracetam เป็นโมเลกุลในกลุ่ม racetam ที่มีชื่อทางเคมีว่า 2-oxo-1-pyrrolidine acetamide เป็นอนุพันธ์ของสารสื่อประสาท GABA (gamma-aminobutyric acid) Piracetam เป็นโมเลกุลยาที่มีแกน pyrrolidone ซึ่งมักสั่งจ่ายให้ผู้ป่วยโรคอัลไซเมอร์หรือผู้ที่มีอาการก่อนเข้าสู่ภาวะสมองเสื่อม อย่างไรก็ตาม ผู้ใหญ่ที่มีสุขภาพดีก็ใช้ piracetam และ racetam ชนิดอื่น ๆ เพื่อเพิ่มการส่งสัญญาณผ่านไซแนปส์ทางเคมีระหว่างเซลล์สมองด้วย ด้วยเหตุนี้ สารในกลุ่ม racetam จึงสามารถเพิ่ม IQ โดยรวม การทำงานด้านความจำและการเรียนรู้ ความปลอดโปร่งทางความคิด และแรงจูงใจได้ โมเลกุลอื่น ๆ ในกลุ่ม racetam เช่น pramiracetam, oxiracetam และ aniracetam
เนื่องจากสารในกลุ่ม racetam จัดอยู่ในประเภทสารที่ไม่อยู่ภายใต้การควบคุมในสหรัฐอเมริกาหรืออีกหลายประเทศทั่วโลก จึงสามารถซื้อ racetam เป็นผลิตภัณฑ์เสริมอาหารที่จำหน่ายโดยไม่ต้องมีใบสั่งแพทย์ (OTC) ได้ สารในกลุ่ม racetam ถือว่าไม่มีพิษ และผลข้างเคียงทั่วไป ได้แก่ อาการปวดศีรษะ ซึ่งเป็นผลจากการที่ racetam ทำให้ choline ในสมองลดลง ดังนั้น ผู้ใช้จึงมักใช้ racetam ในขนาดที่รับประทานร่วมกับผลิตภัณฑ์เสริม choline (เช่น choline bitartrate) การใช้ racetam เกินขนาดส่วนใหญ่มีเพียงผลข้างเคียงเล็กน้อย ซึ่งคล้ายกับการบริโภค caffeine มากเกินไป
สารกระตุ้น
สารกระตุ้น เช่น caffeine และ nicotine เป็นยาเพิ่มสมรรถนะสมองที่ใช้กันแพร่หลายในประชากรทั่วโลก Caffeine และ nicotine เป็นสารกระตุ้นจิตประสาทที่ถูกกฎหมาย ขณะที่การใช้สารในกลุ่มแอมเฟตามีน ซึ่งเป็นกลุ่มย่อยของสารกระตุ้นนั้นผิดกฎหมาย กลุ่มสารกระตุ้นครอบคลุมโมเลกุลแทบทุกชนิดที่ส่งเสริมการตื่นและความตื่นตัวโดยทั่วไป ลดความรู้สึกเหนื่อยล้าและง่วงนอน และเพิ่มการทำงานของสมองและระดับเชาวน์ปัญญา (IQ) ในเวลาเดียวกัน Modafinil ซึ่งเป็นยารักษาโรคลมหลับ เป็นหนึ่งในยาทางการแพทย์ที่โดดเด่นที่สุดที่ผู้มีสุขภาพดีใช้เป็น “สารเพิ่มสมรรถนะด้านการรู้คิดนอกข้อบ่งใช้” เพื่อเพิ่มการทำงานด้านการรู้คิด ยาอีกชนิดหนึ่งที่ใช้นอกข้อบ่งใช้คือ methylphenidate ซึ่งเป็นยาที่ให้เพื่อรักษาโรคสมาธิสั้น (ADHD) และผู้มีสุขภาพดีใช้เป็นสารเพิ่มสมรรถนะด้านการรู้คิด
คลิกที่นี่เพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการสกัดด้วยอัลตราโซนิกสำหรับ caffeine และ nicotine!
