Berberine

Berberin (dříve také yamaicin a xanthopicrit ) je alkaloid o složení C 20 H 17 NO 4 , vyskytující se v různých částech mnoha rostlin patřících do nejrozmanitějších čeledí, takže z této strany jej lze považovat za jeden z nejrozšířenějších v ČR. rostlinná říše. Kromě dřišťálu ( Berberis vulgaris ) se nachází v kořenech kolumbů ( Radix Colombo ) patřících k rostlině Cocculus palmatus Dec., v kůře Geoffroya inermis a Xanthoxylum clava Herculis (odtud jeho dřívější názvy yamaicin a xanthopicrit ) atd. V současnosti se získává z kořenů pěstované léčivé rostliny Coptis chinensis . [jeden]

Vzhledem k tomu, že berberin má mnoho cenných farmakologických vlastností, vědci hledají způsoby, jak jej použít k léčbě a prevenci různých onemocnění, včetně rakoviny, srdečních chorob a cukrovky. [2] [3] [4]

Chemické vlastnosti

Berberine je žlutá jehlice hořké chuti obsahující krystalickou vodu (5½H 2 O), z nichž tři vynikají při 100°; opticky je neaktivní, bezvodý taje při 120°; volně rozpustný v horké vodě a alkoholu , málo v etheru a chloroformu . Soli berberinu jsou krystalické; většina z nich má zlatožlutou barvu; jsou snadněji rozpustné ve vodě než ve slabých kyselinách; pro berberin je nejcharakterističtější vzorec soli C 20 H 17 NO 4 ·HI · I 2 , který se vysráží, když se chlorovodíkový berberin smíchá s roztokem jódu v jodidu draselném, a představuje dlouhé tenké hnědé jehličky s diamantovým leskem.

Způsoby získání

Berberin se nejvýhodněji získává takto: kořen rostliny Hydrastis canadensis se spaří vodou, extrakt se odpaří a ošetří silným alkoholem; výsledný roztok se smíchá s ¼ objemu vody, většina alkoholu se oddestiluje a horký zbytek se okyselí slabou kyselinou sírovou; vykrystalizovaný berberin sulfát se pak rozloží čerstvě vysráženým oxidem olovnatým.

Aplikace

Berberin byl v Číně používán jako lék od starověku [5] [6] . Byl zmíněn v Shen-nong již 3000 let před naším letopočtem. [7] . Berberin hydrochlorid, uvedený v lékopisu Čínské lidové republiky jako perorální antibakteriální látka, je běžným volně prodejným lékem na gastrointestinální infekce [8] .

Experimentální data

Berberin má geroprotektivní vlastnosti [1] , chrání tělo před kardiovaskulárními chorobami [9] , cukrovkou a ztrátou učení související s věkem [10] . Berberin může zejména inhibovat akumulaci cholesterolu v pěnových buňkách produkujících aterosklerotický plát potlačením aktivity komplexu AP-1 a aktivací dráhy Nrf2 / HO-1 , a tak působit proti rozvoji aterosklerózy [11] . průměrná délka života samic much Drosophila melanogaster (o 27 %) a maximální (o 78 %) [12] . Navíc prodloužila délku života přirozeně starých myší o ~16,49 % [13] .

Řada studií ukázala, že berberin také vykazuje určitou protirakovinnou aktivitu u leukémie [14] , melanomu [15] , glioblastomu [16] , hepatocelulárního karcinomu [17] , rakoviny tlustého střeva [18] a mnohočetného myelomu [19] . Proto může sloužit jako jeden z prostředků prevence onkogeneze. Galangin je v kombinaci s berberinem silným inhibitorem buněk karcinomu jícnu [20] .

Kombinace berberinu s pentoxifylinem má schopnost chránit ledviny před poškozením [21] a kombinace berberinu s iSN04 (18bázový DNA aptamer odvozený z telomerní části genomu Lactobacillus rhamnosus ) obnovuje diferenciaci kosterního svalstva. myoblasty , a proto může být lékem na mitochondriální myopatie [22]

Analogy a metabolity berberinu

Berberin může být oxidován střevní mikroflórou na 8-hydroxyberberin, jmenovitě oxyberberin, u kterého se ukázalo, že je méně toxický než berberin a vykazuje lepší protizánětlivou, antifungální a antiarytmickou aktivitu ve srovnání s berberinem [23] [24] [25] a má také lepší antidiabetickou aktivitu ve srovnání s berberinem. [25] .

