DeoxyArbutin (DA)
เป็น Skin lightening Technology ที่พัฒนาขึ้นมาครั้งแรกโดย Procter & Gamble Co. (P&G) และในปี 2002 ทาง P&G ก็ได้ประกาศบริจาคยกงานวิจัยชิ้นนี้ให้กับศูนย์การแพทย์โรงพยาบาลเด็กซินซินนาติ (Cincinnati Children’s Hospital Medical Center) เพื่อใช้ลดความผิดปกติของเม็ดสีที่เข้มขึ้นจากแผลไฟไหม้, แผลผ่าตัด, สิว รวมไปถึงแผลจากการอักเสบเรื้อรังอื่นๆ ทั้งที่เกิดจากยาและแผลเป็น
ในปี 2005 Girindus AG ซึ่งเป็นบริษัทที่มีฐานในเยอรมันและมีความเชี่ยวชาญในการผลักดันเทคโนโลยีเพื่อนำไปใช้ในทางการแพทย์และยา ได้ลงนามร่วมกับทางศูนย์โรงพยาบาลซินซินนาติ ในการต่อยอดงานวิจัยชิ้นนี้ เพื่อนำมาใช้ในอุตสาหกรรมยาและเครื่องสำอาง
สารตัวนี้ก็คือ Deoxyarbutin (dA) (อ่านออกเสียง : ดีอ๊อกซี่-อาร์บูติน) เป็นสารประกอบที่มีโครงสร้างโมเลกุลแตกต่างจากไฮโดรคิวโนน (HQ: Hydroquinone) เพียงเล็กน้อยเท่านั้น แต่จะระคายเคืองต่อผิวน้อยกว่ามาก และด้วยความที่ตัวมันเองระเหยได้น้อยกว่า HQ ทำให้ตัว dA สามารถซึมผ่านชั้นผิวได้ลึกกว่า HQ และมีปริมาณการออกฤทธิ์ที่สูงกว่าด้วย จึงเป็นผลให้มีการดูดซึมที่ดีกว่า
dA ได้จากการสังเคราะห์ด้วยการเอา hydroxyl group ออกจาก glucose-side chain ของ Arbutin ถือได้ว่ามีศักยภาพในการยับยั้งเอ็นไซม์ Tyrosinase ได้สูงกว่าทั้ง HQ และ Arbutin มาก นอกจากนี้ยังมีความปลอดภัยที่สูงกว่าอีกด้วย จึงได้มีการนำมาใช้ทั้งในเครื่องสำอางและในตัวยาเพื่อลดการสร้างเมลานิน
เนื่องจากสารตัวนี้เป็นไวท์เทนนิ่งตัวใหม่ล่าสุด มีงานวิจัยที่เกี่ยวข้องที่ทำในยุคแรกเริ่มโดย Boissy RE และคณะ (บางงานวิจัยมีคนไทยร่วมด้วย) ค่อนข้างน่าสนใจ แต่รายละเอียดค่อนข้างมาก ผมจึงขอนำผลพร้อมกับกราฟที่ได้จากการทดสอบมาให้เพื่อนๆ ได้ดูกัน และผมพยายามสรุปให้อ่านเข้าใจได้ง่าย ไม่ซับซ้อนมากเกิน แต่ถ้าใครสนใจในรายละเอียดที่ลึกลงไปคงต้องไปค้นคว้าหาอ่านเพิ่มเติมเองนะครับ
การทดสอบการยับยั้งการทำงานของเอ็นไซม์ Tyrosinase
จากการทดสอบในห้องทดลอง เพื่อดูการยับยั้งการทำงานของเอ็นไซม์ Tyrosinase ที่ได้จากเห็ด ด้วยวิธี Ki เปรียบเทียบระหว่าง dA, HQ, arbutin และ Kojic ได้ผลดังกราฟ
