تست هیالورونیک اسید ماده اولیه | تجربه یک چالش واقعی در کنترل کیفیت
ماده اولیه در شرایط فعلی بازار یکی از چالش‌های بزرگ تولیدکنندگان و داروسازان شده است. تشخیص اینکه یک ماده اولیه واقعاً چه گریدی دارد و آیا کیفیت لازم را برای شروع تولید دارد یا نه، تعیین‌کننده سرنوشت کل فرایند تولید است. متأسفانه وقتی یک ماده اولیه فیک یا بی‌کیفیت وارد چرخه می‌شود، کل سیستم را درگیر می‌کند؛ از بخش خرید گرفته تا فرمولاسیون، QC، تولید و حتی بخش پایداری.
چند روز پیش یک مورد کاملاً چالشی داشتیم؛ تأمین‌کننده‌ای از ما درخواست کرده بود هیالورونیک اسید ارائه‌شده‌اش را تأیید کنیم. همین موضوع شروع یک ماجرای آموزشی برای ما و البته یک تجربه مهم برای مشتری شد.
هیالورونیک اسید و آرک زیست آزما
«آرک زیست آزما» از سال ۱۳۹۶ به‌عنوان یکی از نخستین آزمایشگاه‌های تخصصی کشور که به‌طور جدی وارد حوزه آزمون‌های هیالورونیک اسید شد، مسیر طولانی اما ارزشمندی را در توسعه دانش و توانمندی‌های فنی خود طی کرده است. در سال‌هایی که هنوز بسیاری از تولیدکنندگان و شرکت‌ها با ماهیت این ماده و پیچیدگی‌های آزمون‌های آن آشنا نبودند، تیم فنی ما با مطالعه، تحقیق و اجرای پروژه‌های متعدد توانست زیرساخت‌های لازم برای ارزیابی دقیق این ماده ارزشمند را ایجاد کند.
در طی این سال‌ها، صدها نمونه هیالورونیک اسید از منابع مختلف—از گریدهای دارویی و زیبایی گرفته تا گریدهای غذایی و صنعتی—در آرک زیست آزما مورد ارزیابی قرار گرفته است. همین حجم تجربه، باعث شده تا امروز بتوانیم رفتار، کیفیت، الگوهای ناخالصی و حتی نشانه‌های تقلب در بازار را به‌خوبی تشخیص دهیم.
از همان ابتدا با مجموعه‌ای از آزمون‌های پایه شروع کردیم؛ آزمون‌هایی مانند شناسایی (Identification)، آزمون‌های شیمیایی، بررسی میزان خلوص، FTIR، و تست‌های اختصاصی مانند کربازول. اما به مرور و با افزایش نیاز صنعت، دامنه آزمون‌های ما گسترش یافت. یکی از نقاط عطف در این مسیر، توسعه توانایی‌های آزمایشگاه در تعیین وزن مولکولی (Molecular Weight Distribution) با استفاده از روش‌های کروماتوگرافی پیشرفته مانند HPSEC / SEC-HPLC بود؛ روشی که برای بسیاری از تولیدکنندگان محصولات دارویی و آرایشی حیاتی است.
در کنار آزمون‌های تعیین هویت و وزن مولکولی، بخش دیگری از تخصص ما مربوط به شناسایی آلودگی‌ها، ناخالصی‌ها و پلی‌ساکاریدهای همراه است. با توجه به اینکه هیالورونیک اسید معمولاً از مسیرهای بیولوژیک تولید می‌شود، وجود ناخالصی‌هایی مانند پروتئین‌های باکتریایی، نوکلئیک اسیدها، اندوتوکسین، پلی‌ساکاریدهای مشابه مثل آلژینات‌ها و گلوکان‌ها امری رایج اما بسیار مهم است. تیم ما با آزمون‌هایی مانند UV–Vis، آزمون‌های اختصاصی پروتئین، تست‌های میکروبی، LAL، آزمون DNA، روش‌های رسوب‌دهی و کروماتوگرافی تکمیلی می‌تواند ماهیت این آلودگی‌ها را تشخیص داده و نتیجه‌ای قابل اتکا ارائه دهد.
نمونه چالش برانگیز هیالورونیک اسید
یکی از جالب‌ترین و در عین حال پیچیده‌ترین پرونده‌هایی که در آرک زیست آزما با آن مواجه شدیم، مربوط به نمونه‌ای از هیالورونیک اسیدی بود که توسط یک تأمین‌کننده برای تأیید کیفیت ارسال شده بود. اولین نکته عجیب، حجم غیرمعمول نمونه بود؛ حدود ۵۰ گرم. از آنجا که هیالورونیک اسید دارویی ماده‌ای بسیار گران‌قیمت است، دریافت چنین حجم بالایی برای آزمون، خود یک سیگنال هشدار اولیه بود. اما همچنان طبق پروتکل کار را آغاز کردیم.
