อิมเพอราโทริน
อิมเพอราโทริน
ชื่อสามัญ Imperatorin, Marmelosin, 9-[(3-Methylbut-2-en-1-yl)oxy]-7H-furo[3,2-g][1]benzopyran-7-one
ประเภทและข้อแตกต่างของอิมเพอราโทริน
อิมเพอราโทริน (Imperatorin) จัดเป็นสารคูมาริน (Coumarins) ชนิดหนึ่งที่อยู่ในกลุ่ม furanocoumarin มีคุณสมบัติสามารถละลายได้ในน้ำร้อนแต่ไม่ละลายในน้ำเย็น และละลายได้ดีใน chloroform, benzene, alcohol, ether และ petroleum ether มีสูตรทางเคมี คือ C16H14O4 มีน้ำหนักโมเลกุลเท่ากับ 270.28 g/mol และมีจุดหลอมเหลวเท่ากับ 102 อาศาเซลเซียส สำหรับประเภทของสารอิมเพอราโทริน (Imperatorin) นั้น จากการศึกษาค้นคว้าพบว่ามีเพียงชนิดเดียวเท่านั้น
แหล่งที่พบและแหล่งที่มาของอิมเพอราโทริน
สารอิมเพอราโทริน (Imperatorin) เป็นสารกลุ่ม furanocoumarin ที่พบได้ในส่วนต่างๆ ของพืชธรรมชาติหลายชนิด อาทิเช่น ผลของมะตูม (Aegle masmelos (L.)) โกฐสอ (Angelica dahurica (Hoffm.) Benth & Hook. F. ex France. & Sav.) และมะไฟจีน (Clausena lansium (Lour.) Skeels) เป็นต้น สำหรับในผลของมะตูมมีการศึกษาวิจัยพบว่า ปริมาณของสาร imperatorin ในมะตูมจะสัมพันธ์กับระยะการเจริญเติบโตรูปร่าง และขนาดของผลมะตูม โดยผลขนาดเล็กจะมีปริมาณของสารดังกล่าวสูงกว่าผลขนาดใหญ่ และปริมาณของสาร imperatorin จะเพิ่มขึ้นในระยะผลแก่ และผลแก่เต็มที่แต่ภายหลังผลแก่เต็มที่ปริมาณของสาร imperatorin จะลดลง ซึ่งจากการศึกษาพบว่า ผลมะตูมสุกจะมีปริมาณของสาร imperatorin น้อยที่สุดโดยไม่ขึ้นกับรูปร่าง และขนาดของผลมะตูม ซึ่งสารอิมเพอราโทริน นั้น พบว่าเป็นสารพฤกษเคมีที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพที่เป็นประโยชน์ต่อมนุษย์หลายประการซึ่งจะได้กล่าวถึงในหัวข้อต่อไป
ปริมาณที่ควรได้รับจากอิมเพอราโทริน
สำหรับขนาด และปริมาณของสารอิมเพอราโทริน (Imperatorin) ที่สามารถใช้ได้อย่างปลอดภัยต่อวันนั้นจากการศึกษาค้นคว้าพบว่า ในปัจจุบันยังไม่มีการกำหนดขนาด และปริมาณ รวมถึงเกณฑ์ในการใช้ดังกล่าวแต่อย่างใด เนื่องจากรายงานการศึกษาวิจัยฤทธิ์ทางเภสัชวิทยาที่มีในปัจจุบันนี้เป็นเพียงการศึกษาในหลอดทดลอง และในสัตว์ทดลองเท่านั้น ยังขาดการศึกษาทางคลินิก รวมถึงข้อมูลด้านความปลอดภัยที่จะนำมาใช้กำหนดเกณฑ์การใช้ขนาด และปริมาณในการใช้แต่ทั้งนี้ในปัจจุบันการใช้สารอิมเพอราโทริน (Imperatorin) จะเป็นการใช้ในรูปแบบสมุนไพรจากพืชที่เป็นแหล่งของสารดังกล่าว โดยมีขนาด และปริมาณการใช้ตามตำรับตำรายาต่างๆ แตกต่างกันไป
ประโยชน์และโทษของอิมเพอราโทริน
