กรดเบทูลินิก

กรดเบทูลินิก


ชื่อสามัญ Betulinic acid, (3β) -3-Hydroxy-lup- 20 (29) -en-28-oic acid


ประเภทและข้อแตกต่างกรดเบทูลินิก

กรดเบทูลินิก (Betulinic acid) เป็นกรดที่ได้จากพืชธรรมชาติโดยจัดเป็น อนุพันธุ์ไตรเทอร์ปีนชนิด pentacyclic lupane ของสาร botulin ซึ่งโครงสร้างของกรดเบทูลินิกนั้น เป็นเพนตาไซคลิกไตรเทอร์พีนอยด์ (ไตรเทอร์พีนอยด์ที่มีวงแหวน 5 วง) และมีสูตรทางเคมีคือ C30H48O3 มีมวลโมเลกุล 456.71 g/mol มีจุดเดือด 550.02 องศาเซลเซียส มีจุดหลอมเหลวที่ 316-318 องศาเซลเซียส สำหรับประวัติของ กรดเบทูลินิกนั้น ถูกค้นพบครั้งแรกและแยกในศตวรรษที่ 18 โดย Johann Tobias Lowitz จากเปลือกนอกของต้นเบิร์ชที่มีเปลือกสีขาว ส่วนประเภทของกรดเบทูลินิกนั้น จากการศึกษาค้นคว้าพบว่ามีเพียงประเภทเดียวเท่านั้น

แหล่งที่พบและแหล่งที่มากรดเบทูลินิก

ดังที่ได้กล่าวมาแล้วข้างต้นว่ากรดเบทูลินิก (Betulinic acid) เป็นกรดที่สามารถพบได้ในพืชธรรมชาติ โดยสามารถพบได้ในพืชหลายชนิดในต่างประเทศ อาทิเช่น ต้นเบิร์ช,พุทธาอินเดีย,แฮ่โกวเฉ่า,ควินซ์จีน,โรสแมรี่ ส่วนพืชที่มีในประเทศไทยที่เป็นแหล่งของกรดเบทูลินิก ได้แก่ เปลือกรากของหม่อน,รากพุทธา,แก่นแสมสาร,ผลโคลงเคลง,ผลมะตาด(แอปเปิ้ลมอญ) ลูกพลับ ลูกหว้า รวมถึงหนุมานประสานกาย ต้นตะครองและต้นไคร้ เป็นต้น นอกจากจะพบกรดเบทูลินิกในพืชธรรมชาติแล้ว ในปัจจุบันยังมีการสังเคราะห์กรดเบทูลินิก ขึ้นมาใช้ประโยชน์ได้อีกด้วย

กรดเบทูลินิก

ปริมาณที่ควรได้รับกรดเบทูลินิก

สำหรับขนาด/ปริมาณของกรดเบทูลินิก ที่สามารถใช้ได้อย่างปลอดภัยต่อวันนั้นในปัจจุบันพบว่ายังไม่มีการกำหนดขนาด/ปริมาณ รวมถึงเกณฑ์การใช้กรดเบทูลินิกอย่างชัดเจน แต่อย่างใด ดังนั้นในการใช้กรดเบทูลินิกในทางการแพทย์ในปัจจุบันจึงต้องเป็นการใช้โดยการควบคุมของแพทย์หรือผู้เชี่ยวชาญ ส่วนในอุตสาหกรรมต่างๆที่มีการนำกรดเบทูลินิกมาใช้ก็จะต้องใช้ตามข้อกำหนดต่างๆ ของประเทศนั้นซึ่งจะแตกต่างกันไปในแต่ละประเทศ

ประโยชน์และโทษกรดเบทูลินิก

กรดเบทูลินิก (Betulinic acid) ถูกนำมาใช้ประโยชน์ในหลายๆด้าน อาทิเช่น ใช้รักษาโรคต่างๆ ใช้ในอุตสาหกรรมยา อุตสาหกรรมเครื่องสำอาง รวมถึงในผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร (ในต่างประเทศ) แต่ทั้งนี้ที่มีการศึกษาวิจัยกรดเบทูลินิกและนำมาใช้ประโยชน์กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน คือ ใช้มาบำบัดโรคต่างๆได้แก่ ยับยั้งเซลล์มะเร็งและเนื้องอก ต้านการอักเสบ ปรับภูมิคุ้มกัน ต้าน HIV ยับยั้งวัณโรค มาลาเรีย ต้านอนุมูลอิสระ ยับยั้งเอนไซม์ไทโรซิเนส ต้านเชื้อไวรัส และแบคทีเรีย เป็นต้น

