การพัฒนาสูตรเซรั่มวิตามินซี: ความเสถียร ความเข้ากันได้ และปัญหา pH
คำถาม
กำลังพยายามพัฒนาสูตรเซรั่มวิตามินซี (แอล-แอสคอร์บิก แอซิด) และมีคำถามเกี่ยวกับความเข้ากันได้และความเสถียรของส่วนผสม โดยเฉพาะเมื่อใช้เบสต่างกันและต้องการใส่สารออกฤทธิ์อื่นๆ เพิ่มเติม มีสูตรที่เสนอมา 2 สูตรดังนี้:
สูตร Vitamin C Silicone Serum (ปราศจากน้ำ)
- L-ascorbic acid 15%
- Isododecane 20%
- dl-alpha tocopherol 1%
- Allantoin 0.5%
- ALA 3%
- Azelaic acid 0.5%
- Silicone Gel 60%
สูตร Water-based Serum (เบสน้ำ)
- Part A: Tranexamic Acid 3%, Allantoin 0.1%, Distilled Water 50.9%
- Part B: Glycerin 3%, Ethoxydiglycol 20%, Laureth-23 3%, Vitamin E 1%, ALA 3%, Ferulic Acid 0.5%, Ethylhexylglycerin 0.5%
- Part C: Vitamin C (L-ascorbic acid) 15%, Allantoin 0.1%
- Part D: Ethylhexylglycerin 0.5%
- (ถ้าหนืดไม่พอ) Xanthan Gum 1%
คำถามเฉพาะคือ:
- จริงหรือไม่ที่ L-Ascorbic Acid ไม่เสถียรในน้ำและต้องการ pH หรือเบสที่ปราศจากน้ำที่เฉพาะเจาะจง?
- สามารถใช้ Alpha Lipoic Acid (ALA), Azelaic Acid, และ Allantoin ร่วมกันในสูตร Vitamin C Silicone Serum ได้หรือไม่?
- สูตรที่เสนอมาใช้งานได้จริงหรือไม่ และมีปัญหาที่อาจเกิดขึ้นอะไรบ้าง (เช่น ความเข้ากันได้ ความเสถียร เนื้อสัมผัส pH)?
- Azelaic Acid ช่วยลดฝ้าได้อย่างไร และมีสารอื่นที่ช่วยลดฝ้าที่เข้ากันได้ดีกว่ากับ L-Ascorbic Acid หรือไม่?
- เมื่อใช้ Tranexamic Acid จำเป็นต้องปรับ pH ด้วย Citric Acid หรือมีวิธีอื่นหรือไม่?
คำตอบ
การทำเซรั่มวิตามินซี (แอล-แอสคอร์บิก แอซิด) และส่วนผสมอื่นๆ
1. วิตามินซี (L-Ascorbic Acid) กับน้ำและการแยกส่วนผสม
ถูกต้องครับ L-Ascorbic Acid เป็นวิตามินซีที่มีประสิทธิภาพสูง แต่ไม่เสถียรในน้ำ โดยเฉพาะเมื่อสัมผัสกับน้ำและออกซิเจน จะเกิดการเสื่อมสภาพได้ง่าย การทำสูตรที่มี L-Ascorbic Acid ให้มีความเสถียรจึงมักเลี่ยงการใช้น้ำ หรือใช้ในปริมาณที่น้อยมาก (สูตรแบบ Anhydrous หรือปราศจากน้ำ) หรือปรับให้อยู่ในสภาวะ pH ที่เหมาะสม (pH 2.0-4.0, อย. กำหนดขั้นต่ำ 3.5)
หากต้องการใส่สารที่ละลายในน้ำในสูตร L-Ascorbic Acid ที่เป็น Anhydrous base (เช่น Silicone Serum) สารที่ละลายในน้ำนั้นจะไม่สามารถละลายเข้ากับเบสที่เป็นน้ำมันหรือซิลิโคนได้ จะทำให้สูตรไม่เข้ากันและแยกชั้น การแยกส่วนผสมที่ละลายในน้ำออกมา แล้วนำมาผสมกับเบส Anhydrous ก่อนใช้แต่ละครั้ง เป็นวิธีหนึ่งที่ช่วยรักษาความเสถียรของ L-Ascorbic Acid ในเบส Anhydrous และยังสามารถใช้สารที่ละลายในน้ำได้ แต่ก็อาจจะไม่สะดวกในการใช้งาน