ในส่วนของการใช้ประโยชน์จากสารอิมเพอราโทริน (Imperatorin) ในรูปแบบสมุนไพร จากพืชที่เป็นแหล่งของสารดังกล่าวนั้นจะเป็นการใช้ในรูปแบบสมุนไพรเดี่ยว รวมถึงนำไปใช้เป็นส่วนประกอบของยาตำรับต่างๆ เช่น โกฐสอ ในตำรับยาหอมนวโกศ ยาธาตุบรรจบ ยาประสากานพลู ยาจันทร์ลีลา ฯลฯ มะตูมในตำรับพิกัดตรีผลสมุฎฐาน ยาตรีเกสรมาศ เป็นต้น นอกจากนี้ในการศึกษาวิจัยในหลอดทดลอง และในสัตว์ทดลองยังพบว่าสารอิมเพอราโทริน (Imperatorin) ยังมีฤทธิ์ทางเภสัชวิทยาที่น่าสนใจ ดังนี้ ฤทธิ์ต้านออกซิเดชัน ต้านอักเสบ ต้านการเกาะกลุ่มของเกล็ดเลือด ขยายหลอดเลือด ต้านชัก ยับยั้ง Cytochrome P450 ยับยั้งการแบ่งตัวของเชื้อไวรัสเอดส์ HIV ฤทธิ์ยับยั้งเซลล์มะเร็งและต้านเนื้องอก เป็นต้น
การศึกษาวิจัยที่เกี่ยวข้องของอิมเพอราโทริน
มีรายงานผลการศึกษาวิจัยเกี่ยวกับฤทธิ์ทางเภสัชวิทยาของสารอิมเพอราโทริน (Imperatorin) ดังนี้
ฤทธิ์ต้านเซลล์มะเร็งลำไส้ใหญ่ มีการศึกษาวิจัยฤทธิ์ต้านเซลล์มะเร็งลำไส้ใหญ่ (HT-29) ของโกฐสอ (Angelica dahurica) ในหลอดทดลอง (in vitro) ด้วยการเลี้ยงเซลล์ HT-29 บนจานเพาะเลี้ยงที่มีส่วนสกัดเอทนอลเอทธิลอะซีเตต (ethanol-ethyl acetate fraction) จากรากโกฐสอผสมอยู่ในอาหารเลี้ยงเซลล์ จากการศึกษาพบว่า โกฐสอมีฤทธิ์ต้านเซลล์มะเร็ง HT-29 โดยมีค่าความเข้มข้นของส่วนสกัดที่มีฤทธิ์ยับยั้งการเพิ่มจำนวนเซลล์ได้ครึ่งหนึ่ง (IC50) ในชั่วโมงที่ 24, 48 และ 72 ชั่วโมงเท่ากับ 345, 157 และ 73 มคก./มล. ตามลำดับ และพบว่ามีกลไกการออกฤทธิ์ผ่านทาง p53-dependent pathway โดยผลการตรวจวิเคราะห์การแสดงออกของยีนส์ที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการเพิ่มจำนวนเซลล์พบว่า ส่วนสกัดเอทนอลเอทธิลอะซีเตตจากรากโกฐสอมีผลเพิ่มการแสดงออกของโปรตีนที่กระตุ้นกระบวนการตายของเซลล์แบบอะพอพโตซิส ได้แก่ tumor protein p53 (TP53), BcL-2-associated X protein (BAX) และ cleaved caspase-3 และลดการแสดงออกของโปรตีนที่ต้านกระบวนการตายของเซลล์แบบอะพอพโตซิส ได้แก่ B-Cell CLL/Lymphoma 2 (BcL-2) และยับยั้งวัฏจักรของเซลล์ (cell cycle arrest) นอกจากนี้ผลการวิเคราห์สาระสำคัญในส่วนของสารสกัดดังกล่าวด้วย HPLC-DAD พบสาร กลุ่มคูมาริน คือ imperatorin และ isoimperatorin เป็นองค์ประกอบหลัก ซึ่งน่าจะมีส่วนเกี่ยวข้องกับการออกฤทธิ์ดังกล่าว นอกจากนี้ยังมีการศึกษาสารในกลุ่ม coumarins ในมะไฟจีน (Clausena lansium (Lour.) Skeels) ได้แก่ clausenalansimin A, clausenalansimin B, isoscopoletin, imperatorin, heraclenin, heraclenol, indicolaconediol, wampetin และ xanthotoxol ซึ่งพบว่าสารดังกล่าวมีความเป็นพิษต่อเซลล์มะเร็งในช่องปาก เซลล์มะเร็งเต้านม และเซลล์มะเร็งปอด