การศึกษาวิจัยที่เกี่ยวข้องกรดเบทูลินิก

มีรายงานผลการศึกษาวิจัยเกี่ยวกับฤทธิ์ทางเภสัชวิทยาของกรดเบทูลินิก (Betulinic acid) ดังนี้

ฤทธิ์ต้านมะเร็ง มีการศึกษาวิจัยสารกลุ่ม betulinic acid ที่มีผลในการการยับยั้งการเจริญของเซลล์มะเร็งชนิด melanoma , neuroblastoma และ ovarian carcinoma โดยพบว่า betulinic acid ที่ระดับความเข้มข้นสูงไม่ก่อให้เกิดความเป็นพิษต่อสัตว์ นอกจากนี้ betulinic acid ซึ่งเป็นที่รู้จักกันทางการแพทย์ที่ใช้เป็นยาต้านมะเร็ง (Anti-cancer drug) สามารถฆ่าเซลล์มะเร็งโดยการยับยั้งเอนไซม์ที่ควบคุมการสังเคราะห์polyamines ได้แก่ ornithine decarboxylase, S-adenosylmethionine decarboxylase, spermidine synthase และ spermine synthase นอกจากนี้มีรายงานว่าbetulinic acidสามารถจะยับยั้งเอนไซม์ที่สังเคราะห์leukotriene biosynthesis คือ lipoxygenase อนุพันธ์ของ triterpenoids เช่น glycyrhetinic 3-monoacetate acid และ betulinic acid สามารถฆ่าเซลล์มะเร็ง เม็ดเลือดขาวและสามารถนำมาใช้ในการรักษาโรคมะเร็งอื่นๆ ได้อีกด้วย ส่วนอีกงานวิจัยหนึ่งระบุว่ากรดเบทูลินิกสามารถยับยั้งการแพร่กระจายและทำให้เกิดการตายของเซลล์มะเร็งหลายชนิด เช่นมะเร็งเต้านม มะเร็งต่อมลูกหมาก มะเร็งสมอง มะเร็งลำไส้ใหญ่ และมะเร็งเม็ดเลือดขาว โดยกรดเบทูลินิกจะกระตุ้นการตายของเซลล์โดยการเหนี่ยวนำการเปลี่ยนแปลงศักยภาพของเยื่อหุ้มไมโดคอนเดรีย การผลิตออกซิเจนชนิดปฏิกิริยา และการเปิดรูพรุนการเปลี่ยนแปลงการซึมผ่านของไมโตคอนเดรีย ส่งผลให้เกิดการปลดปล่อยปัจจัย apogenic ของไมโตคอนเดรีย การกระตุ้นแคสเปส และการกระจายตัวของดีเอ็นเอ

