Die Absorption von bioaktivem Berberin beim Menschen

Berberin ist weit verbreitet als pflanzliches Arzneimittel und hat viele gesundheitliche Vorteile. Diese sind in der Literatur gut dokumentiert, einschließlich der Senkung von Blutfetten und Glukose, mit entzündungshemmender und Antitumoraktivität, Vorbeugung und Verzögerung neurodegenerativer Erkrankungen (Alzheimer, Parkinson und Huntington-Krankheit) und Vorbeugung von Fettleibigkeit. Die Absorptionsrate von Berberin ist jedoch sehr gering. Das Studienteam glaubt, dass die Zugabe von TPGS oder Quillaja-Extrakt als Emulgator die Absorption von Berberin beim Menschen verbessert.

Die Bioverfügbarkeit von Berberin ist extrem gering. Nur 0,5 % des oral aufgenommenen Berberins werden im Dünndarm resorbiert und etwa 0,36 % können in den systemischen Kreislauf gelangen. Etwa 56 % des aufgenommenen Berberins wurden nicht resorbiert und weitere 43,5 % gehen aufgrund des Metabolismus im Dünndarm verloren.

Vitamin E TPGS (eine wasserlösliche Form von Vitamin E) ist ein von der FDA zugelassener Lebensmittelzusatzstoff. Es hat das Potenzial, die Aufnahme von Medikamenten und Nahrungsergänzungsmitteln zu erhöhen. TPGS ist ein wirksamer Inhibitor von P-Glykoproteinen, die für die verringerte Absorptionsrate vieler Medikamente, einschließlich Berberin, verantwortlich sind. TPGS hat das Potenzial, ein sicherer und wirksamer Adsorptionsverstärker für Berberin und andere bioaktive Pflanzenstoffe zu sein.

Quillaja-Extrakt ist ein natürlicher GRAS (allgemein als sicher anerkannter) Tensid-/Emulgator-Inhaltsstoff in Lebensmittelqualität, der reich an Saponinen und Sapogeninen ist. Es wird aus dem in Chile beheimateten Baum Quillaja Saponaria Molina gewonnen. Quillaja-Extrakt ist ein von der FDA unter Titel 21 CFR 172.51 zugelassener Inhaltsstoff für die Verwendung in Lebensmitteln und Getränken. Es ist ein zugelassener Lebensmittelzusatzstoff in der Europäischen Union unter dem Code E 999. Quillaja-Extrakt ist ein attraktiver alternativer Emulgator für die Berberinformulierung, da er die Nachfrage der Verbraucher nach natürlichen Inhaltsstoffen erfüllt. Quillaja-Extrakt bietet zusätzliche Vorteile der entzündungshemmenden und cholesterinsenkenden Nahrungsergänzung. Einige frühe Studien vor dem Jahr 2000 deuteten darauf hin, dass Quillaja-Saponin DS-1 die Absorption von Insulin und Aminoglykosid-Antibiotika über die okulare und nasale Route fördert, indem es die Permeabilität der Epithelbarriere verringert. Es ist jedoch nicht bekannt, ob Quillaja die Absorption von Berberin in vivo oder beim Menschen beeinflusst.

Spezifische Ziele:

1. Bestimmung, ob die Emulgierung von TPGS oder Quillaja-Extrakt die Bioverfügbarkeit von oral eingenommenem Berberin bei menschlichen Freiwilligen erhöht, indem die Plasmakonzentrations-Zeitkurve (AUC), die Spitzenkonzentration (Cmax) und die Eliminationshalbwertszeit (T1/2) erhöht werden.
2. Um zu bestimmen, ob die Emulgierung von TPGS oder Quillaja-Extrakt den Phase-I-Metabolismus, den Phase-II-Metabolismus oder den Metabolismus durch Darmmikrobiota für oral aufgenommenes Berberin beim Menschen verändert

Die Hypothese dieser Forschung ist, dass die Emulgierung von TPGS oder Quillaja-Extrakt die Bioverfügbarkeit von oral aufgenommenem Berberin beim Menschen erhöht, indem es den Metabolismus und die pharmakokinetischen Profile verändert.

Die Werbung erfolgt in Form von Flyern. Die Kontaktdaten der Ermittler werden in den Flyer aufgenommen. Alle Teilnehmer werden schriftlich und mündlich über die natürlichen und potenziellen Risiken der Studie informiert. Die Einwilligungserklärung wird den Teilnehmern 7 Tage vor der Studie zur Einholung der Einwilligung in einem privaten Raum ausgehändigt.