จากกราฟ จะเห็นว่าทั้ง dA และ HQ สามารถยับยั้งการทำงานของเอ็นไซม์ Tyrosinase ได้อย่างชัดเจนที่ความเข้มข้น 10 µM ในขณะที่ kojic และ arbutin ไม่มีผลเลย ซึ่งทั้งหมดนี้ก็พอจะบอกได้ว่า dA น่าจะเป็นสารในกลุ่มไวท์เท็นนิ่งที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดในการยับยั้งการทำงาน
ของเอ็นไซม์ Tyrosinase
การทดลองในสัตว์
ทำการทดลองโดยใช้หนังของหนูตะเภา เพื่อดูผลจากการทาทุกวันด้วย dA, HQ, arbutin, Kojic เทียบกับมาตรฐาน (Vehicle) ทั้งหมดใช้ความเข้มข้นที่ 3%
จากกราฟที่พล๊อดขึ้นด้วยค่า L (L value) ที่ได้จากเครื่องวัดความเข้มสี (Chromameter) จะเห็นว่า dA เริ่มเห็นผลว่าสีผิวจางลง ในสัปดาห์ที่ 3 ไปและคงที่ตลอด ในขณะที่ HQ จะเริ่มเห็นผลในสัปดาห์ที่ 2 และหลังจากสัปดาห์ที่ 3 เป็นต้นไปสีผิวที่ทาด้วย HQ จะเริ่มเข้มขึ้นและกลับสู่สภาวะเหมือนกับก่อนให้การรักษา และจะแสดงอาการระคายผิวให้เห็นร่วมด้วย — ในขณะที่อาการระคายผิวไม่พบในผิวที่ทาด้วย dA
ภาพถ่ายที่ 9 สัปดาห์ เปรียบเทียบผิวที่ทาด้วยตัวเทียบมาตรฐาน (Vehicle), Deoxyarbutin, ไฮโดรคิวโนน (HQ), arbutin และ Kojic ทั้งหมดที่ความเข้มข้น 3% จะเห็นว่า dA จะช่วยให้สีผิวจางลงอย่างสม่ำเสมอ โดยไม่แสดงอาการระคายเคืองผิวให้เห็น ในขณะที่ HQ สีผิวจะไม่เรียบและผิวบางส่วนจะเข้มข้น นอกจากนี้ยังแสดงอาการระคายผิวให้เห็นด้วย สำหรับ Kojic และ arbutin ให้ผลไม่ต่างจากการทาด้วยตัวเทียบ
มาตรฐาน (Vehicle)
จากกราฟข้างบน เป็นการเปรียบเทียบเพื่อดูว่าความเข้มข้นของ dA ที่ใช้ จะมีผลต่อการทำให้สีผิวจางลงหรือไม่ และเมื่อหยุดใช้แล้วสีผิวจะคืนสู่สภาพเดิมได้หรือไม่
การทดลองนี้ใช้ความเข้มข้นของ dA ที่ 0.1%, 0.3%, 1.0% และ 3.0% ทาที่ผิวของหนูตะเภาทุกวัน เป็นเวลา 6 สัปดาห์ หลังจากนั้นก็หยุดการใช้ทั้งหมด แต่ยังคงทำการทดลองต่ออีก 8 สัปดาห์ จากการทดลองนี้ จะพบว่า เมื่อใช้ความเข้มข้นที่สูงขึ้น สีผิวของหนูตะเภาจะจางมากขึ้นตามความเข้มข้นที่ใช้ และเมื่อหยุดการทา จะเห็นว่าภายในระยะเวลา 8 สัปดาห์ สีผิวของหนูตะเภาาจะคืนกลับสู่สภาพเดิมเกือบ 100% (แต่มีงานวิจัยบางอันระบุว่า สีผิวจะคืนสู่สภาพปกติในเวลาเพียง 5 วัน!)
