1’-acetoxychavicol acetate (ACA)

1’-acetoxychavicol acetate (ACA)

 

ชื่อสามัญ 1’-acetoxychavicol acetate, 1’-S-1’-acetoxychavical acetate, 1’aceyoxychavical

ประเภทและข้อแตกต่างสาร 1’-acetoxychavicol acetate

สาร 1’-acetoxychavicol acetate จัดเป็นสาร acetate ester ของ chavicol ที่ถูกแทนที่ด้วยกลุ่ม acetoxy ในตำแหน่งที่1 หรือในทางเคมีจัดเป็นสารประกอบฟีนอลที่เรียกว่าฟีนิลโพรพานอยด์ (phenylpropanoid) มีสารทางเคมีคือ C13H14O4 มีน้ำหนักโมเลกุล 234.25 g/mol ซึ่งสารดังกล่าวมักพบได้ในน้ำมันหอมระเหยของพืชจากธรรมชาติ

แหล่งที่พบและแหล่งที่มาของสาร 1’-acetoxychavicol acetate

สาร 1’-acetoxychavicol acetate(ACA) เป็นสารที่ได้จากธรรมชาติซึ่งพบได้ในน้ำมันหอมระเหยของเหง้าข่า (Alphinia galangal (L.) Wild) และยังมีรายงานว่าสามารถพบสารดังกล่าวได้ในน้ำมันจากส่วนของเมล็ดข่าด้วยเช่นกัน โดยมีการศึกษาวิจัยพบว่า สาร 1’-acetoxychavico  acetate(ACA)เป็นสารที่ให้รสเผ็ดร้อนในข่ ซึ่งมีรายงานการสังเคราะห์สารดังกล่าวในพืชดังนี้ จากโครงสร้างของ ACA ซึ่งมีโครงสร้างที่ประกอบด้วย benzene ring และหมู่ฟังก์ชันซึ่งอยู่ในกลุ่ม phenylpropanoids จึงสันนิษฐานได้ว่ากระบวนการสังเคราะห์สารตัวนี้ผ่าน shikimate pathway มีตัวเริ่มต้นปฏิกิริยาคือ erythrose-4-prosphate กับ phosphoenolpyruvate และได้ shikimic acid จากนั้น shikimic acid ทำปฏิกิริยากับ phosphoenolpyruvate ผ่านกระบวนการ amination จะได้ arogenate จากนั้นเกิดกระบวนการ dehydration ก็จะได้กรดอะมิโน phenylalanine เมื่อกรดอะมิโนตัวนี้ ผ่านกระบวนการ dehydration ก็จะได้ cinnamic acid ซึ่งเป็นสารตั้งต้นในการผลิตeugenol โดยกระบวนการ reduction ของ side chain ซึ่งสาร eugenol นี้เป็นสารตั้งต้นของการสร้าง1’-acetoxychavicol acetate กับ  1’-acetoxyeugenol acetate โดยการสังเคราะห์ผ่าน AUA และมีการเติมหมู่ aceto group ทำให้ได้สาร 1’-acetoxychavical acetate ส่วนปริมาณของสาร 1’-acetoxychavicol acetate(ACA) จะขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายด้านของเหง้าข่า อาทิเช่น อายุของเหง้า แหล่งปลูกและสภาพดินฟ้าอากาศและสายพันธุ์ของข่า เป็นต้น

1’-acetoxychavicol acetate

ปริมาณที่ควรได้รับจากสาร 1’-acetoxychavicol acetate

สำหรับขนาด/ปริมาณของสาร 1’-acetoxychavicol acetate (ACA) ที่สามารใช้ได้อย่างปลอดภัยต่อวันนั้น จะขึ้นอยู่กับประเภทของการนำสารดังกล่าวไปใช้ ซึ่งในปัจจุบันได้มีการนำสาร 1’-acetoxychavicol acetate ไปใช้เป็นส่วนผสมในผลิตภัณฑ์ต่างๆ หลายรูปแบบ อาทิ เช่น เครื่องสำอางค์, สารไล่แมลง, น้ำหอม รวมไปถึงยาและเวชภัณฑ์ เป็นต้น ซึ่งขนาด/ปริมาณการใช้รวมถึงเกณฑ์การใช้ก็จะถูกกำหนดขึ้นแตกต่างกันไปโดยหน่วยงานที่เกี่ยวข้องตามวัตถุประสงค์การใช้ในด้านต่างๆ ดังกล่าว