สารปรับตัว
สารปรับตัวเป็นสารประกอบพฤกษเคมี กล่าวคือ เป็นโมเลกุลที่ได้จากพืช ซึ่งใช้เพื่อเสริมการตอบสนองของร่างกายและระบบภูมิคุ้มกันต่อสถานการณ์ที่ก่อให้เกิดความเครียด สารปรับตัวอาจอธิบายได้ว่าเป็นสารประกอบที่ “ก่อความเครียด” ซึ่งกระตุ้นให้ร่างกายปรับตัวเพื่อรักษาหรือฟื้นคืนภาวะธำรงดุล (สมดุลระหว่างกระบวนการเมแทบอลิซึมของร่างกาย) เส้นทางหลักของการออกฤทธิ์ของสารปรับตัวมีผลต่อแกนไฮโปทาลามัส–ต่อมใต้สมอง–ต่อมหมวกไต (แกน HPA) เพื่อตอบสนองต่อการกระตุ้นจากความเครียดภายนอก สารปรับตัวเกือบทั้งหมดจัดอยู่ในกลุ่มยาที่ไม่อยู่ภายใต้การควบคุม ซึ่งสามารถซื้อเป็นผลิตภัณฑ์เสริมอาหารที่จำหน่ายโดยไม่ต้องมีใบสั่งแพทย์ (OTC) ได้ สารปรับตัวที่ได้รับความนิยมสูงที่สุดและมีการบริโภคอย่างแพร่หลาย เช่น โสม, gingerol (ขิง), ashwagandha, eleutherococcus senticosus (โสมไซบีเรีย), rhodiola rosea (รากอาร์กติก), schisandra chinensis, kava kava, passion flower, St. Johns Wort และ scutellaria baicalensis (สกัลแคปจีน)
กัญชาเป็นสารปรับตัวหรือไม่? กัญชาได้รับความสนใจอย่างมากในช่วงหลายปีที่ผ่านมา โดยส่วนใหญ่เป็นเพราะสารประกอบ cannabidiol (CBD) และ cannabigerol (CBG) ซึ่งมีฤทธิ์ต้านการอักเสบและช่วยผ่อนคลาย แม้ว่าแคนนาบินอยด์จะเป็นสารประกอบจากพืชที่ไม่มีพิษและได้รับการพิสูจน์ว่ามีผลลดความเครียดต่อร่างกาย แต่กัญชาและแคนนาบินอยด์ยังไม่ได้รับการจัดประเภทอย่างเป็นทางการว่าเป็นสารปรับตัว อย่างไรก็ตาม เนื่องจาก CBD, CBG และสารปรับตัวแท้มีความคล้ายคลึงกันในด้านการทำงานและผลที่เกิดขึ้น จึงมักใช้ร่วมกันเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของทั้งแคนนาบินอยด์และสารปรับตัว
แม้ว่าสารปรับตัวจะมีผลส่งเสริมสุขภาพและลดความเครียด แต่ “โดยตัวมันเอง” มีผลเพียงเล็กน้อยในฐานะสารเพิ่มสมรรถนะด้านการรู้คิด การเพิ่มสมรรถนะด้านการรู้คิดจากสารปรับตัวเกิดขึ้นเป็นหลักจากการปรับสมดุลการตอบสนองต่อความเครียด ความสามารถในการฟื้นตัว และสุขภาพโดยรวมของร่างกาย มากกว่าการกระตุ้นการเจริญของเซลล์สมองใหม่หรือการเชื่อมต่อของเซลล์ประสาทโดยตรง
คลิกที่นี่เพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการสกัดสารปรับตัวจากพืชด้วยอัลตราโซนิก!
