Berberina

Berberina (fostă și yamaicină și xanthopicrit ) este un alcaloid din compoziția C 20 H 17 NO 4 , care se găsește în diverse părți ale multor plante aparținând celor mai diverse familii, astfel încât din această parte poate fi considerată una dintre cele mai comune în regnul vegetal. Pe lângă arpaș ( Berberis vulgaris ), se găsește în rădăcinile columbul ( Radix Colombo ) aparținând plantei Cocculus palmatus Dec., în scoarța de Geoffroya inermis și Xanthoxylum clava Herculis (de unde fostele sale denumiri yamaicin și xanthopicrit). ), etc. În prezent, se obține din rădăcinile plantei medicinale cultivate Coptis chinensis . [unu]

Deoarece berberina are multe proprietăți farmacologice valoroase, oamenii de știință caută modalități de a o utiliza pentru a trata și a preveni diferite boli, inclusiv cancerul, bolile de inimă și diabetul. [2] [3] [4]

Proprietăți chimice

Berberina este un ac galben, cu gust amar, care conține apă de cristalizare (5½H 2 O), dintre care trei ies în evidență la 100°; optic este inactiv, anhidru se topește la 120°; liber solubil în apă fierbinte și alcool , puțin în eter și cloroform . Sărurile de berberină sunt cristaline; majoritatea au o culoare galben-aurie; sunt mai ușor solubili în apă decât în ​​acizi slabi; pentru berberină, cea mai caracteristică formulă de sare este C 20 H 17 NO 4 ·HI · I 2 , care precipită atunci când berberina clorhidică este amestecată cu o soluţie de iod în iodură de potasiu şi reprezintă ace lungi, subţiri, brune, cu strălucire diamantată.

Modalități de obținere

Berberina se obține cel mai convenabil astfel: rădăcina plantei Hydrastis canadensis se fierbe cu apă, extractul este evaporat și tratat cu alcool tare; soluția rezultată este amestecată cu ¼ din volumul de apă, cea mai mare parte a alcoolului este distilat, iar reziduul fierbinte este acidulat cu acid sulfuric slab; sulfatul de berberină cristalizat se descompune apoi cu oxid de plumb proaspăt precipitat.

Aplicație

Berberina a fost folosită ca medicament în China din cele mai vechi timpuri [5] [6] . El a fost menționat în Shen-nong încă din anul 3000 î.Hr. [7] . Clorhidratul de berberină, enumerat în Farmacopeea Republicii Populare Chineze ca agent antibacterian oral, este un medicament obișnuit fără prescripție medicală pentru infecțiile gastrointestinale [8] .

Date experimentale

Berberina are proprietăți geroprotective [1] , protejează organismul de bolile cardiovasculare [9] , diabet și pierderile de învățare legate de vârstă [10] . În special, berberina poate inhiba acumularea de colesterol în celulele spumoase producătoare de plăci aterosclerotice prin suprimarea activității complexului AP-1 și activarea căii Nrf2 / HO-1 și, astfel, contracarează dezvoltarea aterosclerozei [ 11]. durata medie de viață a femelelor de muște Drosophila melanogaster (cu 27 %) și maximă (cu 78 %) [12] . În plus, a crescut durata de viață a șoarecilor în vârstă naturală cu ~16,49% [13] .

O serie de studii au arătat că berberina prezintă, de asemenea, o anumită activitate anticanceroasă în leucemie [14] , melanomul [15] , glioblastomul [16] , carcinomul hepatocelular [17] , cancerul de colon [18] și mielomul multiplu [19] . Prin urmare, poate servi ca unul dintre mijloacele de prevenire a oncogenezei. Galanginul este un inhibitor puternic al celulelor de carcinom esofagian atunci când este combinat cu berberină [20] .

Combinația de berberină cu pentoxifilină are capacitatea de a proteja rinichii de leziuni [21] , iar combinația de berberină cu iSN04 (un aptamer ADN cu 18 baze derivate din partea telomerică a genomului Lactobacillus rhamnosus ) restabilește diferențierea mușchilor scheletici. mioblaste și, prin urmare, poate fi un remediu pentru miopatiile mitocondriale [22 ]

Analogi și metaboliți ai berberinei

Berberina poate fi oxidată de microbiota intestinală la 8-hidroxiberberină, și anume oxiberberină, care s-a dovedit a fi mai puțin toxică decât berberina și prezintă o activitate antiinflamatoare, antifungică și antiaritmică mai bună în comparație cu berberina [23] [24] [25] și are, de asemenea, activitate antidiabetică superioară comparativ cu berberina. [25] .