برای تست کربازول ما مقدار بسیار اندک از هیالورونیک اسید را در آب یا بافر حل میکنیم و بعد تست کربازول را انجام میدهیم. اما این نمونه بعد از حل شدن نتایج تکرار ناپذیر و غیر معمولی داشت. همین موضوع باعث شد نگاهی تیز بینانه به محلول داشته باشیم و متوجه ذرات ژل مانند معلق شویم که با فیلتر قابل جداسازی بودند.
برای شفاف‌سازی موضوع، تصمیم گرفتیم FTIR انجام دهیم؛ آزمونی که مشتری درخواست نکرده بود اما کلید حل معما شد. در طیف FTIR پیک‌های مشخص هیالورونیک اسید دیده می‌شد، به عبارتی اثر انگشت هیالورونیک به وضوح موجود بود. اما پیک‌های دیگری نیز وجود داشت که نشان دهنده ناخالصی های نامشخص بود. صحبت از تشابه این پیک ها با اثر انگشت برخی پلیمرهای با رفتار شبیه به هیالورونیک چندان علمی به نظر نمیرسد برای همین در اینجا صحبتی نمیکنم !
حال موقع ریپورت دادن بود و سوال ذهنی من که چطور به مخاطب که تامین کننده ماده اولیه است اعلام کنم که ماده اولیه شما، ماده بی کیفیتی است !
هیالورونیک اسید ما گرید غذایی بود
پس با مخاطب تماس گرفتم و موضوع را مرحله‌به‌مرحله توضیح دادم—از مشکل حل‌شدن گرفته تا نتایج غیرقابل‌اتکای کربازول و در نهایت طیف FTIR که حضور هم‌زمان هیالورونیک اسید و آلژینات کلسیم را نشان می‌داد. نکته جالب اینجا بود که پس از توضیح کامل، تأمین‌کننده با آرامش موضوع را پذیرفت و توضیح داد که این هیالورونیک اسید از نوع گرید غذایی بوده است؛ گریدی ارزان‌قیمت با درجه خلوص پایین‌تر که برای کاربردهای دارویی مناسب نیست. او حتی اشاره کرد که همین محصول را یک شرکت دارویی نیز خریداری کرده و از کیفیت آن ناراضی بوده است. به این ترتیب، معمای اصلی حل شد: ماده ارائه‌شده در ظاهر «هیالورونیک اسید» بود، اما از نظر خلوص و کاربری در سطحی بسیار پایین‌تر از نیاز مشتری قرار داشت.
گریدهای مختلف هیالورونیک اسید
هیالورونیک اسید (HA) بسته به روش تولید، سطح خلوص، مقدار آلودگی‌های زیستی و نیاز صنعتی، در چند گرید استاندارد عرضه می‌شود. انتخاب گرید مناسب نه‌تنها بر کیفیت محصول نهایی تأثیر مستقیم دارد، بلکه تعیین‌کننده ایمنی، اثربخشی و حتی مجوزهای قانونی مورد نیاز است. شناخت دقیق تفاوت این گریدها یکی از مهم‌ترین وظایف بخش‌های کنترل کیفیت و تأمین مواد اولیه است.
۱. هیالورونیک اسید گرید دارویی (Pharmaceutical Grade)
این گرید بالاترین سطح خلوص را دارد و معمولاً با روش‌های تخمیر کنترل‌شده تولید و با فرایندهای پیچیده خالص‌سازی تصفیه می‌شود. ویژگی‌های شاخص آن عبارتند از:
- اندوتوکسین بسیار پایین
- DNA و پروتئین‌های باقیمانده در حد حداقل
- وزن مولکولی کنترل‌شده برای کاربرد دقیق
- عاری از پلی‌ساکاریدهای مشابه مانند آلژینات یا گلوکان‌ها
- مناسب برای تولید داروهای تزریقی، ارتوپدی، چشمی و ژل‌های داخل‌مفصلی
تولیدکنندگان محصولات پزشکی و دارویی عملاً چاره‌ای جز استفاده از همین گرید ندارند، چراکه ورود ناخالصی‌ها می‌تواند منجر به التهاب، تب، حساسیت و رد محصول توسط مراجع نظارتی شود.
