Danh pháp

Tên chung quốc tế

Papain

Mã UNII

A236A06Y32

Mã CAS

9001-73-4

Cấu trúc phân tử

Protein tiền chất papain chứa 345 gốc axit amin và bao gồm chuỗi tín hiệu (1-18), propeptide (19-133) và peptide trưởng thành (134-345). Số lượng axit amin được dựa trên peptide trưởng thành. Protein được ổn định nhờ ba cầu nối disulfide. Cấu trúc ba chiều của nó bao gồm hai miền cấu trúc riêng biệt có khe hở giữa chúng. Khe hở này chứa vị trí hoạt động, chứa một cặp xúc tác được so sánh với bộ ba xúc tác của chymotrypsin. Bộ đôi xúc tác được tạo thành từ các axit amin cysteine-25 (từ đó nó được phân loại) và histidine-159. Aspartate-158 được cho là có vai trò tương tự như vai trò của aspartate trong bộ ba xúc tác protease serine, nhưng điều đó đã bị bác bỏ.

Dạng bào chế

Viên nén: 10 mg, 30 mg, 35 mg (Thuốc Bromelain papain), 50 mg, 65 mg, 100 mg, 10000 U

Viên nang: 35 mg/500mg

Độ ổn định và điều kiện bảo quản

Papain là enzyme chịu nhiệt tương đối tốt, nhiệt độ tối ưu từ 60 đến 70°C. Tuy nhiên, enzyme Papain cũng rất nhạy cảm với các yếu tố bên ngoài như nhiệt độ, pH, chất ổn định, chất bảo quản và chất khử. Nếu không được bảo quản đúng cách, enzyme Papain có thể bị mất hoạt tính hoặc bị phân hủy.

Một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng enzyme papain trong đu đủ có thể bảo quản được ở nhiệt độ thấp (4-10°C), pH trung tính hoặc hơi axit (5-7), và có sự hiện diện của các chất ổn định như glycerol, sorbitol, trehalose, cysteine hoặc EDTA. Ngoài ra, việc thêm các chất bảo quản như phenol, benzyl alcohol, sodium azide hoặc sodium benzoate cũng có thể giúp ngăn ngừa sự phát triển của vi khuẩn hoặc nấm mốc trong dung dịch enzyme Papain. Tùy thuộc vào mục đích sử dụng, enzyme Papain có thể được bảo quản dưới dạng dung dịch hoặc bột khô.

Nguồn gốc

Papain, hay còn biết đến với tên gọi papaya proteinase I, là một enzyme thuộc nhóm cysteine protease, phổ biến trong loài đu đủ như Carica papaya và Vasconcellea cundinamarcensis. Enzyme này nằm ẩn dưới vỏ quả đu đủ, và từ những trái đu đủ non, có thể thu được một dạng mủ thô khi chúng được tách và xay nhỏ.

Enzyme Papain được phát hiện lần đầu tiên vào năm 1873 bởi nhà hóa học người Đức Julius Wilhelm Theodor Kirchhoff, khi ông nghiên cứu khả năng làm mềm thịt của quả đu đủ. Sau đó, enzyme Papain được phát triển và sử dụng trong nhiều lĩnh vực như y học, thực phẩm, mỹ phẩm và công nghiệp.

Enzyme Papain có tác dụng phân giải các liên kết peptit trong protein, giúp tiêu hóa và hấp thu protein tốt hơn. Ngoài ra, enzyme Papain còn có khả năng chống viêm, làm lành vết thương, làm sạch da và tẩy trắng răng.

Dược lý và cơ chế hoạt động

Papain, một enzyme thực vật, được chiết xuất từ nhựa của đu đủ xanh. Trong nhựa này, có thể tìm thấy hỗn hợp protease gồm Papain, chymopapain A và B, proteinase III và IV. Đáng chú ý, Papain chiếm đến 95% và có khả năng phân giải protein vượt trội so với chymopapain.

