การพัฒนากระบวนการสกัดข่าที่มีประสิทธิภาพสูงเพื่อใช้ประโยชน์ทางการแพทย์และเชิงพาณิชย์

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษากระบวนการสกัดข่าจากเหง้าข่าแห้งโดยใช้ตัวทำสกัด ที่มีความปลอดภัยและประหยัด เหง้าข่าสดได้ถูกนำมาผ่านกระบวนการต่างๆ จนได้ผงข่าแห้ง ผงข่าแห้ง 100 กรัม ถูกนำมาสกัดด้วยวิธี sonication และวิธีการแช่สกัดที่สภาวะต่างๆ กัน ตัวทำละลายที่ใช้คือ 95% เอทานอล, โพรพิลีน ไกลคอล ผสมเอทานอล (1:1) และกลีเซอรีนผสมเอทานอล (1:1) สารสกัดที่ได้นำมาวิเคราะห์หาปริมาณสาร 1'-acetoxychavicol acetate (ACA) ซึ่งใช้เป็นมาร์กเกอร์ โดยวิธี TLC-densitometry เพื่อเป็นการควบคุมคุณภาพ หลังจากการระเหยเอาเอทานอลออก พบว่าสารสกัดที่สกัดด้วยเอทานอลมีลักษณะเป็นของหนืด สีน้ำตาลอมส้ม ขณะที่สารสกัดที่สกัดด้วยตัวทำละลายผสมของเอทานอลกับโพรพิลีน ไกลคอลและกลีเซอรีน ให้สารสกัดเหลวสีน้ำตาลอมส้ม หลังจากปรับวิธีสกัดเป็นวิธีการแช่สกัดที่อุณหภูมิ 50 องศาเซลเซียส นาน 3 วัน พบว่าเมื่อระเหยแห้ง สารสกัดด้วยเอทานอลได้ความเข้มข้นของ ACA ร้อยละ 21.56 ± 0.12 โดยน้ำหนัก เมื่อสกัดด้วยตัวทำสกัดโพรพิลีน ไกลคอลผสมเอทานอล ได้สาร ACA เข้มข้น ร้อยละ 1.17 ± 0.14 โดยน้ำหนัก และเมื่อสกัดด้วยตัวทำสกัดกลีเซอรีนผสมเอทานอล ได้สาร ACA เข้มข้นร้อยละ 0.91 ± 0.004 โดยน้ำหนักปริมาณสาร ACA สกัดได้มากที่สุดเมื่อใช้เอทานอล เพราะเอทานอลจัดเป็นตัวทำละลายที่มีประสิทธิภาพสูง การผสมเอทานอลกับโพรพิลีน ไกลคอลและกลีเซอรีนพบว่าสกัดได้ดีสารสำคัญมีความเข้มข้นต่ำ เนื่องจากสารสกัดที่ได้ประกอบด้วย ตัวทำละลายที่ไม่สามารถระเหย ได้ในปริมาณมาก สารสกัดที่ได้นี้เหมาะสมที่จะนำไปใช้ในการตั้งตำรับต่างๆ การศึกษาฤทธิ์ทางชีวภาพของสารสกัดข่าที่สกัดได้นำมาศึกษาฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ รวมทั้งหาปริมาณสารประกอบฟินอลรวมและฟลาโวนอยด์รวม เพื่อศึกษาความสัมพันธ์กับฤทธิ์การต้านอนุมูลอิสระพบว่า สารสกัดข่าที่สกัดในตัวทำละลาย เอทานอลมีสารประกอบฟีนอลิกรวมและฟลาโวนอยด์รวมสูงที่สุด เมื่อทำการทดสอบฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระจากวิธีการทดสอบอนุมูลอิสระ DPPH (2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl) และ ABTS (2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid)) พบว่า สารสกัดข่าที่สกัดในตัวทำละลายเอทานอลมีฤทธิ์ในการต้านอนุมูลอิสระสูงที่สุด นอกจากนี้สารสกัดข่า ที่สกัดด้วยตัวทำละลายเอทานอลยังมีฤทธิ์ในการต้านการอักเสบ รวมทั้งเมื่อทำการศึกษา ฤทธิ์ต้านเชื้อจุลชีพ พบว่าสารสกัดข่าที่สกัดในตัวทำละลายเอทานอล สามารถต้านเชื้อแบคทีเรียชนิด S. epidermidis และ S. aureus ได้ดีที่สุด และมีฤทธิ์ต้านเชื้อรา C. albicans อีกด้วย

This research aimed to study the extraction processes of galanga form dried galanga powder using safe and economical solvents. Fresh galangal rhizomes underwent multiple processing steps to be converted into dried powder. A 100 g of powder was extracted using sonication and maceration using various conditions. The solvents were 95% ethanol, propylene glycol : ethanol (1:1), and glycerine : ethanol (1:1). The extracts were quantified for 1'-acetoxychavicol acetate (ACA) content as a marker using the TLC densitometry method for quality control. After removing the ethanol, the resulted extracts using ethanol showed viscous, brownish-orange mass, while the extracts using the mixture of ethanol - propylene glycol and ethanol - glycerin resulted in brownish-orange liquids. According to the final trialed extraction method, which was maceration at 50°C for 3 days, the concentration of ACA after ethanol removal yielded 21.56 ± 0.12 % w/w for ethanol extraction, 1.17 ± 0.14 % w/w for propylene glycol : ethanol (1:1), and 0.91 ± 0.004 % w/w for glycerin : ethanol (1:1). The highest amount of ACA resulted from ethanol extract, since this solvent has the highest extraction efficiency. The combination of ethanol with propylene glycol or glycerin was studied for trialing the extraction efficiency and they were found to be good. The concentrations of the active substance were low due to the high portion of non-volatile solvents. These liquid extracts were suitable for further formulation. In the bioactivities study of the extracts, radical-scavenging assays, total phenolic compounds, and total flavonoid compounds were performed to predict antioxidant activity. The results showed that the ethanolic galangal extract had the highest total phenolics and flavonoids. After that, the DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) and ABTS (2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6- sulphonic acid)) assays were used to determine the antioxidant capacities, the ethanolic galangal extract exhibited the best of an antioxidant activity. Besides, the ethanolic galangal extract also demonstrated anti-inflammatory activity. When antimicrobial activity was investigated, the ethanolic extract inhibited the growth of two types of bacteria, ie. S. epidermidis and S. aureus, including the fungal pathogen, C. albicans.