۲. گرید آرایشی و بهداشتی (Cosmetic Grade)
این گرید معمولاً برای استفاده در کرم‌ها، سرم‌ها، فیلرهای غیرتزریقی، ماسک‌ها و محصولات مراقبت پوست به‌کار می‌رود.
ویژگی‌های آن شامل:
- خلوص مناسب برای تماس با پوست
- کنترل بار میکروبی در سطح استاندارد
- وزن مولکولی متنوع (Low, Medium, High Molecular Weight) برای اثرات مختلف مانند آبرسانی یا ایجاد فیلم محافظ
این گرید اگرچه خالص است، اما از نظر استانداردهای سختگیرانه دارویی در سطح پایین‌تری قرار دارد.
۳. گرید غذایی (Food Grade)
ارزان‌ترین و ساده‌ترین نوع هیالورونیک اسید است و معمولاً برای تولید:
- مکمل‌های خوراکی
- نوشیدنی‌های غنی‌شده
- محصولات سلامت‌محور
استفاده می‌شود.
سطح خلوص این گرید پایین‌تر است و معمولاً حاوی مقادیری از پلی‌ساکاریدها و ترکیبات جانبی تخمیر است. استفاده از آن در محصولات دارویی، تزریقی یا حتی برخی محصولات آرایشی به‌هیچ‌وجه مجاز نیست.
۴. گرید صنعتی (Industrial / Technical Grade)
این نوع HA برای مصارف فنی مانند:
- روان‌کننده‌های صنعتی
- محلول‌های تکنیکال
- کاربردهای تحقیقاتی غیر حساس
استفاده می‌شود.
این گرید معمولاً خلوص بسیار پایینی دارد و برای انسان مناسب نیست.
فرایند تولید هیالورونیک اسید
هیالورونیک اسید در ظاهر یک پلی‌ساکارید ساده است، اما مسیر تولید آن به‌قدری پیچیده و چندمرحله‌ای است که هر تغییر کوچک در روش استخراج یا میزان خالص‌سازی، می‌تواند محصول نهایی را از یک ماده دارویی بسیار ارزشمند به یک پودر ارزان‌قیمت برای مصارف غذایی تبدیل کند. علت اصلی تفاوت گریدهای مختلف هیالورونیک اسید همین‌جاست: تفاوت در سطح خلوص، میزان آلودگی‌های زیستی، وزن مولکولی و تکنیک‌هایی که برای حذف ناخالصی‌ها استفاده می‌شود.
امروزه عمده هیالورونیک اسید موجود در بازار از طریق تخمیر میکروبی تولید می‌شود. در این فرایند، میکروارگانیسم‌هایی مانند Streptococcus zooepidemicus یا سویه‌های اصلاح‌شده باکتریایی، در محیطی غنی از قند و مواد مغذی رشد می‌کنند و در طی رشد، هیالورونیک اسید را به‌عنوان یک پلی‌ساکارید خارج‌سلولی ترشح می‌کنند. اما همراه با HA، حجم قابل توجهی پروتئین‌های میکروبی، DNA، اندوتوکسین، لیپوپلی‌ساکاریدها، قندهای همراه و پلی‌ساکاریدهای مشابه نیز تولید می‌شود. اینجاست که تفاوت‌ها شکل می‌گیرد: گریدهای پایین‌تر همان محصول خام را با حداقل تصفیه ارائه می‌دهند، در حالی‌که گریدهای دارویی تحت یک فرایند طولانی و دقیق خالص‌سازی قرار می‌گیرند.
پس از پایان تخمیر، ماده ژل‌مانند و غلیظی که از محیط کشت تولید شده جمع‌آوری می‌شود. این مرحله شامل سانتریفیوژ، فیلتراسیون اولیه و رسوب‌دهی با الکل است. در گریدهای غذایی یا صنعتی، کار تقریباً در همین نقطه به پایان می‌رسد و محصول با حذف نسبی ناخالصی‌ها خشک و بسته‌بندی می‌شود. اما برای رسیدن به گرید دارویی یا آرایشی باکیفیت، داستان تازه شروع شده است. هیالورونیک اسید باید از لایه‌های مختلفی از ناخالصی عبور کند. پروتئین‌های باقیمانده باید با آنزیم‌ها یا روش‌های شیمیایی جدا شوند، DNA باید تقریباً به صفر برسد، اندوتوکسین باید با تکنیک‌های پیشرفته حذف گردد و پلی‌ساکاریدهای مشابه مانند آلژینات‌ها و گلوکان‌ها باید از ساختار اصلی جدا شوند؛ کاری که حتی برای تولیدکنندگان بزرگ نیز ساده نیست.
