ผลของสารสกัดด้วยเอทานอลของกระชายต่อการทำงานของเอนไซม์ CYP3A4, CYP2C9 และ CYP2E1
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
บทนำและวัตถุประสงค์: กระชาย (fingerroot) เป็นสมุนไพรไทยที่ใช้เป็นอาหารและยาในการแพทย์แผนไทย มีรายงานวิจัยพบว่าสารสกัดด้วยเอทานอล หรือเหล้ากระชายมีฤทธิ์ทางเภสัชวิทยาหลายอย่างที่มีศักยภาพในการพัฒนาเป็นยาหรือผลิตภัณฑ์สมุนไพรเพื่อสุขภาพ รวมทั้งฤทธิ์ต้าน SAR-CoV-2 อย่างไรก็ตามการนำผลิตภัณฑ์ของสารสกัดกระชายมาใช้ในผู้ป่วยที่กินยาแผนปัจจุบันร่วมด้วย อาจเกิดอันตรกิริยาระหว่างยาและสารสกัดสมุนไพร (herb-drug interactions) เนื่องจากสารสกัดสมุนไพรอาจมีผลต่อเอนไซม์ไซโตโครมพี 450 (cytochrome P450) ในการศึกษานี้เพื่อตรวจสอบผลต่อ CYP3A4, CYP2C9 และ CYP2E1 เนื่องจาก CYP3A4 เมทาบอไลซ์ยาในท้องตลาดกว่าร้อยละ 50, CYP2C9 ซึ่งเมทาบอไลซ์ยา warfarin ที่มีดัชนีการรักษา (therapeutic index) แคบ รวมถึง CYP2E1 เมทาบอไลซ์แอลกอฮอล์ที่มีการบริโภคกันอย่างกว้างขวาง คณะผู้วิจัยจึงสนใจศึกษาผลของสารสกัดกระชายและสารสำคัญที่พบในสารสกัดต่อการทำงานของเอนไซม์ CYP3A4, CYP2C9 และ CYP2E1
วิธีการศึกษา: เตรียมสารสกัดเหง้ากระชายด้วยการหมักใน 95% เอทานอล ครั้งละ 72 ชั่วโมง 3 ครั้ง ตรวจวิเคราะห์ชนิดและปริมาณสารสำคัญ คุณภาพทางเคมีของกระชายด้วยเครื่องโครมาโทกราฟีของเหลวประสิทธิภาพสูง (UPLC) และทดสอบผลของสารสกัดกระชายต่อเอนไซม์ CYP3A4, CYP2C9 และ CYP2E1 ด้วยการตรวจวิเคราะห์ปริมาณผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นในปฏิกิริยาระหว่างเอนไซม์และสารตั้งต้นด้วยคุณสมบัติการเรืองแสง (fluorescence) คำนวณค่าการยับยั้งของสารสกัดกระชายและสารสำคัญเทียบกับสารควบคุมลบ (negative control) ได้แก่ ตัวทำละลายที่ใช้ในการทดสอบคือ 0.25% DMSO และสารควบคุมบวก (positive CYP inhibitors) ได้แก่ ketoconazole, sulfaphenazole และ tranylcypromine ซึ่งเป็นสารที่ออกฤทธิ์ยับยั้งเอนไซม์ CYP3A4, CYP2C9 และ CYP2E1 ตามลำดับ โดยแสดงผลเป็นร้อยละของการยับยั้ง (% inhibition) ค่า IC50 และวิเคราะห์ผลทางสถิติ
ผลการศึกษา: พบสารสำคัญหลักในสารสกัดเอทานอลของกระชาย ได้แก่ pinocembrin และ pinostrobin โดยมีปริมาณสารเท่ากับ 6.0% และ 12.0% w/w ของน้ำหนักสารสกัดแห้ง ตามลำดับ เมื่อคำนวณความเข้มข้นของ pinocembrin และในสารสกัดได้เท่ากับ 11.71 µM และปริมาณ pinostrobin ได้เท่ากับ 22.20 µM เมื่อทดสอบฤทธิ์ของสารสกัดและสารสำคัญ พบว่าสารสกัดมีฤทธิ์ยับยั้งเอนไซม์ CYP3A4 และ CYP2C9 แต่ไม่มีผลต่อเอนไซม์ CYP2E1 จากการทดสอบฤทธิ์ของสารสำคัญในสารสกัดด้วยเอทานอลของกระชายในปริมาณที่พบในสารสกัด พบว่า pinocembrin มีฤทธิ์ยับยั้งเอนไซม์ CYP3A4 อย่างมีนัยสำคัญ (p = 0.037) แต่ pinostrobin ไม่มีฤทธิ์ดังกล่าว ขณะที่ทั้ง pinocembrin และ pinostrobin ไม่มีฤทธิ์ยับยั้งทั้งเอนไซม์ CYP2C9 และ CYP2E1
