เอทิลเฟอรูเลท (Ethyl ferulate)

เอทิลเฟอรูเลท (ethyl ferulate) เป็นอนุพันธ์เอสเทอร์ของกรดเฟอรูลิกมีชื่อทางเคมี คือ ethyl 4-hydroxy-3-methoxycinnamate (Nazaré และคณะ, 2014) และสูตรของโมเลกุล คือ C₁₂H₁₄O₄ มีน้ำหนักโมเลกุล เท่ากับ 222.24 กรัม/โมล พบได้น้อยมากในธรรมชาติ เอทิลเฟอรูเลทเป็นสารที่มีคุณสมบัติในการเป็นสารต้านอนุมูลอิสระและต้านการอักเสบ (Yan และคณะ, 2001; Kikuzaki และคณะ, 2012) ในปัจจุบันมีการใช้เอทิลเฟอรูเลทเป็นส่วนผสมในผลิตภัณท์ครีมกันแดด (sunscreening agent) ซึ่งเอทิลเฟอรูเลทมีคุณสมบัติในการดูดซับแสง ยูวีเอ (UV-A) ที่ 400-315 นาโนเมตร และดูดซับแสงยูวีบี (UV-B) ที่ 315-280 นาโนเมตร (Horbury และคณะ,  2107)

รูปที่ 1 โครงสร้างโมเลกุลของ เอทิลเฟอรูเลท trans isomer และ cis-isomer (Horbury และคณะ,  2107)

เอทิลเฟอรูเลทยังสามารถยับยั้งการทำงานของเอนไซม์โคลีนเอสเตอเรส (anticholinesterase) ซึ่งจะช่วยในการต้านหรือการป้องกันการเกิดโรคแอลไซเมอร์ (Alzheimer’s disease)ได้ (Szwajgier, 2013) การปรากฏของพันธะเอสเทอร์ในเอทิลเฟอรูเลท ทำให้ปริมาณสารสกัดจากเอทิลเฟอรูเลทมีความเป็น lipophilic สูง ซึ่งช่วยเพิ่มความสามารถในการซึมผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ ที่มีส่วนประกอบของไขมันเป็นส่วนใหญ่ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ในกรณีของสมอง ความเป็น lipophilicity ของเอทิลเฟอรูเลท จะช่วยให้เอทิลเฟอรูเลทสามารถข้ามผ่านผนังหลอดเลือดของสมองได้ดี ด้วยคุณสมบัติเหล่านี้ทำให้เอทิลเฟอรูเลทเป็นสารต้านอนุมูลอิสระที่มีศักยภาพที่ดีกว่ากรดเฟอรูลิก (Scapagnini และคณะ, 2004) นอกจากนี้เอทิลเฟอรูเลทยังมีความสามารถในการกำจัดอนุมูลอิสระได้โดยตรง แล้วยังแสดงให้เห็นถึงการควบคุมยีน เช่น heme oxygenase 1 (HO-1) และ HSP 70 (Sultana และคณะ, 2005) การให้เอทิลเฟอรูเลทเข้าสู่ร่างกายแสดงให้เห็นถึงการเพิ่มการแสดงออกของยีน HO-1 ไม่เพียงแต่ในเซลล์ประสาทแต่ยังคงอยู่ในเซลล์อื่นๆด้วย เช่น dermal fibroblasts (Calabrese และคณะ, 2008) การเหนี่ยวนำเอทิลเฟอรูเลทของยีน HO-1 แสดงให้เห็นว่าเกิดขึ้นทั้งในระดับยีนและโปรตีน ซึ่งบ่งชี้ว่าเอทิลเฟอรูเลทก่อให้เกิด hormetic effect (Scapagnini และคณะ, 2004) เอทิลเฟอรูเลทยังมีแนวโน้มลดระดับโปรตีน abeta induced-iNOS ในการเพาะเลี้ยงเซลล์ และลดระดับสภาวะเครียด nitration stress และ nitrosative stress ในเซลล์อีกด้วย (Sultana และคณะ, 2005) คุณสมบัติทางเภสัชวิทยาของเอทิลเฟอรูเลทเหล่านี้ มีความสัมพันธ์กับการเพิ่มความเป็น lipophilicity เมื่อเปรียบเทียบกับกรดเฟอรูลิก ซึ่งคุณสมบัติที่สามารถช่วยในการเข้าถึง intracellular medium โดยการแพร่ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ (Sultana, 2012)

อ้างอิง:

Calabrese, V., Calafato, S., Puleo, E., Cornelius, C., Sapienza, M., Morganti, P., and Mancuso, C., 2008, “Redox Regulation of Cellular Stress Response by Ferulic Acid Ethyl Ester in Human Dermal Fibroblasts: Role of Vitagenes”, Clinics in Dermatology, Vol. 26, No. 4, pp. 358-363.

Horbury, M.D., Baker, L.A., Rodrigues, N.D.N., Quan, W.-D., and Stavros, V.G., 2017, “Photoisomerization of Ethyl Ferulate: A Solution Phase Transient Absorption Study”, Chemical Physics Letters, Vol. 673, pp. 62-67.

Kikuzaki, H., Hisamoto, M., Hirose, K., Akiyama, K., and Taniguchi, H., 2002, “Antioxidant Properties of Ferulic Acid and Its Related Compounds”, Journal of Agricultural and Food Chemistry, Vol. 50, No. 7, pp. 2161-2168.

Nazaré, A.C., Quinello, C., G. Chiari, B., Petronio, M., Regasini, L., Silva, D.H., Corrêa, M., Isaac, V., da Fonseca, L., and Ximenes, V., 2014, Ethyl Ferulate, a Component with Anti-Inflammatory Properties for Emulsion-Based Creams, Vol. 19, No. 6, pp. 8124-8139.

Scapagnini, G., Butterfield, D.A., Colombrita, C., Sultana, R., Pascale, A., and Calabrese, V., 2004, “Ethyl Ferulate, a Lipophilic Polyphenol, Induces Ho-1 and Protects Rat Neurons against Oxidative Stress”, Antioxidants and Redox Signaling, Vol. 6, No. 5, pp. 811-818.

Sultana, R., Ravagna, A., Mohmmad-Abdul, H., Calabrese, V., and Butterfield, D.A., 2005, “Ferulic Acid Ethyl Ester Protects Neurons against Amyloid Β-Peptide(1-42)-Induced Oxidative Stress and Neurotoxicity: Relationship to Antioxidant Activity”, Journal of Neurochemistry, Vol. 92, No. 4, pp. 749-758.

Sultana, R., 2012, “Ferulic Acid Ethyl Ester as a Potential Therapy in Neurodegenerative Disorders”, Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – Molecular Basis of Disease, Vol. 1822, No. 5, pp. 748-752.

Szwajgier, D., 2013, Anticholinesterase Activity of Phenolic Acids and Their Derivatives. Zeitschrift für Naturforschung C, Vol. 68, No. 3-4, pp. 125-132.

Yan, J.J., Cho, J.Y., Kim, H.S., Kim, K.L., Jung, J.S., Huh, S.O., Suh, H.W., Kim, Y.H., and Song, D.K., 2001, “Protection against Β-Amyloid Peptide Toxicity in Vivo with Long-Term Administration of Ferulic Acid”, British Journal of Pharmacology, Vol. 133, No. 1, pp. 89-96.