یکی از مهم‌ترین بخش‌های این فرایند، کنترل وزن مولکولی است. بسیاری از مصارف دارویی و آرایشی به هیالورونیک اسیدی نیاز دارند که وزن مولکولی آن دقیقاً در محدوده خاصی باشد. ایجاد این دقت نیازمند تکنیک‌هایی مانند اولترافیلتراسیون، دیافیلتر کردن و در مواردی کروماتوگرافی ژلی است. هرچه این مراحل سخت‌گیرانه‌تر و دقیق‌تر انجام شوند، محصول نهایی خالص‌تر، ایمن‌تر و گران‌تر خواهد بود.
در نهایت، هیالورونیک اسید خالص‌شده باید در شرایط کنترل‌شده خشک شود. روش‌هایی مانند لایوفیلیزاسیون به حفظ ساختار پلیمر کمک می‌کنند، در حالی‌که خشک‌سازی‌های ساده‌تر ممکن است باعث تخریب یا افت کیفیت محصول شوند. به همین دلیل است که هیالورونیک اسید گرید غذایی یا صنعتی، معمولاً تنها با چند مرحله رسوب‌دهی ساده تولید می‌شود و از نظر خلوص و کیفیت قابل مقایسه با نمونه‌های دارویی نیست.
بنابراین، وقتی به یک بسته پودر سفید و شفاف با نام «هیالورونیک اسید» نگاه میکنیم، شاید در ظاهر تفاوتی بین گرید دارویی و غذایی مشاهده نشود؛ اما در باطن، فاصله آنها از زمین تا آسمان است. تفاوت در کیفیت، میزان ناخالصی، نوع فرایند تولید، و استانداردهایی که برای حذف آلودگی‌ها اعمال شده، تعیین می‌کند این ماده می‌تواند در یک محصول تزریقی استفاده شود یا تنها برای یک نوشیدنی یا مکمل خوراکی مناسب است. همین تفاوت‌های پنهان است که گاهی مسیر یک تولید موفق را تضمین می‌کند و گاهی—در صورت انتخاب نادرست—کل یک خط تولید را با چالش جدی روبه‌رو می‌سازد.
نقش کنترل کیفیت در کنترل ماده اولیه هیالورونیک اسید
در پایان تمام این مسیر پیچیده و پرجزئیات، آنچه اهمیت واقعی پیدا می‌کند نقش کنترل کیفیت است؛ نقشی که اگر درست اجرا نشود، می‌تواند یک ماده اولیه کم‌اهمیت را به بحرانی بزرگ در فرمولاسیون و حتی سلامت مصرف‌کننده تبدیل کند. ورود هیالورونیک اسید با گرید نامناسب به فرایندهای دارویی تنها یک اشتباه ساده در انتخاب ماده نیست؛ بلکه خطری پنهان است که می‌تواند کل یک محصول را زیر سؤال ببرد. ناخالصی‌هایی مانند اندوتوکسین، بقایای پروتئینی، DNA باکتریایی و پلی‌ساکاریدهای مشابه نه‌تنها رفتار فیزیکی و شیمیایی محصول را تغییر می‌دهند، بلکه ممکن است در بدن مصرف‌کننده واکنش‌های شدیدی ایجاد کنند. در مواد تزریقی، حتی مقدار اندکی ناخالصی می‌تواند منجر به تب، التهاب شدید، شوک ایمنی، ایجاد حساسیت‌های پایدار و در موارد خاص واکنش‌های خطرناک سیستمیک شود؛ واکنش‌هایی که نه با اصلاح فرمولاسیون رفع می‌شوند و نه با مرحله نهایی استریل کردن قابل جبران هستند.
از زاویه دیگر، استفاده از گریدهای غیرهم‌خوان در محصولات آرایشی یا موضعی نیز می‌تواند باعث ایجاد حساسیت‌های پوستی، کهیر، التهاب، قرمزی گسترده و تحریک طولانی‌مدت شود، به‌خصوص زمانی که ناخالصی‌های پلیمری مانند آلژینات یا گلوکان در محصول وجود داشته باشد. همه این‌ها نشان می‌دهد که کنترل کیفیت فقط یک مرحله اداری یا تشریفاتی نیست؛ بلکه یک سد دفاعی جدی است که از ورود ماده نامناسب به چرخه تولید جلوگیری می‌کند و سلامت مصرف‌کننده نهایی را تضمین می‌سازد.
دیدگاه خود را ثبت کنید
تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟در گفتگو ها شرکت کنید.