อภิปรายผล: สารสกัดด้วยเอทานอลของกระชายมีผลยับยั้งการทำงานของ CYP3A4 แปรผันตามความเข้มข้น โดยฤทธิ์ยับยั้งนี้ส่วนหนึ่งเนื่องจากฤทธิ์ของสาร pinocembrin แต่ไม่เกี่ยวข้องกับ pinostrobin ขณะที่ฤทธิ์ยับยั้ง CYP2C9 ของสารสกัด น่าจะเนื่องจากสารอื่นที่ไม่ใช่ทั้ง pinocembrin และ pinostrobin ขณะที่ทั้งสารสกัดด้วยเอทานอลของกระชาย pinocembrin และ pinostrobin ไม่มีผลต่อ CYP2E1
ข้อสรุปและข้อเสนอแนะ: สารสกัดด้วยเอทานอลของกระชายมีผลยับยั้งการทำงานของ CYP3A4 โดยส่วนหนึ่งเนื่องจากสาร pinocembrin ส่วนการยับยั้งการทำงานของ CYP2C9 ของสารสกัดกระชายไม่ผ่านทั้ง pinocembrin และ pinostrobin ขณะที่สารสกัดกระชายและสารสำคัญทั้งสองชนิดไม่มีผลต่อการทำงานของ CYP2E1 ทั้งนี้ควรศึกษาเพิ่มเติมด้านรูปแบบกลไกการออกฤทธิ์ของเอนไซม์ และการวิจัยทางคลินิก
Article Details
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
เอกสารอ้างอิง
Smitinand T. Thai plant names. Bangkok: The forest herbarium Royal Forest Department; 2001.
Bunyapraphat N, Chokchaicharoenphon O, Editors. Local herbs (1). Bangkok: Faculty of Pharmacy, Mahidol University; 1996.
Pattamadilok D, Sakpetch A. Isolation of Pinostrobin, a chemical marker from fingerroots for quality control purposes. J Thai Trad Alt Med. 2021;19(2):424-34.
Isa NM, Abdelwahab SI, Mohan S, Abdul AB, Sukari MA et al. In vitro anti-inflammatory, cytotoxic and antioxidant activities of boesenbergin A, a chalcone isolated from Boesenbergia rotunda (L.) (fingerroot). Braz. J. Med. Biol. Res.2012;45(6):524-30.
Mohammed, IA, Akhtar MN, Biau FJ, Tor YS, Zareen S, Binti SS et al. Isolation of cardamonin and pinostrobin chalcone from the rhizomes of Boesenbergia rotunda (L.) Mansf. and their cytotoxic effects on H-29 and MDA-MB-231 cancer cell lines. Nat. Prod. J.2019.9(4):341-348.
Break MKB, Chiang M, Wiart, Chin CF, Khoo ASB, Khoo TJ. Cytotoxic activity of Boesenbergia rotunda extracts against nasopharyngeal carcinoma cells (HK1). Cardamonin, A Boesenbergia rotunda constituent, inhibits growth and migration of HK1 cells by inducing caspase-dependent apoptosis and G2/M–phase arrest. Nutr. Cancer, 2021, 73(3), 473-483.
Rosdianto A, Puspitasari I, Lesmana R, Sumiwi S, Megantara S et al. Inhibitory effects of Indonesian temu kunci (Boesenbergia rotunda) rhizome extract on nitric oxide synthase production and on the kidneys of Wistar rats. World Acad. Sci.2022;4(5):38.
Wang P, Wen C, Olatunji OJ. Anti-Inflammatory and antinociceptive effects of Boesenbergia rotunda polyphenol extract in diabetic peripheral neuropathic rats. J. Pain Res.2022;15:779-88.