สารที่ออกฤทธิ์ต่อระบบโคลิเนอร์จิก
สารโคลิเนอร์จิกเป็นสารประกอบทางเคมีที่เลียนแบบการออกฤทธิ์ของ acetylcholine และ/หรือ butyrylcholine ยาเพิ่มสมรรถนะสมองที่มี choline เป็นฐานถูกใช้เพื่อให้เกิดผลต่อความจำ ความใส่ใจ และการควบคุมอารมณ์ Acetylcholine เป็นหนึ่งในสารสื่อประสาทหลักในสมอง และยังเป็นองค์ประกอบจำเป็นต่อการทำงานอย่างเหมาะสมของระบบประสาทส่วนปลาย Choline สามารถรับประทานเป็นผลิตภัณฑ์เสริมอาหารได้ แต่ก็มีอยู่ในอาหารเช่นกัน เช่น ไข่แดงและถั่วเหลืองมี choline สูงเป็นพิเศษ
Sulbutiamine (ซึ่งมีจำหน่ายเป็นยาที่ไม่ต้องมีใบสั่งแพทย์ (OTC) ภายใต้ชื่อการค้า Arcalion) เป็นอนุพันธ์สังเคราะห์ของ thiamine (วิตามิน B1) ซึ่งผ่านแนวกั้นเลือด–สมองและสามารถเพิ่มระดับ thiamine ในสมองได้ Sulbutiamine เป็นที่ทราบกันว่าช่วยเพิ่มความจำและบรรเทาความอ่อนแรงและความเหนื่อยล้า พร้อมทั้งลดการยับยั้งทางจิตใจและพฤติกรรม และนักกีฬาก็ใช้สารนี้ด้วย Sulbutiamine จัดเป็นยาเพิ่มสมรรถนะสมองชนิดโคลิเนอร์จิก เนื่องจากสารนี้ทำหน้าที่เป็นตัวควบคุมระบบโคลิเนอร์จิกภายในฮิปโปแคมปัส เมื่อใช้ในขนาดสำหรับการรักษา ยังไม่พบผลข้างเคียงร้ายแรง
สารที่ออกฤทธิ์ต่อระบบเซโรโทนิน
Serotonin หรือ 5-hydroxytryptamine (5-HT) เป็นสารสื่อประสาทชนิดโมโนเอมีนที่มีส่วนต่อและควบคุมอารมณ์ (ความรู้สึกเป็นสุข ความสุข) และปรับการนอนหลับ ความอยากอาหาร การรู้คิด การเรียนรู้ ความจำ ระบบรางวัล และกระบวนการทางสรีรวิทยาจำนวนมาก เช่น การอาเจียนและการหดตัวของหลอดเลือด Serotonin ถูกผลิตขึ้นภายในร่างกายจากการได้รับแสงแดด สารประกอบธรรมชาติที่ออกฤทธิ์ต่อระบบเซโรโทนิน (ส่งเสริมหรือกระตุ้นการหลั่ง serotonin) เช่น L-tryptophan ก็มีอยู่ในแหล่งอาหารเช่นกัน
สารที่ออกฤทธิ์ต่อระบบโดพามีน
สารที่ออกฤทธิ์ต่อระบบโดพามีนเป็นสารในกลุ่มยาเพิ่มสมรรถนะสมองที่มีผลต่อระดับ dopamine ภายในสมอง Dopamine เป็นฮอร์โมนและสารสื่อประสาทที่มีบทบาทสำคัญหลายประการในสมองและร่างกาย ตัวอย่างเช่น เส้นทาง dopamine มีหน้าที่ทำให้เกิดความรู้สึกดีและการส่งสัญญาณทางชีวเคมีของการป้อนกลับเชิงบวกต่อประสบการณ์ที่น่าพึงพอใจ เช่น อาหารอร่อย เพศสัมพันธ์ การมีปฏิสัมพันธ์ทางสังคมเชิงบวก เป็นต้น
Dopamine มีจำหน่ายเป็นยาภายใต้ชื่อการค้า Intropin, Dopastat และ Revimine รวมถึงชื่ออื่น ๆ ซึ่งส่วนใหญ่ใช้เป็นยากระตุ้นในการรักษาภาวะความดันโลหิตต่ำรุนแรง หัวใจเต้นช้า และภาวะหัวใจหยุดเต้น