สำหรับสูตรที่เป็น Water-based (มีน้ำเป็นส่วนประกอบหลัก) การใส่ L-Ascorbic Acid ลงไปในน้ำโดยตรงจะทำให้เกิดการเสื่อมสภาพได้เร็ว แม้จะมีการปรับ pH ให้อยู่ในช่วง 2.0-4.0 แล้วก็ตาม การใช้สารต้านอนุมูลอิสระอื่นๆ เช่น Ferulic Acid และ Vitamin E สามารถช่วยชะลอการเสื่อมสภาพได้ แต่ไม่สามารถป้องกันได้ 100%
2. การใช้ Alpha Lipoic Acid (ALA), Azelaic Acid, Allantoin ร่วมกับสูตร Vitamin C Silicone Serum
จากข้อมูลคุณสมบัติของสาร:
- L-Ascorbic Acid: ละลายในน้ำ ต้องการ pH ต่ำ (2.0-4.0)
- Isododecane: ไม่ละลายในน้ำ ละลายในซิลิโคน/น้ำมัน
- Silicone Gel: เบสซิลิโคน ไม่เข้ากับน้ำ
- dl-alpha tocopherol (Vitamin E): ละลายในน้ำมัน
- Alpha Lipoic Acid (ALA): ละลายในน้ำมัน, Propylene Glycol, Glycol
- Allantoin: ละลายในน้ำ (จำกัดปริมาณที่อุณหภูมิห้อง) ละลายได้ดีขึ้นในน้ำ+Glycerin หรือเมื่อใช้น้ำอุ่น ต้องการ pH 3-8 (ดีที่สุด 4-8)
- Azelaic Acid (Liquid Azelaic™): ละลายในน้ำ ต้องการ pH 5-11 (ผลิตภัณฑ์มี pH ประมาณ 4.5-8)
ในสูตร Vitamin C Silicone Serum ซึ่งเป็นสูตรแบบ Anhydrous (ไม่มีน้ำ) หรือมีน้ำน้อยมาก:
- ALA และ Vitamin E สามารถใช้ร่วมได้ เพราะละลายได้ในเบสน้ำมัน/ซิลิโคน หรือ Glycol
- Allantoin และ Azelaic Acid (Liquid Azelaic™) ซึ่งละลายในน้ำ จะไม่สามารถละลายเข้ากับเบส Silicone/Isododecane ได้ จะทำให้เกิดการแยกชั้นหรือตกตะกอน ทำให้สูตรไม่เข้ากันและไม่เสถียร นี่คือเหตุผลที่ในฟอรั่มแจ้งว่า Azelaic Acid ใช้ในสูตรนี้ไม่ได้
ดังนั้น ในสูตร Vitamin C Silicone Serum แบบ Anhydrous จะไม่สามารถใส่ Allantoin และ Azelaic Acid ที่ละลายในน้ำได้โดยตรง หากต้องการใช้สารเหล่านี้ อาจจะต้องพิจารณาทำสูตรเป็นแบบ Emulsion (อิมัลชัน) ที่มีทั้งส่วนน้ำและส่วนน้ำมัน/ซิลิโคน โดยใช้ Emulsifier ช่วยเชื่อม แต่การทำ Emulsion ที่มี L-Ascorbic Acid ในเฟสน้ำและยังคงความเสถียรได้นั้นทำได้ยากและซับซ้อนมาก
3. การดูสูตร Serum ที่เสนอมา
สูตรที่ 1 (Vitamin C Silicone Serum)
- L-ascorbic acid 15%
- Isododecane 20%
- dl-alpha tocopherol 1%
- Allantoin 0.5%
- ALA 3%