ประโยชน์และโทษของสาร1’-acetoxychavicol acetate

มีการนำสาร 1’-acetoxychavicol acetate มาใช้ประโยชน์ในด้านต่างๆ อาทิ ใช้เป็นส่วนผสมในอุตสาหกรรมเครื่องสำอาง เช่น น้ำหอม ครีมแก้อักเสบที่ผิวหนัง ครีมรักษาสิว ฯลฯ ใช้เป็นส่วนผสมในอุตสาหกรรมยาฆ่าแมลง/ไล่แมลง นอกจากนี้มีการนำสารดังกล่าวไปเป็นส่วนผสมของยาและเวชภัณฑ์บางชนิด เช่น ยาทาแก้ปวดกล้ามเนื้อ เป็นต้น อีกทั้งในปัจจุบันในทางการแพทย์ยังมีการศึกษาวิจัยพบว่า สาร 1’-acetoxychavicol acetate (ACA) ยังมีฤทธิ์ยับยั้งการเกิดมะเร็ง เช่น มะเร็งปอด มะเร็งกระเพาะอาหาร มะเร็งลำไส้ใหญ่ มะเร็งเต้านม และมะเร็งตับ เป็นต้น รวมทั้งยังมีฤทธิ์แก้แพ้ ลดการอักเสบ ต้านเชื้อจุลชีพและด้านภาวะสมองเสื่อม ฯลฯ ซึ่งการศึกษาวิจัยในปัจจุบันกำลังทดลองในคนและรวบรวมข้อมูลเพื่อนำสารดังกล่าวมาใช้เป็นยารักษาโรคตามฤทธิ์ทางเภสัชวิทยาดังที่กล่าวมา ต่อไป

การศึกษาวิจัยที่เกี่ยวข้องสาร 1’-acetoxychavicol acetate

มีรายงานผลการศึกษาวิจัยเกี่ยวกับฤทธิ์ทางเภสัชวิทยาของสาร1’-acetoxychavicol acetate ดังนี้

           ฤทธิ์ต้านเซลล์มะเร็ง มีการศึกษาวิจัยพบว่า สาร 1'S-1'-acetoxychavicol acetate และ p-coumaryl alc γ-O-methyl ether ที่แยกจากสารสกัดเหง้าข่าเป็นพิษต่อเซลล์มะเร็งมนุษย์ที่นำมาทดสอบ โดยสาร 1'S-1'-acetoxychavicol acetate มีฤทธิ์ต้านเซลล์มะเร็งปอด  เซลล์มะเร็งกระเพาะอาหาร เซลล์มะเร็งลำไส้ใหญ่ เซลล์มะเร็งชนิดที่แพร่กระจายได้รวดเร็ว (HT1080) และเซลล์มะเร็งเม็ดเลือด