Analog berberinu zvaný koptisin je známý svou hořkou chutí. Oba jsou isochinolinové alkaloidy a vykazují do značné míry podobné vlastnosti [26] . Zejména koptisin, stejně jako berberin, je schopen inhibovat expresi proteinkinázy ( ROCK ) [27] [28]

Poznámky

1. ↑ 1 2 Xu, Z., Feng, W., Shen, Q., Yu, N., Yu, K., Wang, S., ... & Guo, Y. (2017). Rhizoma coptidis a berberin jako přírodní lék v boji proti stárnutí a nemocem souvisejícím se stárnutím prostřednictvím antioxidace a aktivace AMPK. Stárnutí a nemoci, 8(6), 760. doi : 10.14336/AD.2016.0620 PMC 5758350 PMID 29344415
2. ↑ Gao, Y., Wang, F., Song, Y., & Liu, H. (2020). Stav a trendy ve farmakologii berberinu: bibliometrický přehled [1985–2018]. Čínská medicína, 15(1), 1-13. PMID 31988653 PMC 6971869 doi : 10.1186/s13020-020-0288-z
3. ↑ Patel, P. (2021). Pohled z ptačí perspektivy na terapeuticky 'zázračnou molekulu': Berberine. Phytomedicine Plus, 100070. doi : 10.1016/j.phyplu.2021.100070
4. ↑ Malhotra, B., Kulkarni, G.T., Dhiman, N., Sharma, A.K., & Kharkwal, H. (2021). Nedávné pokroky na Berberis aristata s důrazem na berberinový alkaloid včetně fytochemie, farmakologie a systému podávání léků. Journal of Herbal Medicine, 100433. doi : 10.1016/j.hermed.2021.100433
5. ↑ Birdsall, T.C. (1997). Berberin: Terapeutický potenciál alkaloidu nalezeného v několika léčivých rostlinách. Alternativní. Med. Rev., 2, 94-103.
6. ↑ Kumar, A., Chopra, K., Mukherjee, M., Pottabathini, R., & Dhull, DK (2015). Současné znalosti a farmakologický profil berberinu: aktualizace. European Journal of pharmacology, 761, 288-297. doi : 10.1016/j.ejphar.2015.05.068
7. ↑ Materia medica božského farmáře: překlad Shen Nong Ben Cao Jing. Yang, Shouzhong (1. vydání). Boulder, CO: Blue Poppy Press. 1998. ISBN 9780936185965
8. ↑ "盐酸小檗碱 (Berberin hydrochlorid)". Lékopis Čínské lidové republiky (v čínštině). 2 (5 ed.). p. 875. ISBN 978-7-5067-7337-9
9. ↑ Feng, X., Sureda, A., Jafari, S., Memariani, Z., Tewari, D., Annunziata, G., ... & Sychrová, A. (2019). Berberin u kardiovaskulárních a metabolických onemocnění: od mechanismů k terapii. Theranostics, 9(7), 1923. PMC 6485276
10. ↑ Wang, KF, Chen, Q., Wu, N., Li, Y., Zhang, R., Wang, J., ... & Chen, J. (2019). Berberin zlepšuje poruchu paměti prostorového učení a moduluje cholinergní protizánětlivou dráhu u diabetických potkanů. Frontiers in pharmacology, 10, 1003. doi : 10.3389/fphar.2019.01003 PMC 6743342
11. ↑ Yang, XJ, Liu, F., Feng, N., Ding, XS, Chen, Y., Zhu, SX, ... & Feng, XF (2020). Berberin zeslabuje akumulaci cholesterolu v buňkách makrofágové pěny potlačením aktivity AP-1 a aktivací dráhy Nrf2/HO-1. Journal of Cardiovascular Pharmacology, 75(1), 45-53. PMID 31895879 doi : 10.1097/FJC.0000000000000769
12. ↑ Navrotskaya VV, Oxenkrug G, Vorobyova LI, Summergrad P. (2012). Berberin prodlužuje životnost a stimuluje pohybovou aktivitu Drosophila melanogaster. Americký časopis rostlinných věd. 3(7A): 1037. doi : 10.4236/ajps.2012.327123 PMC 4498586
13. ↑ Dang Y, An Y, He J, Huang B, Zhu J, Gao M, Zhang S, Wang X, Yang B, Xie Z. (2019). Berberin zlepšuje buněčné stárnutí a prodlužuje životnost myší prostřednictvím regulace exprese proteinu p16 a cyklinu . stárnoucí buňka. e13060. doi : 10.1111/acel.13060 .
14. ↑ Lin CC, Lin SY, Chung JG, Lin JP, Chen GW, Kao ST. (2006). Down-regulace cyklinu B1 a up-regulace Wee1 berberinem podporuje vstup leukemických buněk do G2/M-fáze buněčného cyklu. Anticancer Res.; 26(2a), 1097-104. PMID 16619512
15. ↑ Letašiová, S., Jantová, S., Čipák, LU, & Múčková, M. (2006). Berberin – antiproliferativní aktivita in vitro a indukce apoptózy/nekrózy buněk U937 a B16. Rak listy, 239(2), 254-262. PMID 16229943 doi : 10.1016/j.canlet.2005.08.024
16. ↑ Wang, J., Qi, Q., Feng, Z., Zhang, X., Huang, B., Chen, A., ... & Wang, J. (2016). Berberin indukuje autofagii u glioblastomu cílením na dráhu AMPK/mTOR/ULK1. Oncotarget, 7(41), 66944–66958. doi : 10.18632/oncotarget.11396 PMC 5341849 PMID 27557493