- Azelaic acid 0.5%
- Silicone Gel 60%
ตามที่กล่าวไปข้างต้น สูตรนี้มีปัญหาความเข้ากันได้ของส่วนผสมที่ละลายในน้ำ (Allantoin, Azelaic Acid) กับเบส Silicone/Isododecane ที่ไม่ใช่น้ำ สารเหล่านี้จะไม่ละลายในเบสนี้ ทำให้สูตรไม่เป็นเนื้อเดียวกันและไม่เสถียร การผสมรวมกันทั้งหมดก่อนใส่ Silicone Gel ก็ยังคงมีปัญหาเดิมคือสารที่ละลายในน้ำจะไม่เข้ากับเบสหลัก
สูตรที่ 2 (Water-based Serum)
- Part A: Tranexamic Acid 3%, Allantoin 0.1%, Distilled Water 50.9%
- Part B: Glycerin 3%, Ethoxydiglycol 20%, Laureth-23 3%, Vitamin E 1%, ALA 3%, Ferulic Acid 0.5%, Ethylhexylglycerin 0.5%
- Part C: Vitamin C (L-ascorbic acid) 15%, Allantoin 0.1% (น่าจะเป็นการแบ่ง Allantoin หรือพิมพ์ซ้ำ)
- Part D: Ethylhexylglycerin 0.5% (น่าจะเป็นการแบ่ง Ethylhexylglycerin หรือพิมพ์ซ้ำ)
- (ถ้าหนืดไม่พอ) Xanthan Gum 1%
สูตรนี้เป็นสูตรแบบ Water-based (มีน้ำ) และใช้ Laureth-23 เป็น Emulsifier ซึ่งบ่งชี้ว่าพยายามทำเป็นสูตร Emulsion (อิมัลชัน)
- ความเข้ากันได้และการละลาย: ส่วนผสมส่วนใหญ่ใน Part A และ Part B สามารถเข้ากันได้และละลายในตัวทำละลายที่เหมาะสม (น้ำ, Glycols, Ethoxydiglycol) ตามที่ระบุในคุณสมบัติของสาร อย่างไรก็ตาม การใส่ L-Ascorbic Acid (Part C) ลงในสูตรที่มีน้ำเป็นส่วนประกอบหลัก จะทำให้ L-Ascorbic Acid สัมผัสกับน้ำโดยตรง ซึ่งจะนำไปสู่การเสื่อมสภาพของวิตามินซี แม้จะมี Ferulic Acid และ Vitamin E ช่วยก็ตาม
- pH: L-Ascorbic Acid ต้องการ pH ต่ำ (2.0-4.0) เพื่อประสิทธิภาพและความเสถียร ในขณะที่ Tranexamic Acid ทำงานได้ดีที่ pH 3-8 และ Azelaic Acid (Liquid Azelaic™) ทำงานได้ดีที่ pH 5-11 การรวมส่วนผสมเหล่านี้ในสูตร Water-based เดียวกันและพยายามรักษา pH ให้อยู่ในช่วงที่ L-Ascorbic Acid เสถียร (ประมาณ 3.5) อาจทำให้ประสิทธิภาพของ Tranexamic Acid และ Azelaic Acid ลดลง หรือทำให้สูตรไม่เสถียรได้ (โดยเฉพาะ Azelaic Acid ที่ pH ต่ำกว่า 5)
- ความหนืด: การใช้ Xanthan Gum 1% จะทำให้สูตรมีความหนืดสูงมาก ซึ่งอาจทำให้รู้สึกเหนอะหนะ ไม่สบายผิว ตามที่ได้รับคำแนะนำในฟอรั่ม
โดยรวม สูตร Water-based นี้มีความซับซ้อนในการทำให้ L-Ascorbic Acid เสถียร และอาจมีปัญหาเรื่องประสิทธิภาพของส่วนผสมอื่นๆ ที่ทำงานได้ดีในช่วง pH ที่ต่างกัน
4. Azelaic Acid สำหรับลดฝ้าและตัวเลือกอื่น