           ส่วนอีกการศึกษาวิจัยหนึ่งพบว่า สารสกัดข่าซึ่งมี 1'-acetoxychavicol acetate เป็นสารประกอบหลักจะเป็นพิษต่อเซลล์มะเร็งปอด และเซลล์มะเร็งเต้านม นอกจากนี้ยังพบว่าสาร 1’-acetoxychavicolซึ่งเป็นสารที่พบอยู่ในน้ำมันหอมระเหยจากข่า มีฤทธิ์ยับยั้งการเกิดมะเร็ง โดยมีรายงานว่ายับยั้ง xanthine oxidase จึงทำให้ยับยั้ง azomethana ในการทำให้เกิดความผิดปกติของเซลล์ลำไส้ใหญ่ (Aberrant cryptfoci) ซึ่งจะเปลี่ยนไปเป็นมะเร็งลำไส้ใหญ่ได้ ซึ่งเป็นการทดลองในหนู โดยผสม 1’-acetoxychavicol acetate (ACA) ในขนาด 100 หรือ 200 ppm. เป็นเวลา 5 อาทิตย์ โดยการให้สาร ACA ก่อนให้ azomathane 1 อาทิตย์พบว่าการเกิด Aberrant foci ลดลง 41 และ 37% เมื่อให้ ACA 100 และ 200 ppm ตามลำดับต่อมาพบว่าในขนาด 100 และ 500 ppm เป็นเวลา 4 อาทิตย์ สามารถยับยั้งการเกิดมะเร็งในลำไส้ใหญ่ได้ โดย ACA ไปเพิ่มฤทธิ์ของ phase II enzyme เช่น glutation-s-transferase และ quinone reductase ซึ่งมีส่วนสำคัญในการป้องกันการเกิดมะเร็ง และยังมีรายงานการวิจัยของ ACA ในการยับยั้งการเกิดมะเร็งตับในหนูขาว โดยผสม ACA ในหนูขาวกินในขนาด 0.005, 0.010, 0.050% เป็นเวลา 12 อาทิตย์ พบว่าลดการเกิดมะเร็งในตับลง และยังลดการทำลาย DNA ส่วนการทดสอบผลของ ACA ใน Ehrlich ascites tumor cell พบว่า ACA ทำให้รูปร่างของเซลล์มะเร็งเปลี่ยนแปลง และกระตุ้นเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการทำลายเซลล์มะเร็ง เช่น ornithine decarboxylase และ spermidine/ spermine N’-acetyl-transferase เป็นต้น

           ฤทธิ์ลดการอักเสบ มีรายงานการศึกษาวิจัยระบุว่า ข่ามีสารออกฤทธิ์ คือ 1'-acetoxychavicol acetate, 1'-acetoxyeugenol acetate  และ eugenol  ที่สามารถช่วยลดการอักเสบ

           ฤทธิ์ต้านเชื้อจุลชีพ  มีการศึกษาวิจัยในสารสกัดข่าที่สกัดด้วยปิโตรเลียมอีเธอร์, ไดเอทิลอีเธอร์, อะซีโตน และน้ำพบว่าสามารถฆ่าเชื้อแบคทีเรีย Escherichia coli และ Salmonella typhi  ที่เป็นสาเหตุของโรคอุจจาระร่วงได้ โดยมี eugenol  และ 1'-acetoxychavicol acetate เป็นสารสำคัญในการออกฤทธิ์ฆ่าเชื้อแบคทีเรีย อีกทั้งสาร 1'-acetoxychavicol acetate ยัง สามารถยับยั้งแบคทีเรียสายพันธุ์ดื้อยา Enterococcus faecalis, S. typhi, Pseudomonas aeruginosa, E coli และ Bacillus cereus ได้อีกด้วย นอกจากนี้สารสกัดข่าด้วยเอทานอลมีฤทธิ์ต้านเชื้อ Staphylococcus aureus  โดยทำลายผนังเซลล์ทั้งชั้นในและชั้นนอกของแบคทีเรีย ซึ่งพบสารสำคัญที่ออกฤทธิ์คือ 1'-acetoxychavicol acetate