ฤทธิ์ยับยั้งเอนไซม์ Cytochrome P450 ชนิด CYP3A4 และ CYP1A2 มีการศึกษาวิจัยฤทธิ์ยับยั้งเอนไซม์ Cytochrome P450 ชนิด CYP3A4 และ CYP1A2 ของสารสกัดเมทานอล สารสำคัญในกลุ่ม furanocoumarins (marmelosin, marmesinin) ซึ่งเป็นสารออกฤทธิ์ในมะตูม และสารแอลคาลอยด์ (aegeline) ที่แยกได้จากส่วนผลของมะตูม [Aegle marmelos (L.) Correa ex Roxb.] ในไมโครโซม (microsome) จากตับมนุษย์ พบว่าสารสกัดเมทานอลของผลมะตูมสามารถยับยั้ง CYP3A4 แบบแข่งขัน (Competitive inhibition) โดยมีค่าความเข้มข้นต่ำสุดที่สามารถยับยั้งเอนไซม์ได้ 50% (IC50) เท่ากับ 5 มคก./มล. และมีค่าคงที่ของการยับยั้ง (Inhibition constant; Ki) เท่ากับ 3.4 มคก./มล. และยับยั้ง CYP1A2 แบบไม่แข่งขัน (Non-competitive inhibition) โดยมีค่า IC50 เท่ากับ 0.8 มคก./มล. และมีค่า Ki เท่ากับ 0.5 มคก./มล. สาร marmelosin แสดงฤทธิ์ยับยั้งได้ดีที่สุด ทั้งต่อ CYP3A4 และ CYP1A2 โดยมีค่า IC50 เท่ากับ 2.4 และ 0.2 ไมโครโมลาร์ ตามลำดับ และมีค่า Ki เท่ากับ 0.9 และ 0.3 ไมโครโมลาร์ ตามลำดับ ส่วนสาร marmesinin สามารถยับยั้ง CYP3A4 ได้ในระดับปานกลาง โดยมีค่า IC50 เท่ากับ 29 ไมโครโมลาร์ และค่า Ki เท่ากับ 23 ไมโครโมลาร์ แต่ไม่มีฤทธิ์ยับยั้ง CYP1A2 ในขณะที่สาร aegeline สามารถยับยั้ง CYP3A4 ได้อย่างอ่อน โดยมีค่า IC50 เท่ากับ 76 ไมโครโมลาร์ และไม่มีฤทธิ์ยับยั้ง CYP1A2 นอกจากนี้ยังมีการศึกษาวิจัยอื่นๆ ระบุว่า สาร imperatorin ที่แยกได้จากโกศสอมีฤทธิ์ต้านการอีกเสบในหนูทดลอง และยังมีฤทธิ์ปกป้องตับจากสาร tacrine ในหลอดทดลองอีกด้วย
ข้อแนะนำและข้อควรปฏิบัติ
ถึงแม้ว่าจะมีรายงานการศึกษาวิจัยด้านฤทธิ์ทางเภสัชวิทยาของสารอิมเพอราโทริน (imperatorin) ต่างๆ ที่น่าสนใจ แต่ทั้งนี้จากการศึกษาวิจัยดังกล่าวยังเป็นเพียงการศึกษาในหลอดทดลอง และในสัตว์ทดลองเท่านั้น ซึ่งยังขาดการศึกษาวิจัยทางคลินิก รวมถึงการศึกษาวิจัยด้านความปลอดภัย และยังไม่มีข้อมูลในการกำหนดเกณฑ์การใช้สารดังกล่าว ดังนั้นยังคงต้องรอการศึกษาเพิ่มเติมเพื่อที่จะนำสารอิมเพอราโทริน มาใช้ประโยชน์ต่อไปในอนาคตได้ ส่วนการใช้สารดังกล่าวในรูปแบบสมุนไพรจากพืชที่เป็นแหล่งของสารอิมเพอราโทรินนั้น ก็ควรใช้ตามขนาดและปริมาณ ที่กำหนดไว้ในตำรับตำรายาต่างๆ และไม่ควรใช้ต่อเนื่องกันเป็นระยะเวลานานจนเกินไป เพราะอาจส่งผลกระทบต่อสุขภาพในระยะยาวได้
เอกสารอ้างอิง อิมเพอราโทริน
- นันทวัน บุณยะประภัศร, อรนุช โชคชัยเจริญพร, บรรณาธิการ. สมุนไพรไม้พื้นบ้าน เล่ม 3. กรุงเทพฯ : คณะเภสัชศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล; 2542. หน้า 570-578.