Azelaic Acid (โดยเฉพาะชนิด Liquid Azelaic™ ที่ละลายน้ำได้) มีคุณสมบัติช่วยลดฝ้า จุดด่างดำ และควบคุมความมัน/ลดสิวได้ แต่มีช่วง pH การทำงานที่เหมาะสมค่อนข้างสูง (5-11) ซึ่งขัดแย้งกับ pH ต่ำที่จำเป็นสำหรับ L-Ascorbic Acid หากต้องการเน้นผลเรื่องลดฝ้าและยังคงใช้ L-Ascorbic Acid อาจต้องพิจารณาใช้สารลดฝ้าตัวอื่นที่ทำงานได้ดีในช่วง pH ต่ำใกล้เคียงกับ L-Ascorbic Acid เช่น Tranexamic Acid ซึ่งทำงานได้ดีที่ pH 3-8
5. การปรับ pH ด้วย Citric Acid เมื่อใช้ Tranexamic Acid
ตามคำแนะนำของ Staff การใช้ Tranexamic Acid 3% ในสูตรอาจไม่ได้ทำให้ pH สูงขึ้นมากจนต้องปรับลดลงอย่างรุนแรง แนวทางที่ดีกว่าในการปรับ pH ในสูตรที่ซับซ้อนคือการพยายามปรับสัดส่วนของส่วนผสมที่มีผลต่อ pH อยู่แล้ว เช่น ลดปริมาณ Triethanolamine (ซึ่งใช้ปรับ pH ให้สูงขึ้น) หรือเพิ่มปริมาณ L-Ascorbic Acid เอง (ซึ่งเป็นกรดและช่วยลด pH) แทนที่จะเพิ่มสารปรับ pH ตัวใหม่ (เช่น Citric Acid) เข้ามา การเพิ่มสารใหม่เข้าไปอาจทำให้เกิดความซับซ้อนหรือปัญหาความเข้ากันได้อื่นๆ ได้ สิ่งสำคัญที่สุดคือการทดสอบและวัดค่า pH ของสูตรจริงหลังจากผสม เพื่อปรับให้ได้ค่าที่ต้องการ (สำหรับสูตร L-Ascorbic Acid ควรอยู่ที่ประมาณ 3.5)
สรุปคือ การทำสูตร L-Ascorbic Acid ให้มีประสิทธิภาพและเสถียรนั้นมีความท้าทายสูง โดยเฉพาะเมื่อต้องการรวมกับส่วนผสมอื่นๆ ที่มีคุณสมบัติการละลายหรือช่วง pH การทำงานที่แตกต่างกัน สูตรแบบ Anhydrous (Silicone Serum) เหมาะกับ L-Ascorbic Acid แต่ไม่เหมาะกับสารที่ละลายน้ำได้ ส่วนสูตร Water-based แม้จะรวมสารที่ละลายน้ำได้ง่ายกว่า แต่ L-Ascorbic Acid จะเสื่อมสภาพได้ง่ายกว่ามาก การทำตามสูตรมาตรฐานที่ได้รับการทดสอบแล้ว หรือเริ่มต้นจากสูตรที่ไม่ซับซ้อนมากนัก อาจเป็นแนวทางที่ดีสำหรับผู้เริ่มต้นครับ
ผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องที่กล่าวถึง

Allantoin

Pure-Ferulic Acid™

Vitamin C (L-ascorbic acid) (Ultra-Fine)

Vitamin E (dl-alpha tocopherol)

Ethoxydiglycol (e.q. Transcutol)

Propylene Glycol

Triethanolamine 99%

Laureth-23

Glycerin (USP/Food Grade)

Alpha Lipoic Acid (ALA) (Powder)

Xanthan Gum (ชนิดเจลใส, เนื้อเนียนไม่ยืด)

Azelaic Acid (Liquid Azelaic™)

Isododecane (Germany)

Ethylhexylglycerin

Tranexamic Acid (Trans-White™)