ยาเพิ่มสมรรถนะสมองที่ออกฤทธิ์ต่อระบบโดพามีนเป็นสารเพิ่ม dopamine ที่ใช้เพื่อแก้ไขระดับ dopamine ต่ำ ซึ่งโดยทั่วไปสัมพันธ์กับระดับพลังงานต่ำ การขาดแรงจูงใจ ภาวะสิ้นยินดี (ไม่สามารถรู้สึกพึงพอใจได้) ความเฉยเมย ภาวะซึมเศร้า พฤติกรรมเสพติด ความจำไม่ดี และประสิทธิภาพการเรียนรู้ลดลง ยาเพิ่มสมรรถนะสมองที่ออกฤทธิ์ต่อระบบโดพามีนที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ L-tyrosine, Yohimbine และ selegilin (สารยับยั้ง MAO) สารเพิ่ม dopamine ส่งเสริมความใส่ใจและความตื่นตัว โดยเพิ่มประสิทธิภาพของ dopamine ภายในสมอง หรือยับยั้งเอนไซม์ที่สลาย dopamine
ประเภทอื่น ๆ ของยาเพิ่มสมรรถนะสมอง สารเพิ่มสมรรถนะด้านการรู้คิด และสารนูโทรปิก ได้แก่ สารที่ออกฤทธิ์ต่อระบบไกลซีน ระบบอะดีโนซีน ระบบอะดรีเนอร์จิก ระบบแคนนาบินอยด์ ระบบ GABA ระบบฮิสตามีน ระบบเมลาโทนิน ระบบโมโนเอมีน และระบบโอปิออยด์
สารนูโทรปิกกลุ่ม “-ergic” เป็นสารที่ปรับการทำงานของระบบเฉพาะในร่างกายและสมอง ชื่อของระบบเฉพาะนั้นเป็นส่วนแรกของคำ ตัวอย่างเช่น สารที่ออกฤทธิ์ต่อระบบไกลซีนปรับการทำงานของระบบไกลซีนในร่างกายและสมองโดยตรง สารที่ออกฤทธิ์ต่อระบบอะดีโนซีนปรับการทำงานของระบบอะดีโนซีนในร่างกายและสมองโดยตรง สารที่ออกฤทธิ์ต่อระบบโดพามีนออกฤทธิ์ต่อระบบโดพามีน เป็นต้น
สารเชิงซ้อนแบบสอดแทรก
สารประกอบแบบสอดแทรกเป็นสารเชิงซ้อนที่สารเคมีชนิดหนึ่ง – หรือที่เรียกว่า “โมเลกุลเจ้าบ้าน” – มีโพรงซึ่งโมเลกุลอีกชนิดหนึ่ง – หรือที่เรียกว่า “โมเลกุลแขก” – ถูกบรรจุอยู่ภายใน
Cyclodextrin เป็นสารประกอบเจ้าบ้านที่ใช้กันมากที่สุด เนื่องจากสามารถสร้างสารเชิงซ้อนแบบสอดแทรกกับสารประกอบของแข็ง ของเหลว และก๊าซได้หลากหลายชนิด สารประกอบแขกมีตั้งแต่รีเอเจนต์ที่มีขั้ว เช่น กรด เอมีน ไอออนขนาดเล็ก (เช่น ClO4- , SCN-, แอนไอออนของแฮโลเจน) ไปจนถึงไฮโดรคาร์บอนอะลิฟาติกและอะโรมาติกที่ไม่มีขั้วอย่างมาก และก๊าซหายาก สารเชิงซ้อนแบบสอดแทรกสามารถสังเคราะห์ได้ทั้งในสารละลายหรือในสถานะผลึก การสร้างสารเชิงซ้อนแบบสอดแทรกที่มี cyclodextrin เป็นฐานด้วยอัลตราโซนิกเป็นวิธีที่เชื่อถือได้และมีประสิทธิภาพสูงมากในการผลิตสารเชิงซ้อนแบบสอดแทรกที่บรรจุสาร ซึ่งให้ความคงตัวสูงและชีวปริมาณออกฤทธิ์ที่เพิ่มขึ้น โดยทั่วไปใช้น้ำเป็นตัวทำละลาย แม้ว่า dimethyl sulfoxide และ dimethyl formamide จะเป็นตัวทำละลายทางเลือกที่สามารถใช้ได้
นอกจากการบรรจุสารประกอบทางเภสัชกรรม / โภชนเภสัชแล้ว cyclodextrin ยังใช้เป็นสารประกอบเจ้าบ้านสำหรับโมเลกุลสารหอม เพื่อให้มีความคงตัวสูงขึ้นและปลดปล่อยสารอย่างช้า ๆ
อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับสารเชิงซ้อนแบบสอดแทรกที่ผลิตด้วยอัลตราโซนิก!