Un analog al berberinei numit coptisina este cunoscut pentru gustul amar. Ambii sunt alcaloizi de izochinolină și prezintă proprietăți în mare măsură similare [26] . În special, coptizina, ca și berberina, este capabilă să inhibe expresia proteinei kinazei ( ROCK ) [27] [28]

Note

1. ↑ 1 2 Xu, Z., Feng, W., Shen, Q., Yu, N., Yu, K., Wang, S., ... & Guo, Y. (2017). Rhizoma coptidis și berberina ca medicament natural pentru combaterea îmbătrânirii și a bolilor legate de îmbătrânire prin antioxidare și activare AMPK. Aging and disease, 8(6), 760. doi : 10.14336/AD.2016.0620 PMC 5758350 PMID 29344415
2. ↑ Gao, Y., Wang, F., Song, Y. și Liu, H. (2020). Starea și tendințele în farmacologia berberinei: o revizuire bibliometrică [1985–2018]. Medicina chineză, 15(1), 1-13. PMID 31988653 PMC 6971869 doi : 10.1186/s13020-020-0288-z
3. ↑ Patel, P. (2021). O vedere de pasăre asupra unei „molecule minune” terapeutic: Berberine. Phytomedicine Plus, 100070. doi : 10.1016/j.phyplu.2021.100070
4. ↑ Malhotra, B., Kulkarni, G.T., Dhiman, N., Sharma, A.K. și Kharkwal, H. (2021). Progrese recente ale Berberis aristata punând accent pe alcaloidul berberină, inclusiv pe fitochimie, farmacologie și sistemul de administrare a medicamentelor. Journal of Herbal Medicine, 100433. doi : 10.1016/j.hermed.2021.100433
5. ↑ Birdsall, T.C. (1997). Berberină: potențialul terapeutic al alcaloidului găsit în mai multe plante medicinale. Altern. Med. Rev., 2, 94-103.
6. ↑ Kumar, A., Chopra, K., Mukherjee, M., Pottabathini, R. și Dhull, DK (2015). Cunoștințele actuale și profilul farmacologic al berberinei: o actualizare. Jurnalul European de Farmacologie, 761, 288-297. doi : 10.1016/j.ejphar.2015.05.068
7. ↑ Materia medicală a fermierului divin: o traducere a lui Shen Nong Ben Cao Jing. Yang, Shouzhong (ed. I). Boulder, CO: Blue Poppy Press. 1998. ISBN 9780936185965
8. ↑ „盐酸小檗碱 (clorhidrat de berberină)”. Farmacopeea Republicii Populare Chineze (în chineză). 2 (5 ed.). p. 875. ISBN 978-7-5067-7337-9
9. ↑ Feng, X., Sureda, A., Jafari, S., Memariani, Z., Tewari, D., Annunziata, G., ... & Sychrova, A. (2019). Berberina în bolile cardiovasculare și metabolice: de la mecanisme la terapii. Theranostics, 9(7), 1923. PMC 6485276
10. ↑ Wang, KF, Chen, Q., Wu, N., Li, Y., Zhang, R., Wang, J., ... și Chen, J. (2019). Berberina ameliorează afectarea memoriei de învățare spațială și modulează calea antiinflamatoare colinergică la șobolanii diabetici. 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, ... și Feng, XF (2020). Berberina atenuează acumularea de colesterol în celulele de spumă macrofage prin suprimarea activității AP-1 și activarea căii 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). Berberina prelungește durata de viață și stimulează activitatea locomotorie a Drosophila melanogaster. Jurnalul american de științe a plantelor. 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). Berberina ameliorează senescența celulară și prelungește durata de viață a șoarecilor prin reglarea expresiei proteinei p16 și ciclinei . celulă îmbătrânită. e13060. doi : 10.1111/acel.13060 .
14. ↑ Lin CC, Lin SY, Chung JG, Lin JP, Chen GW, Kao ST. (2006). Reglarea în jos a ciclinei B1 și reglarea în sus a Wee1 de către berberină promovează intrarea celulelor leucemice în faza G2/M a ciclului celular. Anticancer Res.;26(2a), 1097-104. PMID 16619512