           ฤทธิ์แก้แพ้  มีการศึกษาวิจัยสารบริสุทธิ์ 1’S-1’-acetoxy chavicol acetate ที่แยกได้จากเหง้าข่า พบว่ามีฤทธิ์แรงในการต้านการเกิดปฏิกิริยาภูมิแพ้ชนิด type 1allergy (คือการแพ้ที่เกิดจากการเหนี่ยวนำด้วยสารโมเลกุลเล็ก เช่น ฮีสตามีน ซีโรโทนิน จาก mast cell และเกิดการสร้างสารไซโตคายน์หลายชนิดที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาภูมิแพ้) โดยการทดสอบในหลอดทดลอง โดยวัดจากการยับยั้งการปลดปล่อยเอนไซม์  β-hexosaminidase จาก RBL-2H3 cells เมื่อเกิดปฏิกิริยาการแพ้ ซึ่งแสดงถึงการยับยั้งปฏิกิริยาภูมิแพ้ระยะเฉียบพลัน (immediate phase) และฤทธิ์ในการยับยั้งการสร้าง TNF-αและ IL-4 เมื่อถูกเหนี่ยวนำด้วยสารที่ก่อภูมิแพ้ และแสดงถึงการยับยั้งปฏิกิริยาภูมิแพ้ระยะท้าย หรือ late phase โดยจาก ผลการทดลองพบว่า สารบริสุทธิ์ 1’S-1’-acetoxychavicol acetate ที่แยกได้จากเหง้าข่า และอนุพันธ์ของสารบริสุทธิ์ที่ได้จากการสังเคราะห์ คือ 4- (methoxycarbonyloxyphenylmethyl)phenyl acetate  ออกฤทธิ์แรงในการต้านปฏิกิริยาภูมิแพ้ทั้งระยะเฉียบพลัน (ออกฤทธิ์ดีกว่าสารมาตรฐาน) และระยะท้าย โดยมีค่า IC50 ในการยับยั้ง β-hexosaminidaseของ 1’S-1’-acetoxychavicol acetate และ ยามาตรฐาน ketotifen fumalate เท่ากับ 17 และ 158 µM ตามลำดับ ค่า IC50 ในการยับยั้งการสร้าง TNF- αของสารบริสุทธิ์ และอนุพันธ์acetoxybenzhydrol methylcarboxylate analogueเท่ากับ 17 และ 11 µM ตามลำดับ ค่า IC50 ในการยับยั้งการสร้าง IL-4 ของสารบริสุทธิ์ และอนุพันธ์ มีค่าเท่ากัน เท่ากับ 12 µM

           ฤทธิ์ยับยั้งแผลในกระเพาะอาหาร  มีรายงานผลการศึกษาวิจัยระบุว่าเหง้าข่ามีสาร 1'S-1'-acetoxychavicol acetate  และ 1'S-1'-acetoxyeugenol acetate ที่สามารถ ช่วยยับยั้งแผลในกระเพาะอาหาร

โครงสร้าง1’-acetoxychavicol acetate

ข้อแนะนำและข้อควรปฏิบัติ

ในปัจจุบันมีผลิตภัณฑ์หลายรูปแบบที่ใช้สาร 1’-acetoxychavicol acetate (ACA) เป็นส่วนผสม ซึ่งหากเป็นผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปพร้อมใช้ก็ไม่น่ามีปัญหาเกี่ยวกับ การใช้เกินขนาด แต่หากเป็นผลิตภัณฑ์ที่ต้องนำมาผสมกับตัวทำก่อนใช้แล้วต้องระมัดระวังในการใช้โดยไม่ควรใช้ในปริมาณที่เกินขนาดเพราะอาจส่งผลกระทบต่อสุขภาพได้ ส่วนการรับประทานข่า ในการจะได้ประโยชน์จากสาร ACA นั้น ต้องรับประทานสด หรือผ่านความร้อนเพียงเล็กน้อย แต่ก็ไม่ควรรับประทานมากเกินไปเพราะอาจระคายเคืองต่อระบบอาหารได้ นอกจากนี้ผู้ที่แพ้พืชตระกูลข่า (Zingiberacesa) ควรหลีกเลี่ยงการรับประทานข่า หรือใช้สารดังกล่าว ทั้งนี้ยังรายงานการศึกษาวิจัยระบุว่า สาร1’-acetoxychavicol acetate (ACA) มีฤทธิ์ระคายเคืองต่อผิวหนัง ดวงตา และทางเดินหายใจ อีกด้วย

 

อ้างอิงสาร1’-acetoxychavicol acetate (ACA)