ฤทธิ์ยับยั้ง/ต้านไวรัส HIV-1 มีรายงานวิจันจากหลายกลุ่มวิจัย ที่ศึกษาสมบัติของกรดเบทูลินิกและอนุพันธุ์ ในการออกฤทธิ์ต้านไวรัส HIV-1 พบว่ามีรายงานหลายชิ้นที่บ่งชี้ว่ากรดเบทูลินิกและอนุพันธุ์ สามารถออกฤทธิ์การยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ HIV-1 protease ได้ดังนี้ มีการศึกษาวิจัยพบว่ากรดเบทูลินิกมีฤทธิ์ยับยั้งเชื้อไวรัส HIV รวมถึง HIV-1 protease ที่ประกอบด้วยสายโพลีเปปไทด์ ได้ และมีการศึกษาวิจัยพบว่าอนุพันธุ์ของกรดเบทูลินิก I และ II มีค่า Therapeutic Index (TI) เท่ากับ 21,515 และ 42,400 และค่า Half Maximal Effective Concentration (EC50) เท่ากับ 0.66 และ 0.87 nM ตามลำดับ เปรียบเทียบกับยารักษาโรคเอดส์ AZT ซึ่งมีค่า TI อยู่ระหว่าง 33,333-41,622 และค่า EC50 อยู่ในช่วง 15-45 nM และสำหรับฤทธิ์ยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ HIV-1 protease (PR) นั้น กรดเบทูลินิกออกฤทธิ์การเกิดไดเมอร์ของ HIV-1 protease ซึ่งมีค่า IC50 เท่ากับ 2.5 μM นอกจากนี้ยังมีรายงานการศึกษาวิจัยที่พบว่าสารอนุพันธุ์ของกรดเบทูลินิก ได้แก่ IC9564 และ RPR103611 มีฤทธิ์ยับยั้งการดูดซึมและแพร่ผ่านของเชื้อ HIV เข้าสู่เซลล์เมมเบรนได้ อีกการศึกษาหนึ่งระบุว่าอนุพันธุ์ของกรดเบทูลินิก คือ 3-O-(3,3-dimethylsuccinyl) betulinic acid (DSB30) หรือที่รู้จักในชื่อ YK-FH312 และ PA-457 สามารถออกฤทธิ์ยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อไวรัส HIV ได้

ฤทธิ์ยับยั้งเชื้อแบคทีเรีย มีการศึกษาวิจัยเปลือกรากของต้นตะครอง พบไตรเทอร์ปีนชนิด lupine(ซึ่งกรดเบทูลินิกอยู่ในกลุ่มไตรเทอร์ปีนชนิดนี้) และ ceanothane โดยไตรเทอร์ปีนดังกล่าวมีฤทธิ์ยับยั้งเชื้อ แบคทีเรียทั้งชนิดแกรมบวกและแกรมลบได้แก่ Staphylococcus aureus, S. epidermidis, Bacillus pumilus, B. subtilis, Escherichia coli, Proteus vulgaris, P. aeruginosa, Stenotrophomonas maltophilia และ Ochrobactrum anthropi นอกจากนี้ยังมีการศึกษาวิจัยที่ระบุถึงฤทธิ์ทางเภสัชวิทยาของกรดเบทูลินิกอื่นๆอีกเช่น ออกฤทธิ์ต้านการอักเสบ ยับยั้งเซลล์มะเร็งเม็ดเลือดขาว U937, HL60 และ K562 ยับยั้งเอนไซม์ไทโรซิเนส (tyrosinase) และต้านมะเร็งเป็นต้น

กรดเบทูลินิก

ข้อแนะนำและข้อควรปฏิบัติ

ถึงแม้ว่าจะมีการศึกษาวิจัยทางเภสัชวิทยาที่ระบุถึงประโยชน์ของกรดเบทูลินิกต่อโรคที่สำคัญ เช่น มะเร็ง และ HIV แต่ทั้งนี้ในปัจจุบันก็ยังไม่ได้มีการกำหนด ขนาด/ปริมาณ รวมถึงเกณฑ์การใช้อย่างชัดเจน ดังนั้นในการใช้กรดเบทูลินิก ในการรักษาโรคดังกล่าว จึงควรใช้โดยคำแนะนำของแพทย์และผู้เชี่ยวชาญ ไม่ควรนำมาใช้เอง เพราะอาจส่งผลเสียต่อสุขภาพร่างกายทั้งในระยะสั้นและระยะยาวได้