15. ↑ Letašiová, S., Jantová, S., Čipák, LU, & Múčková, M. (2006). Berberină - activitate antiproliferativă in vitro și inducerea apoptozei/necrozei celulelor U937 și B16. Scrisori despre cancer, 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). Berberina induce autofagia în glioblastom prin țintirea căii AMPK/mTOR/ULK1. Oncotarget, 7(41), 66944–66958. doi : 10.18632/oncotarget.11396 PMC 5341849 PMID 27557493
17. ↑ Yang, X. și Huang, N. (2013). Berberina induce apoptoza selectivă prin calea mitocondrială/caspază mediată de AMPK în carcinomul hepatocelular. Rapoarte de medicină moleculară, 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). Berberina și Tinospora cordifolia exercită un potențial efect anticancerigen asupra celulelor canceroase de colon, acționând pe căi specifice. Jurnalul Internațional de Imunopatologie și Farmacologie, 33, 2058738419855567. doi : 10.1177/2058738419855567 PMC 6822188 PMID 31663444
19. ↑ Hu, HY, Li, KP, Wang, XJ, Liu, Y., Lu, ZG, Dong, RH, ... și Zhang, MX (2013). Set9, NF-kB și microARN-21 mediază apoptoza indusă de berberină a celulelor umane de mielom multiplu. 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. Efecte sinergice anticanceroase ale galanginei și berberinei prin inducerea apoptozei și inhibarea proliferării în celulele carcinomului esofagian  //  Biomedicine & Pharmacotherapy. — 2016-12-01. — Vol. 84 . - P. 1748-1759 . — ISSN 0753-3322 . - doi : 10.1016/j.biopha.2016.10.111 .
21. ↑ Al-Kuraishy, ​​​​HM, Al-Gareeb, AI și Hussien, NR (2019). Efectul sinergic al berberinei și pentoxifilinei în atenuarea leziunii renale acute. Jurnalul internațional de știință a bolilor critice și a vătămărilor, 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. și Takaya, T. (2021). Identificarea oligodeoxinucleotidelor miogenetice (myoDNs) care promovează diferențierea mioblastelor mușchilor scheletici prin țintirea nucleolinei. Frontiers in cell and developmental biology, 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). Oxiberberina, un nou metabolit al berberinei mediat de microbiota intestinală, posedă un efect anti-colită superior: impact asupra barierei epiteliale intestinale, asupra profilului microbiotei intestinale și asupra căii TLR4-MyD88-NF-κB. Cercetări farmacologice, 152, 104603. PMID 31863867 doi : 10.1016/j.phrs.2019.104603
24. ↑ Li, CL, Tan, LH, Wang, YF, Luo, CD, Chen, HB, Lu, Q., ... și Su, ZR (2019). Comparație a efectelor antiinflamatorii ale berberinei și a derivaților săi oxidativi și redusi naturali din Rhizoma Coptidis in vitro și 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). Oxiberberina, un metabolit absorbit al berberinei, posedă un efect hipoglicemic superior prin reglarea căilor de semnalizare PI3K/Akt și Nrf2. Biomedicine & Pharmacotherapy, 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). Baze libere de berberină și coptizină. 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, ... și Du, GH (2012). Coptisina exercită efect cardioprotector prin antioxidant și inhibarea căii RhoA/Rho kinazei asupra infarctului miocardic indus de izoproterenol la șobolani. Ateroscleroza, 222(1), 50-58. PMID 22387061 doi : 10.1016/j.atherosclerosis.2012.01.046
28. ↑ Wu, J., Luo, Y., Deng, D., Su, S., Li, S., Xiang, L., ... & Meng, X. (2019). Coptisina din Coptis chinensis exercită proprietăți benefice diverse: O recenzie concisă. Journal of cellular and molecular medicine, 23(12), 7946-7960. PMID 31622015 PMC 6850926 doi : 10.1111/jcmm.14725

Literatură

• Berberin // Dicționar enciclopedic al lui Brockhaus și Efron  : în 86 de volume (82 de volume și 4 suplimentare). - Sankt Petersburg. , 1890-1907.

Vezi și

• Gliptine