  1. ข่า. ฐานข้อมูลสมุนไพรสาธารณสุขมูลฐาน. สำนักงานข้อมูลสมุนไพร คณะเภสัชศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล
  2. แสงจันทร์ เอี่ยมธรรมชาติ. การศึกษาผลของสมุนไพรบางชนิดในวงศ์ซิงกิเบอเรซี (Zingiberaceae) ต่อการเจริญของแบคทีเรียบางชนิด. รวมบทคัดย่องานวิจัยการแพทย์แผนไทยและทิศทางการวิจัยในอนาคต, สถาบันการแพทย์แผนไทย, 2543.
  3. นันทวัน บุณยะประภัศร. อาหารไทยกับการป้องกันมะเร็ง. จุลสารข้อมูลสมุนไพร ปีที่22. ฉบับที่ 3 เมษายน 2548. หน้า 11-12
  4. ข่า. ฐานข้อมูลเครื่องยา คณะเภสัชศาสตร์ มหาวิทยาลัยอุบลราชธานี (ออนไลน์). เข้าถึงได้จาก http://www.thaicrudedrug.com/main.php?action=viewpage&pid=173
  1. Pongpiriyadacha Y. Gastroprotective constituents from Tasmannia lanceolata, Alpinia galangal, and Paris polyphylla. M.Sc in Pharm Thesis, Kyoto Pharmaceutical University. 2002; 70p.
  2. Tanaka T, Kawabata K, Kakumoto M, et al. chemprevention of azoxymethane-induced rat colon carcinogenesis by a xanthine oxidase inhibitor, 1’-acetoxychavicol acetate. Jpn J Cancer Res 1997;88(9): 821-30.
  3. Muangnoi P, Lu M, Lee J, Thepouyporn A, Mirzayans R, Le XC, Weinfeld M, Changbumrung S. Cytotoxicity, apoptosis and DNA damage induced by Alpinia galangal rhizome extract. Planta Med 2007;73:748-54.
  4. Yasuhara T, Manse Y, Morimoto T, Qilong W, Matsuda H, Yoshikawa M, et al. Acetoxybenzhydrols as highly active and stable analogues of 1’S-1’-acetoxychavicol, a potent antiallergic principal from Alpinia galanga. Bioorg Med Chem Lett. 2009;19:2944–2946.
  5. Yu J, Fang H, Chen Y, Yao Z. Identification of the chemical components of two Alpinia species. Zhongyao Tongbao 1988;13(6):354-6.
  6.  Yoko K, Dai N, Hiroyuki A, et al. Prevention by 1’-acetoxychavicol acetate of the induction but not growth of potative preneoplastic, glutathione S-transferase placental from-positive, focal lesions in te livers of rays fed a choline-deficient, L-amino acid-defined diet. Carcinogenesis 1998; 19(10):1809-14.
  7.   Chopra IC, Khajuria BN, Chopra CL. Antibacterial properties of volatile principles from Alpinia galanga and Acorus calamus. Antibiot Chemother 1957;7:378.
  8. Moffatt J, Hashomoto M, Kojima A, et al. Apoptosis induced by 1’-acetoxychavicol acetate in Ehelich ascites tumor cells is associated with modulation of polymine methabolism and caspase-3 activation. Carcinogenesis 2000; 21(12) :1251-7.
  9.   Matsuda H, Pongpiriyadacha Y, Morikawa T, Momotaro O, Yoshikawa M. Gastroprotective effects of phenylpropanoids from the rhizomes of Alpinia galanga in rats: structural requirements and mode of action. Eur J Pharmacol 2003;471(1):59-67.
  10. Tanaka T, Makita H, Kawamori T, et al. A xanthine oxidase inhibitor 1’-acetoxychavicol acetate inhibits azoxymethane-induced colonic aberrant crypt foci in rats. Cacinogenesis 1997;18(5):1113-8.
  11.    Latha C, Shriram VD, Jahagirdar SS, Dhakephalkar PK, Rojatkar SR. Antiplasmid activity of 1'-acetoxychavicol acetate from Alpinia galangal against multi-drug resistant bacteria.  J Ethnopharmacol 2009;123:522-5.