17. ↑ Yang, X., & Huang, N. (2013). Berberin indukuje selektivní apoptózu prostřednictvím mitochondriální/kaspázové dráhy zprostředkované AMPK u hepatocelulárního karcinomu. Zprávy molekulární medicíny, 8(2), 505-510. PMID 23732865 doi : 10,3892/mmr.2013,1506
18. ↑ Palmieri, A., Scapoli, L., Iapichino, A., Mercolini, L., Mandrone, M., Poli, F., ... & Martinelli, M. (2019). Berberine a Tinospora cordifolia mají potenciální protirakovinný účinek na buňky rakoviny tlustého střeva působením na specifické dráhy. Mezinárodní časopis pro imunopatologii a farmakologii, 33, 2058738419855567. doi : 10.1177/2058738419855567 PMC 6822188 PMID 31663444
19. ↑ Hu, HY, Li, KP, Wang, XJ, Liu, Y., Lu, ZG, Dong, RH, ... & Zhang, MX (2013). Set9, NF-KB a microRNA-21 zprostředkovávají berberinem indukovanou apoptózu buněk lidského mnohočetného myelomu. Acta Pharmacologica Sinica, 34(1), 157-166. doi : 10.1038/aps.2012.161 PMC 4086496 PMID 23247593
20. ↑ Kewei Ren, Wenzhe Zhang, Gang Wu, Jianzhuang Ren, Huibin Lu. Synergické protirakovinné účinky galanginu a berberinu prostřednictvím indukce apoptózy a inhibice proliferace v buňkách karcinomu jícnu  //  Biomedicína a farmakoterapie. — 2016-12-01. — Sv. 84 . - S. 1748-1759 . — ISSN 0753-3322 . - doi : 10.1016/j.biopha.2016.10.111 .
21. ↑ Al-Kuraishy, ​​​​HM, Al-Gareeb, AI a Hussien, NR (2019). Synergický účinek berberinu a pentoxifylinu při zmírnění akutního poškození ledvin. Mezinárodní žurnál vědy o kritických nemocech a úrazech, 9(2), 69–74. doi : 10.4103/IJCIIS.IJCIIS_85_18 PMC 6625331 PMID 31334048
22. ↑ Shinji, S., Umezawa, K., Nihashi, Y., Nakamura, S., Shimosato, T., & Takaya, T. (2021). Identifikace myogenetických oligodeoxynukleotidů (myoDN), které podporují diferenciaci myoblastů kosterního svalstva cílením na nukleolin. Hranice v buněčné a vývojové biologii, 8, 1683. PMID 33585451 PMC 7874222 doi : 10.3389/fcell.2020.616706
23. ↑ Li, C., Ai, G., Wang, Y., Lu, Q., Luo, C., Tan, L., ... & Su, Z. (2020). Oxyberberin, nový metabolit berberinu zprostředkovaný střevní mikrobiotou, má vynikající účinek proti kolitidě: vliv na střevní epiteliální bariéru, profil střevní mikrobioty a dráhu TLR4-MyD88-NF-κB. Farmakologický výzkum, 152, 104603. PMID 31863867 doi : 10.1016/j.phrs.2019.104603
24. ↑ Li, CL, Tan, LH, Wang, YF, Luo, CD, Chen, HB, Lu, Q., ... & Su, ZR (2019). Srovnání protizánětlivých účinků berberinu a jeho přirozených oxidačních a redukovaných derivátů z Rhizoma Coptidis in vitro a in vivo. Phytomedicine, 52, 272-283. PMID 30599908 doi : 10.1016/j.phymed.2018.09.228
25. ↑ 1 2 Dou, Y., Huang, R., Li, Q., Liu, Y., Li, Y., Chen, H., ... & Su, Z. (2021). Oxyberberin, absorbovaný metabolit berberinu, má vynikající hypoglykemický účinek prostřednictvím regulace signálních drah PI3K/Akt a Nrf2. Biomedicína a farmakoterapie, 137, 111312. PMID 33524788 doi : 10.1016/j.biopha.2021.111312
26. ↑ Dostál, J., Man, S., Sečkářová, P., Hulová, D., Nečas, M., Potáček, M., ... & Marek, R. (2004). Volné báze berberinu a koptisinu. Journal of Molecular Structure, 687(1-3), 135-142. https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2003.09.018
27. ↑ Gong, LL, Fang, LH, Wang, SB, Sun, JL, Qin, HL, Li, XX, ... & Du, GH (2012). Koptisin vykazuje kardioprotektivní účinek prostřednictvím antioxidační a inhibice RhoA/Rho kinázové dráhy na isoproterenolem indukovaný infarkt myokardu u potkanů. Ateroskleróza, 222(1), 50-58. PMID 22387061 doi : 10.1016/j.aterosclerosis.2012.01.046
28. ↑ Wu, J., Luo, Y., Deng, D., Su, S., Li, S., Xiang, L., ... & Meng, X. (2019). Koptisin z Coptis chinensis má různé příznivé vlastnosti: Stručný přehled. Časopis buněčné a molekulární medicíny, 23(12), 7946-7960. PMID 31622015 PMC 6850926 doi : 10.1111/jcmm.14725

Literatura

• Berberin // Encyklopedický slovník Brockhause a Efrona  : v 86 svazcích (82 svazcích a 4 dodatečné). - Petrohrad. , 1890-1907.

Viz také

• Gliptiny