- ฤทธิ์ต้านเซลล์มะเร็งลำไส้ใหญ่ของโกฐสอ. ข่าวความเคลื่อนไหวสมุนไพร. สำนักงานข้อมูลสมุนไพร คณะเภสัชศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล
- โกศสอ. คู่มือการใช้สมุนไพรไทย-จีน. การพัฒนาการแพทย์แผนไทยและแพทย์ทางเลือก กระทรวงสาธารณสุข.พ.ศ. 2551. หน้า 80-82
- ดวงเพ็ญ ปัทมดิลก และคณะ. การหาปริมาณ Imperatorin ในผลมะตูมด้วยวิธี Ultra performance Liquid Chromatography (UPLC). วารสารวิทยาศาสตร์การแพทย์ปีที่ 57. ฉบับที่ 4 ตุลาคม-ธันวาคม 2558. หน้า 327-340
- ฤทธิ์ยับยั้งเอนไซม์ Cytochrome P 450 ชนิด CYP 3A4 และ CYP 1A2 ของมะตูม. ข่าวความเคลื่อนไหวสมุนไพร. สำนักงานข้อมูลสมุนไพร คณะเภสัชศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล
- Luszczki JJ, Wojda E, Raszewski G, Glowniak K, Czuczwar SJ. Inluence of imperatorin on the anticonvulsant activity and acute adverse efect proile of lamotrigine in maximal electroshock-induced seizures and chimney test in mice. Pharmacol Rep 2008; 60(4): 566-73.
- Kang OH, Lee GH, Choi HJ, Park PS, Chae HS, Jeong SI, Kim YC, Sohn DH, Park H, Lee JH, Kwon DY. Ethyl aetate extract from Angelica Dahuricae Radix inhibits lipopolysaccharide-induced production of nitric oxide, prostaglandin E2 and tumor necrosis factor-alphavia mitogen-activated protein kinases and nuclear factor-kappa B in macrophages. Pharmacol Res 2007; 55(4) : 263-70.
- Piao XL, Park IH, Baek SH, Kim HY, Park MK, Park JH. Antioxidative activity of furanocoumarins isolated from Angelicae dahuricae. J Ethnopharmacol 2004; 93(2-3): 243-6.
- Maneerat, W., Prawat, U., Saewan, N., & Laphookhieo, S. (2010). New coumarins from Clausena lansium twigs. Journal of Brazilian Chemistry Society, 21(4), 665-8.
- He JY, Zhang W, He LC, Cao YX. Imperatorin induces vasodilation possibly via inhibiting voltage dependent calcium channel and receptor-mediated Ca2+ inlux and release. Eur J Pharmacol 2007; 573(1-3): 170-5.
- Lin CH, Chang CW, Wang CC, Chang MS, Yang LL. Byakangelicol, isolated from Angelica dahurica, inhibits both the activity and induction of cyclooxygenase-2 in human pulmonary epithelial cells. J Pharm Pharmacol 2002; 54(9) : 1271-8.
- Kleiner HE, Reed MJ, DiGiovanni J. Naturally occurring coumarins inhibit human cytochromes P450 and block benzo[a]pyrene and 7, 12-dimethylbenz[a]anthraceae DNA adduct formation in MCF-7 cells. Chem Res Toxicol 2003; 16(3): 415-22.
- Oh H, Lee HS, Kim T, Chai KY, Chung HT, Kwon TO, Jun JY, Jeong OS, Kim YC, Yun YG. Furocoumarins from Angelica dahurica with hepatoprotective activity on tarine-induced cytoxocity in Hep G2 cells. Planta Med 2002; 68(5) : 463-4.
- Yang LL, Wang MC, Chen LG, Wang CC. Cytotoxic activity of coumarins from the fruits of Cnidium monnieri on leukemia cell lines. Planta Med 2003; 69(12): 1091-5.