Thuộc loại Cystein-protease, Papain có trung tâm hoạt động bao gồm nhóm -SH của cystein, gần với vòng imidazol của histidine và nhóm -COOH của axit aspartic. Những nhóm chức này kết hợp, gia tăng hoạt động xúc tác của enzyme.

Papain không chỉ hoạt động như một endoprotease mà còn là exoprotease, giúp thủy phân protein thành polypeptid và axit amin. Tính linh hoạt của nó cho phép phân giải hầu hết các liên kết peptid, ngoại trừ một số ít.

Chất hoạt hóa chính của Papain là Cystein và EDTA. Sự hiện diện của chúng giúp phục hồi nhóm -SH và tăng cường hoạt động khi kết hợp với các ion kim loại trong nhựa đu đủ.

Papain không chỉ đóng góp vào quá trình tiêu hóa protein mà còn mang tính chất làm dịu cho dạ dày và có tác dụng kháng viêm. Nó được áp dụng trong việc hỗ trợ tiêu hóa, giảm đau và viêm sau chấn thương hay phẫu thuật, và còn có khả năng điều trị nhiều bệnh lý khác như viêm họng, herpes zoster và tiêu chảy.

Ứng dụng trong y học

Enzyme papain, một protease thuộc nhóm cysteine, có nguồn gốc từ quả đu đủ, đã tạo ra một cách tiếp cận mới trong lĩnh vực y học. Mặc dù được biết đến nhiều nhờ vào ứng dụng của nó trong ngành công nghiệp thực phẩm, nhưng những khả năng đặc biệt của papain đã mở rộng phạm vi ứng dụng của nó ra ngoài bếp nhà. Cụ thể, trong y học, papain đã trở thành một công cụ quý giá trong việc điều trị, phòng ngừa và nghiên cứu.

Điều trị vết thương và viêm nhiễm: Papain, với khả năng phân giải protein, được sử dụng như một phương pháp không xâm lấn để loại bỏ tế bào chết và mô bị tổn thương từ vết thương. Khi được áp dụng trực tiếp lên vết thương, papain giúp tăng cường quá trình lành lành bằng cách giảm thiểu vi khuẩn và tạo điều kiện cho việc hình thành mô mới. Điều này làm giảm nguy cơ viêm nhiễm và kích ứng, giúp vết thương mau chóng hồi phục.

Điều trị đau nhức và viêm: Các sản phẩm chứa papain đã được sử dụng như là một liệu pháp giảm đau và chống viêm. Dựa trên khả năng tiêu hóa protein của mình, papain giảm viêm bằng cách phân giải protein gây viêm và kích ứng. Điều này làm giảm sưng, đau và cảm giác khó chịu cho người bệnh.

Phòng ngừa động mạch vành: Nghiên cứu đã chỉ ra rằng papain có thể giúp giảm lượng cholesterol LDL (cholesterol “xấu”) trong máu, giảm nguy cơ xơ vữa động mạch và bệnh tim mạch. Papain làm mềm và phân giải các mảng xơ vữa, giúp duy trì sự thông thoáng của động mạch và hỗ trợ lưu thông máu.

Tiêu hóa: Trong y học dân gian, đu đủ và papain đã được sử dụng như một phương thuốc tự nhiên cho các vấn đề về tiêu hóa. Được coi là một enzyme tiêu hóa, papain giúp phân giải thịt và protein khác, giúp hỗ trợ hệ tiêu hóa và giảm các triệu chứng như chuột rút, khó tiêu và đầy hơi.

Nghiên cứu và phát triển dược phẩm: Bên cạnh việc trực tiếp hỗ trợ điều trị, papain cũng đóng một vai trò quan trọng trong nghiên cứu sinh học và phát triển dược phẩm. Khả năng phân giải protein của nó được sử dụng trong các phân tích protein và nghiên cứu về cơ chế tác động của nhiều loại thuốc.