Youn K, Jun M. Biological evaluation and docking analysis of potent BACE1 inhibitors from Boesenbergia rotunda. Nutrients. 2019;11(3):662.
Ping C, Tengku MT, Akhtar M, Perimal,E, Akira A, Israf AD, Sulaiman M. Antinociceptive effects of cardamonin in mice: Possible involvement of TRPV1, glutamate, and opioid receptors. Molecules, 2018, 23(9), 2237.
Thongnuanjan P, Soodvilai S, Fongsupa S, Chabang N, Vivithanaporn P, Tuchinda P. Protective effect of Panduratin A on cisplatininduced apoptosis of human renal proximal tubular cells and acute kidney injury in mice. Biol. Pharm. Bull.2021;44(6):830-7.
Deepak A, Dal-Seong G, Se HO, Eun HS, Seung OL, Dong-Wook K et al. Vasorelaxant effect of Boesenbergia rotunda and its active ingredients on an isolated coronary artery. Plants.2020;9(12):1688.
Haginiwa J, Harada M, Morishita I. Properties of essential oil components of aromatics and their pharmacological effect on mouse intestine. Pharmacological studies on crude drugs. VII. Yakugaku Zasshi 1963;83:624.
Yotarlai S, Chaisuksunt V, Saenphet K, Sudwan P. Effects of Boesenbergia rotunda juice on sperm qualities in male rats. J. Med. Plants Res.2011;5(16):3861-7.
Kanchanapiboon J, Kongsa U, Pattamadilok D, Kampon C S, Wachisunthon D, Poonsatha S, Tuntoaw S. Boesenbergia rotunda extract inhibits Candida albicans biofilm formation by pinostrobin and pinocembrin. J Ethnopharmacol. 2020;261:113193.
Kanjanasirirat P, Suksatu A, Manopwisedjaroen S, Munyoo1 B, Patoomratana T et al. High-content screening of Thai medicinal plants reveals Boesenbergia rotunda extract and its component as anti-SARS-CoV-2 agents. Plos One. 2020;5(11),e0241793.
National Herbal Policy Committee. National herbal action plan No. 2 (2023 – 2027). Peppery Company Limited, Bangkok. 2023.
Ung YT, Chin EO and Yan P. Current High-Throughput approaches of screening modulatory effects of xenobiotics on cytochrome P450 (CYP) enzymes. High-Throughput. 2018;7:29.
Nebert DW, Russell DW. Clinical importance of the cytochromes P450. Lancet 2002;360:1155–62.
Martignoni M, Groothuis GMM, Kanter RD. Species differences between mouse, rat, dog, monkey and human cytochrome P450-mediated drug metabolism. Expert Opin Drug Metab Toxicol. 2006;2(6):875-94.
Charlize W. Inhibitory effect of selected herbal supplements on CYP450-mediated metabolism- An in vitro approach, Thesis of master degree of science (pharmacology). Department of Medicine and Health Sciences. University of Stellenbosch. 2016.
James A R. Time in the therapeutic range for patients taking warfarin in clinical trials: useful, but also misleading, misused, and overinterpreted. Circulation. 2017;135(16):1475-77.
Martignoni M, Groothuis GMM, Kanter RD. Species differences between mouse, rat, dog, monkey and human cytochrome P450-mediated drug metabolism. Expert Opin Drug Metab Toxicol 2006;2(6):875-94.
Bill J G. Pharmacokinetic herb-drug interactions (part 2): drug interactions involving popular botanical dietary supplements and their clinical relevance. Planta Med. 2012;78(13):1490-514.
Arun BG, Mohammad AA, Fahad A, Mohamed E, Joongku Lee. In silico analyses of major active constituents of fingerroot (Boesenbergia rotunda) unveils inhibitory activities against SARS-CoV-2 main protease enzyme. Saudi J Biol Sci. 2021;29(1):65-74.
Patamalai B, Pongsak K, Thana S. A computational study on the molecular mechanisms of panduratin A as a potential inhibitor on SARS-CoV-2 protein targets. Heliyon.2023;9(1):e12780.
Punvittayagul C, Wongpoomchai R, Taya S, Pompimon W. Effect of Pinocembrin isolated from Boesenbergia pandurata on xenobiotic-metabolizing enzymes in rat liver. Drug Metab Lett. 2011;5(1):1-5.