อ้างอิง กรดเบทูลินิก

  1. ผศ.ดร.กรกฎ นวคุณ. การวิเคราะห์โครงสร้างและสมบัติการขับกับลิวซีน แอสพาราจีน และฟินิลอะลานีน ของกรดเบทูลินิกและอนุพันธุ์. วารสารวิจัยรามคำแหง (วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี) ปีที่13. ฉบับที่1 มกราคม-มิถุนายน 2553. หน้า 38-60
  2. อัจฉรา แสนคำ และคณะ. ไตรเทอร์ปีนชนิด lupane และ ceanothane จากเปลือกต้นตะครองที่แสดงฤทธิ์ยับยั้งเชื้อแบคทีเรีย Helicobacter pylori. วารสารวิทยาศาสตร์ มข. ปีที่43. ฉบับที่3 กรกฎาคม-กันยายน 2558. หน้า 480-489
  3. Sun, I.; Wang, H.; Kashiwada, Y.; shem, J.; Cosentino, L. M.; Chen, C.; Yang, L.; Lee, K. 1998. Anti-AIDS agents. 34. Synthesis and structure-activity relationships of betutin derivatives as anti-HIV agents. Journal of Medicinal Chemistry. 41: 4648.
  4. Leal, I.C.R., dos Santos, K.R.N., Júnior, I.I., Ceva Antunes, O.A., Porzel, A., Wessjohann, L. and Kuster, R.M. (2010). Ceanothane and lupane type triterpenes from Zizyphus joazeiro–an anti-Staphylococcal evaluation. Planta Medica 76(1): 47-52.
  5. Kashiwada, Y.; Chiyo, J.; Ikeshiro, Y.; Nagao, T.; Okabe, H.; Cosentino, L. M.; Fowke, K.; Lee, K. H. 2001.3,28-Di-O-(Dimethylsuccinyl)-betulin isomers as anti-HIV agent. Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters. 11:183.
  6. Kumar, D., Mallick, S., Vedasiromoni, J. R., & Pal, B. C. (2010). Anti-leukemic activity of Dillenia indica L.fruit extract and quantification of betulinic acid by HPLC. Phytomedicine, 17, 431-435.
  7. Soler, F.; Poujade, C.; Evers, M.; Carry, J. C.; Hennin, Y.; Bousseau, A.; Huet, T.; Pauwels, R.; De Clercq, E.; Mayaux, J. F.; Le pacq, J. B.; Dereu, N. 1996. Betulinic acid derivatives: a new class of specific inhibitors of human immunodeficiency virus type I entry. Journal of Medicinal Chemistry. 39:1069.
  8. Rambabu, P., Venkata Ramana, K. and Ganapaty, S. (2011). Isolation and characterization of triterpenes from Ziziphus glabrata. International Journal of Chemical Sciences 9(3): 1014-1024.
  9. Aiken, C.; Chen, C.H. 2005. Betulinic acid derivatives as HIV-1 antivirals. TRENDS in Molecular Medicine. 11:31.
  10. B., Dutta S ., Maiti BC., Pradhan DK. and Talapatra SK. Terpenoid constituents of Indian Glochidion species: Glochidion accuminatum and Glochidion thomsoni Partial synthesis of glochidone Australian. Journal of Chemistry (1974), 27(12), 2711 – 2714.
  11. Arai, M.A., Tateno, C., Hosoya, T., Koyano, T., Kowithayakorn, T. and Ishibashi, M. (2008). Hedgehog/GLI-mediated transcriptional inhibitors from Zizyphus cambodiana. Bioorganic & Medicinal Chemistry 16(21): 9420-9424.
  12. Sun, I.; Shem, J.; Wang, H.; Cosentino, L.M.; Lee, K. 1998. Anti-AIDS agents. 32. Synthesis and anti-HIV activity of botulin derivatives. Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters. 8:1267.
  13. Biwas, R., Chanda, J., Kar, A., & Mukherjee, P. K. (2017). Tyrosinase inhibitory mechanism of betulinic acid from Dillenia indica. Food Chemistry, 232, 689-696.
  14. Quere, L.; Wenger, T.; Schramm, H. J. 1996. Truterpenes as Potential Dimerization Inhibitors of HIV-1 Protease. Biochemical and Biophysical Research Communications. 227-484.
  15. Cushine, T.P.T and Lamb, A.J. Antimicrobial activity of flavonoids. International Journal of Antimicrobial agents (2005), 26, 343-356.
  16. Suksamrarn, S., Panseeta, P., Kunchanawatta, S., Distaporn, T., Ruktasing, S. and Suksamrarn, A. (2006). Ceanothane- and lupane-type triterpenes with antiplasmodial and antimycobacterial activities from Ziziphus cambodiana. Chemical & Pharmaceutical Bulletin 54(4): 535-537.