การเตรียมและศึกษาประสิทธิภาพของเม็ดบีดผสมสารสกัดสมุนไพรฝาง เพื่อการประยุกต์ในทางการแพทย์
- ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
ณิชกมล วงศ์โสภา, สุภาวดี เอมใจ
- อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์
ณัฐภัสสร เหล่าเนตร์
- โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์
- ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์
ปัจจุบันประเทศทั่วโลกเริ่มให้ความสําคัญกับพืชสมุนไพรอย่างมากในด้านอุตสาหกรรมยาต้านจุลชีพ เนื่องจากตระหนักถึงปัญหาเชื้อดื้อยาที่เพิ่มมากขึ้นทุกปี อันตรายจากฤทธิ์ข้างเคียงและความเป็นพิษของยาแผนปัจจุบัน ในช่วงเวลา 10 ปีที่ผ่านมา(พ.ศ. 2543-2554) ประเทศไทยใช้ยาปฏิชีวนะมีมูลค่ามากกว่าปีละ 10,000 ล้านบาท พบเชื้อดื้อยาปฏิชีวนะมากขึ้น คนไทยติดเชื้อดื้อยามากกว่าปีละ 100,000 คน ต้องนอน รักษาตัวในโรงพยาบาลนานขึ้นมากกว่า 1 ล้านวัน และเสียชีวิตมากกว่าปีละ 30,000 ราย ทําให้เป็นปัญหาทางสาธารณสุขที่สําคัญของประเทศ และก่อให้เกิดความสูญเสียทางเศรษฐกิจเป็นมูลค่ามหาศาล (พงษ์พิสุทธิ์ จง อุดมสุข. 2555 : ออนไลน์) Staphylococcus aureus เป็นแบคทีเรียประจําถิ่นที่พบได้ในร่างกายของมนุษย์ โดย S. aureus พบได้ตามผิวหนังและรูจมูก เป็นสาเหตุสําคัญของการติดเชื้อที่ผิวหนัง บาดแผล และอาหารเป็นพิษ และพบว่ามีงานวิจัยทางวิทยาศาสตร์สนับสนุนให้การใช้สมุนไพรไทยเป็นอีกทางเลือกหนึ่งที่น่าสนใจในการใช้เป็นยายับยั้งการเจริญเชื้อแบคทีเรียต่างๆ ซึ่งจากงานวิจัยของวัชรินทร์ รังสีภาณุรัตน์ และคณะ พบว่าฝางมีประสิทธิภาพสูงสุดในการยับยั้งเชื้อ Staphylococcus aureus สอดคล้องกับงานวิจัยของ จารวี สุขประเสริฐ และสุบงกช ทรัพย์ แตง (2555) Mohan, Anand and Doss. (2011) พบว่า สารสกัดจากฝางสามารถยับยั้งเชื้อแบคทีเรียแกรมบวกและแกรมลบได้ดีที่สุดเมื่อเปรียบเทียบกับสมุนไพรชนิดอื่น แสดงวาสารสกัดนี้มีฤทธิ์กว้าง (broad spectrum) สารสกัดนี้มีฤทธิ์ในการทําลายเชื้อ (bactericidal activity) เนื่องจากมีค่า MIC เท่ากับ MBC ข้อมูลทางวิทยาศาสตร์พบว่า ในฝางมีสารที่ยับยั้งการเจริญของเชื้อแบคทีเรีย ได้แก่ แก่นมีสารสีชมพูส้มถึงแดงชื่อ บราซิลิน (brazilin) เนื้อไม้และเปลือกไม้มีสารประกอบกลุ่มฟีนอลิก (phenolic compound) ฟลาโวนอยด์ (flavonoids) ซาโพนิน (saponin) โปรตีน กรดออก ซาลิก (oxalic acid) นํ้ามัน (oil) และแทนนิน (tannin) (Saravanakumar and Chandra. 