สรุป
ความเข้มข้นมีผลต่อการทำให้สีผิวจางลง ยิ่งใช้ความเข้มข้นที่สูง สีผิวยิ่งจางลงมาก
ไม่ระคายผิว เมื่อใช้ที่ความเข้มข้นที่สูง
เมื่อหยุดใช้ สีผิวจะกลับคืนสู่สภาพปกติในระยะเวลา 8 สัปดาห์
dA ถูกขับออกทางไตได้เร็วกว่า ไฮโดรคิวโนน
ปัจจุบัน Deoxyarbutin มีปัญหาในเรื่องของความคงตัวที่เกิดจากความร้อน (Thermostability) ซึ่งถือว่าเป็นปัญหาหลักที่ทำให้ผลิตภัณฑ์ขาดความเสถียร แต่ที่สำคัญที่สุดก็คือ ถ้ากระบวนการผลิตและการเก็บผลิตภัณฑ์ครีมที่มี Deoxyarbutin ไม่เหมาะสม จะมีผลให้เกิดปฏิกิริยาทางเคมี ทำให้ dA กลายสภาพไปเป็น ไฮโดรคิวโนน ได้
ปัญหาหลักจากการใช้สารในกลุ่มไวท์เทนนิ่งในการรักษาความผิดปกติของเม็ดสีเมลานิน ไม่ว่าจะเป็นเรื่องผลเสียที่มีต่อเซลล์, ผลต่อการเปลี่ยนแปลงพันธุกรรม, การดูดซึมผ่านผิวได้น้อยและความคงตัวของสูตรที่ต่ำ ที่กล่าวมาทั้งหมดนี้ล้วนมีผลต่อการนำมาใช้งานทางการแพทย์ จากการทดลองโดย Boissy RE และคณะ เมื่อใช้ dA ในการยับยั้งเมลาโนไซต์ไม่ให้สร้างเมลานิน พบว่า ที่ความเข้มข้นปกติ เซลล์เมลาโนไซต์ที่เพาะเลี้ยงไว้มีชีวิตรอดได้สูงถึง 95% (ซึ่งสูงกว่าที่ใช้ HQ ถึง 4 เท่า) และเมื่อเพิ่มความเข้มข้นให้สูงขึ้น ก็มีผลต่อเซลล์คีราติโนไซต์ (Keratinocytes) และ Fibroblasts ต่ำกว่ามากเมื่อเทียบกับ ไฮโดรคิวโนน และยังพบด้วยว่า ผลในการยับยั้งการสร้างเมลานินจะกลับคืนสู่สภาพปกติอย่างสมบูรณ์ภายในเวลา 5 วันเมื่อหยุดการใช้
จากการทดสอบในการยับยั้งการทำงานของเอ็นไซม์ Tyrosinase ที่ได้จากเห็ดในห้องทดลอง ด้วยวิธี Ki พบว่า การทำงานของเอ็นไซม์ Tyrosinase ลดลงถึง 10 เท่าเมื่อเทียบกับ ไฮโดรคิวโนน และลดลง 350 เท่าเมื่อเทียบกับ Arbutin และเมื่อทดสอบในหนูตะเภาที่ไม่มีขนพบว่าสีผิวของหนูจะจางลงอย่างรวดเร็วและคงอยู่ตลอด แต่เมื่อหยุดใช้สีผิวก็จะค่อยคืนสู่สภาพปกติอย่างสมบูรณ์ในเวลา 8 สัปดาห์
ข้อมูลอ้างอิง:
– Cincinnati Children’s and Girindus AG Strike Deal for Skin Technology (http://www.cincinnatichildrens.org/about/news/release/2005/1-girindus.htm)
– Comparative efficacy and safety of deoxyarbutin, a new tyrosinase-inhibitoty agent Hamed SH, Sriwiriyanont P, deLong MA, Visscher MO, Wickett RR, Boissy RE J Cosmet Sci. 2006 Jul-Aug;57(4):291-308.
– DeoxyArbutin: a novel reversible tyrosinase inhibitor with effective in vivo skin lightening potency. Boissy RE, Visscher M, DeLong MA. Exp Dermatol. 2005 Aug;14(8):601-8.