Dược động học

Hấp thu

Papain được hấp thụ qua ruột và vẫn giữ nguyên hoạt tính sinh học.

Phân bố

Không có báo cáo

Chuyển hóa

Papain không trải qua quá trình chuyển hóa.

Thải trừ

Papain được loại bỏ khỏi cơ thể một cách nhanh chóng. Đáng chú ý, Papain kết hợp với các enzyme kháng protein nội sinh, tạo ra phức hợp α2 – Macroglobulin – proteinase. Thời gian tồn tại của phức hợp này trong cơ thể chỉ từ 5-10 phút.

Phương pháp sản xuất

Papain, thường dưới hình thức nguyên liệu thô và khô, chủ yếu được chiết xuất từ mủ của quả đu đủ. Quá trình thu nhận mủ bắt đầu bằng việc rạch nhẹ vào cổ quả đu đủ, từ đó mủ sẽ tự khô trên bề mặt quả hoặc rơi dần vào thùng chứa dưới dạng giọt. Sau cùng, mủ được tiếp tục sấy khô.

Tuy nhiên, việc chỉ thu được nguyên liệu thô không đảm bảo chất lượng hoàn hảo. Vì thế, một bước thanh lọc quan trọng được thực hiện để loại bỏ các tạp chất. Trong quy trình tinh chế này, papain sẽ được giải phóng thông qua quá trình hòa tan và chiết xuất. Cuối cùng, sản phẩm papain tinh khiết sẽ được đóng gói dưới dạng bột hoặc lỏng, sẵn sàng phục vụ mục đích sử dụng.

Độc tính ở người

Khi dùng Papain, có khả năng bạn sẽ gặp một số tác dụng không mong muốn. Cụ thể, một số biểu hiện ít gặp nhưng cần lưu ý gồm:

• Cảm giác kích ứng, xuất hiện mụn nước.
• Phản ứng dị ứng, diễn ra dưới dạng khó thở, cảm giác bí bức ở ngực hay cổ họng, hoặc đau ở vùng lồng ngực.
• Sự kích ứng ở cổ họng và dạ dày.

Tính an toàn

Hiện chưa có thông tin chi tiết về tác dụng của Papain đối với thai phụ. Do đó, chỉ nên sử dụng Papain trong thai kỳ nếu thực sự cần thiết.

Cũng chưa có báo cáo chi tiết về tác dụng lên trẻ bú mẹ. Lưu ý không sử dụng Papain ở những nơi có khả năng tiếp xúc trực tiếp với trẻ sơ sinh.

Tương tác với thuốc khác

Warfarin và các thuốc chống đông máu: Không nên dùng Papain khi đang dùng warfarin hay các loại thuốc chống tạo cục máu đông như anisindione, aspirin, và những thuốc tương tự. Papain có thể gia tăng hiệu quả chống đông của warfarin, gây nguy cơ xuất huyết.

Các Polycation: Protamine, polybrene, poly (L-lysine), spermine, spermidine, và polymer polyvinylpyrrolidone (PVP) có khả năng ức chế enzyme papain khi ở nồng độ thấp.

Lưu ý khi sử dụng Papain

Hướng dẫn sử dụng:

• Điều trị Zona: Kết hợp với enzyme có chứa Papain trong khoảng 14 ngày.
• Đau, viêm họng: Sử dụng viên ngậm có chứa 2 mg Papain, 5 mg lysozyme, và 200 IU bacitracin trong vòng 4 ngày.

Người có tiền sử dị ứng với nhựa đu đủ hoặc nhựa mủ nên tránh sử dụng thuốc papain. Sản phẩm này có thể gây phản ứng dị ứng, nổi mụn nước và kích ứng da.

Papain có thể ảnh hưởng đến lượng đường trong máu. Cần thận trọng với người bị tiểu đường, hạ đường huyết hoặc khi sử dụng biện pháp giảm đường huyết.