2013) และรุ่งทิพย์ กาวารี (2560) ได้ทำการศึกษาเกี่ยวกับการยับยั้งเชื้อแบคทีเรียต่อโรคของสารสกัดฝาง พบว่า สารสกัดหยาบเอทานอลจากฝาง ส่วนราก ลำต้นและแก่นที่นำมาทดสอบการยับยั้งการเจริญของเชื้อแบคทีเรีย Bacillus cereus DMST 5040 และส่วนของแก่นรากมีฤทิ์การยับยั้งการเจริญของเชื้อ Staphylococcus aureus DMST 8840 ได้ดีที่สุด เมื่อเทียบกับสารสกัดอื่นๆ ยิ่ง ไปกว่านั้น Kim, Yu and Jeong. (2004) ยังรายงานว่าสารสกัดจากฝางด้วยเมทานอลสามารถยับยั้งการเจริญของเชื้อแบคทีเรียแกรมบวกดื้อยาชนิด methicillin-resistant S. aureus (MRSA) ซึ่งเป็นสาเหตุสําคัญของโรคติดเชื้อในโรงพยาบาล และยับยั้งการบุกรุกของ MRSA เข้าสู่เซลล์เพาะเลี้ยงชนิดไฟโบรบลาสตจากเยื่อเมือกของมนุษย์ (human mucosal fibroblast) ได้
เม็ดบีดไฮโดรเจล (hydrogel bead) หรือ แอลจิเนตแคปซูล (alginate capsule) คือ เม็ดบีดที่ได้จากการห่อหุ้มสารโดยใช้ไฮโดรคอลลอยด์ (hydro-colloid) เป็นองค์ประกอบหลัก มีการนํามาประยุกต์ใช้เพื่อนําส่งสารสําคัญ มีการควบคุมการปลดปล่อยยา เพื่อให้ยาถูกปลดปล่อยมาในอัตราเร็วที่ต้องการ ทําให้ระยะเวลาในการออกฤทธิ์ของยายาวนานขึ้น และยังสามารถกําหนดเป้าหมายของการนําส่งยาได้โดยตรง ส่งผลให้การรักษามีประสิทธิภาพมากขึ้น รูปแบบของยาในลักษณะนี้ เรียกว่า ระบบนําส่งยา(drug delivery system) และจากงานวิจัยของ ฐิติพรรณ ฉิมสุข และคณะ กล่าวว่าพอลิเมอรนับเป็นเป็นองค์ประกอบสําคัญอันหนึ่งในระบบนําส่งยาที่ช่วยควบคุมการปลดปล่อยยาเป็นไปตามต้องการ ทําหนาที่หลักคือ ช่วยควบคุมการปลดปล่อยอย่างช้าๆ และคงที่ในปริมาณที่ต้องการ ไม่ทําให้ยาถูกทําลายก่อน ทั้งนี้พอลิเมอรที่เลือกใช้ต้องมีสมบัติทางชีวภาพสําคัญคือ มีความเข้ากันได้กับเนื้อเยื่อในร่างกาย (กาคภูมิ, 2540) สามารถย่อยสลายในร่างกายได้ และเมตาบอไลซ์ที่ได้จากการย่อยสลายเป็นองค์ประกอบของเนื้อเยื่อเกี่ยวพันที่ทําให้ไม่เป็นพิษต่อร่างกาย และควบคุมการปลดปล่อยสาระสําคัญต่าง ๆ ด้วยเหตุนี้ทางกลุ่มของข้าพเจ้าจึงมีแนวคิดที่จะศึกษาวิธีการเตรียมและชนิดของพอลิเมอร์ที่เหมาะสมในการขึ้นรูปเป็นเม็ดบีด โดยมีสารสกัดฝางเป็นสารภายใน เพื่อผลิตเป็นเม็ดบีดที่มีความสามารถในการปลดปล่อยสารที่สามารถยับยั้งเชื้อแบคทีเรีย ซึ่งเป็นสาเหตุให้เกิดการติดเชื้อทางผิวหนัง เช่น ฝีและหนองได้ และได้ทำการศึกษาการประยุกต์ใช้กับครีมอีกด้วย