Screening, Verträglichkeitstest und Einverständniserklärung: Das Subjekt nimmt zwei Kapseln des Referenz-Berberin-Nahrungsergänzungsmittels mit 8 Unzen Wasser bei Raumtemperatur ein und das Subjekt bleibt 4 Stunden lang in einem nüchternen Zustand. Nach Ablauf der 4 Stunden wird ein Standard-Mittagessen mit Wasser serviert. Wenn der Proband nach der Einnahme von Nahrungsergänzungsmitteln Durchfall bekommt, wird er/sie sich unverzüglich dem leitenden Prüfarzt, Dr. Wang oder dem Studienkoordinator melden. Das Ergebnis des Verträglichkeitstests basiert auf der Selbsteinschätzung des Durchfalls. Zwölf Teilnehmer werden ausgewählt, die keine Durchfallsymptome aufweisen. Experimentablauf: Den Teilnehmern wird geraten, Berberin, Vitamin-E-TPGS- oder Quillaja-Extrakt-Nahrungsergänzungsmittel und Nahrungsmittel sowie übermäßige Mengen an Alkohol vom Beginn der 7-tägigen Einlaufzeit bis zum Ende zu vermeiden lernen.

Die Teilnehmer erhalten drei Behandlungen (A: TPGS emulgiertes Berberin oder B: Quillaja-Extrakt emulgiertes Berberin-Weichgel und C: Berberin-Referenzpulver in Hartschalenkapseln) unter Verwendung eines randomisierten Crossover-Designs. Die Behandlungen A, B und C liefern eine gleiche Menge Berberin in einer Dosis von 800 mg.

Zwölf gesunde Probanden werden nach dem Zufallsprinzip in drei Gruppen mit 4 in jeder Gruppe eingeteilt. Die Probanden werden gebeten, erste Urinproben in einem vom Studienteam bereitgestellten 8-Unzen-Behälter zu sammeln, bevor sie das Supplement einnehmen, und die restlichen Urinproben werden in einem anderen Behälter gesammelt, nachdem sie das Supplement für einen Zeitraum von 12 Stunden eingenommen haben. Ein ausgebildeter und zertifizierter Phlebotomist wird mit der Blutentnahme beauftragt. Zur Blutentnahme wird dem Teilnehmer ein Fänger in den Unterarm implantiert. Nach der Entnahme einer Basisblutprobe erhalten vier Teilnehmer in Gruppe A zwei Kapseln TPGS-emulgiertes Berberin in Weichgel (2 x 400 mg) und vier Probanden in Gruppe B erhalten vier Kapseln Quillaja-Extrakt emulgiertes Berberin (4 x 200 mg) in weicher Schale Kapseln und vier Teilnehmer in Gruppe C erhalten zwei Kapseln Berberin-Referenzpulver (2 x 400 mg) im Hartregal. Zusätzliche Blutproben werden um 0,5 h, 1 h, 2 h, 3 h, 4 h, 6 h, 8 h und 12 h zur Analyse der Plasmakonzentrationen von Berberin und Berberrubin entnommen. Darüber hinaus sammeln die Teilnehmer alle Urinproben in einem Kunststoffbehälter in Gallonengröße während 12 Stunden nach der Anfangsdosis. Jedem Teilnehmer wird zwischen 0,5 h und 1 h Blutentnahme ein Standardfrühstück mit einfachem Bagel und Frischkäse serviert. Nach 4 h Blutentnahme erhalten die Probanden eine identische Mahlzeit zum Mittagessen. Unmittelbar nach der Entnahme werden die Blutproben zentrifugiert und das Plasma bis zur Analyse bei -80 °C gelagert. Die Urinproben werden bis zur Analyse bei -80 Grad C gelagert. Nach zwei 7-tägigen Auswaschperioden wird der Vorgang wiederholt, wobei jede Gruppe auf die andere Behandlung umschaltet, d. h. die Gruppe, die Behandlung A erhalten hat, wird Behandlung B oder C erhalten, und die Gruppe, die Behandlung B erhalten hat, wird Behandlung A oder erhalten C, die Gruppe, die Behandlung C erhalten hat, wird Behandlung A oder B erhalten.

Berberin und Dihydroberberin liegen im Blut in nichtkonjugatfreier Form vor. Berberrubin, ein Hauptmetabolit, existiert in freier Form und in Phase-II-Metaboliten, einschließlich Sulfaten und Glucuronid. Um Berberrubin in allen Formen zu analysieren, wird ein Teil des Plasmas oder Urins mit β-Glucuronidase aus Helix pomatia behandelt, um seine Sulfate/Glucuronide zu hydrolysieren. Berberin und Berberrubin werden mit oder ohne Enzymbehandlung mittels Lösungsmittel- oder Festphasenextraktion aus Plasma oder Urin extrahiert. Die Konzentration der Verbindungen wird mit dem HPLC-ESI-MS/MS-Verfahren bestimmt. Pharmakokinetische Parameter wie Fläche unter der Plasmakonzentrations-Zeit-Kurve (AUC), Spitzenkonzentration (Cmax), Zeit bei Spitzenkonzentration (Tmax) und Eliminationshalbwertszeit (T1/2) werden für Berberine, freies Berberrubin und Gesamt-Berberrubin berechnet . Die relative Absorption wird als Verhältnis der berechneten AUCs ausgedrückt.