Papain có thể gia tăng nguy cơ chảy máu. Tránh sử dụng nếu đang dùng thuốc chống đông máu hoặc mắc các bệnh liên quan. Nếu có kế hoạch phẫu thuật, hãy ngừng sử dụng Papain ít nhất hai tuần trước.

Một vài nghiên cứu của Papain trong Y học

Thời gian điều trị, cơn đau và khả năng chấp nhận kỹ thuật loại bỏ sâu răng ở răng sữa bằng phương pháp ART có hoặc không có gel papain Brix3000™: một thử nghiệm lâm sàng ngẫu nhiên có đối chứng sơ bộ

Mục đích: Để so sánh Điều trị phục hồi không gây chấn thương (ART) liên quan đến Brix3000™ với ART có tính đến thời gian điều trị, mức độ đau đã trải qua và khả năng chấp nhận của trẻ em.

Phương pháp: Nghiên cứu này đã được chấp nhận trong Ủy ban đạo đức nghiên cứu vào tháng 7 năm 2019 (số 3469402). Những bệnh nhân khỏe mạnh (n = 20) từ 3-9 tuổi, có ít nhất một răng hàm sữa bị sâu răng mà không liên quan đến múi răng được phân ngẫu nhiên vào nhóm ART + Brix3000™ hoặc nhóm chỉ điều trị ART. Mẫu được đặc trưng bởi giới tính, tuổi tác, vị trí răng và tiền sử sâu răng.

Thời gian sử dụng và điểm số trải nghiệm đau được ghi lại khi điều trị dự phòng, loại bỏ sâu răng và phục hồi. Trải nghiệm đau (mạnh, vừa phải hoặc nhẹ) được đánh giá theo thang đo được sửa đổi trên Mặt, Chân, Hoạt động, Khóc, Khả năng an ủi (FLACC-r). Khả năng chấp nhận được đánh giá bằng thang đo khuôn mặt theo chủ nghĩa khoái lạc năm điểm (được phân đôi thành các mức ‘thích’ và ‘không quan tâm/không thích’) và bằng một cuộc phỏng vấn câu hỏi mở.

Các thử nghiệm chính xác của Mann-Whitney, Chi-square và Fisher đã được áp dụng để phân biệt sự khác biệt về thời gian, đặc điểm mức độ đau/mẫu và khả năng chấp nhận tương ứng.

Kết quả: Nhóm ART + Brix3000™ cần 8,6 ± 3,1 phút để loại bỏ mô sâu răng, trong khi nhóm ART chỉ cần 4,8 ± 2,0 phút (p = 0,03). Tổng thời gian điều trị là 13,1 ± 4,0 phút đối với ART + Brix3000™ và 9,8 ± 2,7 phút đối với ART (p = 0,03). Không có sự khác biệt về trải nghiệm đau đớn và khả năng chấp nhận giữa các nhóm (p > 0,05).

Kết luận: Mặc dù kỹ thuật ART + Brix3000™ yêu cầu nhiều thời gian điều trị hơn so với chỉ điều trị ART nhưng không có sự khác biệt về trải nghiệm đau đớn hoặc khả năng chấp nhận.

Tài liệu tham khảo

1. de Souza, T. F., Martins, M. L., Tavares-Silva, C. M., Fonseca-Gonçalves, A., & Maia, L. C. (2022). Treatment time, pain experience and acceptability of the technique for caries removal in primary teeth using the ART approach with or without Brix3000™ papain gel: a preliminary randomised controlled clinical trial. European archives of paediatric dentistry : official journal of the European Academy of Paediatric Dentistry, 23(5), 777–785. https://doi.org/10.1007/s40368-021-00669-4
2. Drugbank, Papain, truy cập ngày 23 tháng 10 năm 2023.
3. Pubchem, Papain, truy cập ngày 23 tháng 10 năm 2023.
4. Bộ Y Tế (2012), Dược thư quốc gia Việt Nam, Nhà xuất bản Y học, Hà Nội