De absorptie van bioactieve berberine bij de mens

Berberine wordt veel gebruikt als kruidengeneesmiddel en heeft veel voordelen voor de gezondheid. Deze zijn goed gedocumenteerd in de literatuur, waaronder het verlagen van bloedlipiden en glucose, het hebben van ontstekingsremmende en antitumoractiviteit, het voorkomen en vertragen van neurodegeneratieve ziekten (ziekte van Alzheimer, Parkinson en Huntington) en het voorkomen van obesitas. De absorptiesnelheid van berberine is echter erg laag. Het onderzoeksteam is van mening dat het toevoegen van TPGS of Quillaja-extract als emulgator de opname van berberine bij de mens verbetert.

De biologische beschikbaarheid van berberine is extreem laag. Slechts 0,5% van de oraal ingenomen berberine wordt geabsorbeerd in de dunne darm en ongeveer 0,36% kan in de systemische circulatie terechtkomen. Ongeveer 56% van de ingenomen berberine werd niet geabsorbeerd en nog eens 43,5% ging verloren door metabolisme in de dunne darm.

Vitamine E TPGS (een in water oplosbare vorm van vitamine E) is een door de FDA goedgekeurd voedingsadditief. Het heeft het potentieel om de opname van medicijnen en voedingssupplementen te verhogen. TPGS is een effectieve remmer van P-glycoproteïnen die verantwoordelijk zijn voor een verminderde absorptiesnelheid van veel geneesmiddelen, waaronder berberine. TPGS heeft het potentieel om een ​​veilige en effectieve adsorptieverbeteraar te zijn voor berberine en andere bioactieve plantaardige stoffen.

Quillaja-extract is een natuurlijk GRAS (algemeen erkend als veilig) oppervlakteactieve stof/emulgator van voedingskwaliteit die rijk is aan saponinen en sapogeninen. Het wordt gezuiverd uit de Quillaja Saponaria Molina-boom die inheems is in Chili. Quillaja-extract is een goedgekeurd ingrediënt voor gebruik in voedingsmiddelen en dranken door de FDA onder titel 21 CFR 172.51. Het is een goedgekeurd voedingsadditief in de Europese Unie onder code E 999. Quillaja-extract is een aantrekkelijke alternatieve emulgator voor berberine-formuleringen omdat het voldoet aan de vraag van consumenten naar natuurlijke ingrediënten. Quillaja-extract biedt extra voordelen van ontstekingsremmende en cholesterolverlagende voedingssupplementen. Sommige vroege studies vóór 2000 suggereerden dat Quillaja saponine DS-1 de absorptie van insuline en aminoglycoside-antibiotica via de oculaire en nasale route bevordert door de permeabiliteit van de epitheelbarrière te verminderen. Het is echter niet bekend of quillaja de absorptie van berberine in vivo of bij de mens beïnvloedt.

Specifieke doelstellingen:

1. Om te bepalen of TPGS- of Quillaja-extractemulgering de biologische beschikbaarheid van oraal ingenomen berberine bij menselijke vrijwilligers verhoogt door de plasmaconcentratie-tijdcurve (AUC), piekconcentratie (Cmax) en eliminatiehalfwaardetijd (T1/2) te verhogen.
2. Om te bepalen of TPGS- of Quillaja-extractemulgering het fase I-metabolisme, het fase II-metabolisme of het metabolisme door de darmmicrobiota verandert voor oraal ingenomen berberine bij de mens

De hypothese van dit onderzoek is dat emulgering van TPGS of Quillaja-extract de biologische beschikbaarheid van oraal ingenomen berberine bij de mens verbetert door het metabolisme en de farmacokinetische profielen te veranderen.

Er zal reclame gemaakt worden in de vorm van flyers. Contactgegevens van onderzoekers zullen in de flyer worden opgenomen. Alle deelnemers krijgen schriftelijke en mondelinge informatie over de natuurlijke en potentiële risico's van het onderzoek. Het geïnformeerde toestemmingsformulier wordt 7 dagen voor het onderzoek aan de deelnemers gegeven om toestemming te krijgen in een privékamer.

Screening, verdraagbaarheidstest en geïnformeerde toestemming: De proefpersoon neemt twee capsules van het referentie-berberine-voedingssupplement met 8 ons water op kamertemperatuur en de proefpersoon blijft 4 uur nuchter. Na een periode van 4 uur wordt een standaardlunch met water geserveerd. Als de proefpersoon diarree krijgt na het innemen van een supplement, zal hij/zij dit onmiddellijk melden aan de hoofdonderzoeker, dr. Wang of de studiecoördinator. Het resultaat van de verdraagbaarheidstest zal gebaseerd zijn op de zelfbeoordeling van diarree. Twaalf deelnemers worden gekozen die geen symptomen van diarree hebben Experimentproces: deelnemers wordt geadviseerd om berberine, vitamine E TPGS of Quillaja-extractsupplementen en voedsel te vermijden, overmatige hoeveelheid alcohol vanaf het begin van de 7-daagse inloopperiode tot het einde van de studie.

Deelnemers krijgen drie behandelingen (A: TPGS-geëmulgeerde berberine of B: Quillaja-extract geëmulgeerde berberine-softgel en C: berberine-referentiepoeder in capsules met harde schaal) met behulp van een gerandomiseerd crossover-ontwerp. Behandeling A, B en C geven een gelijke hoeveelheid berberine in een dosis van 800 mg.

Twaalf gezonde proefpersonen zullen willekeurig worden toegewezen aan drie groepen met vier in elke groep. Proefpersonen zullen worden gevraagd om de eerste urinemonsters te verzamelen in een 8-ounce container die door het onderzoeksteam is verstrekt voordat ze het supplement innemen en de rest van de urinemonsters zal worden verzameld in een andere container na inname van supplement gedurende een periode van 12 uur. Er zal een getrainde en gediplomeerde aderlating worden ingehuurd om bloed af te nemen. Een vanger wordt geïmplanteerd in de onderarm van de deelnemer voor bloedafname. Nadat een baseline bloedmonster is genomen, krijgen vier deelnemers in groep A twee capsules TPGS geëmulgeerde berberine in zachte gel (2x400mg) en vier proefpersonen in groep B krijgen vier capsules van het Quillaja-extract geëmulgeerde berberine (4x200mg) in softshell capsules, en vier deelnemers in groep C krijgen twee capsules berberine-referentiepoeder (2x400 mg) in hard shelf. Er zullen extra bloedmonsters worden genomen om 0,5 uur, 1 uur, 2 uur, 3 uur, 4 uur, 6 uur, 8 uur en 12 uur voor analyse van plasmaconcentraties van berberine en berberrubine. Bovendien verzamelen de deelnemers gedurende 12 uur na de initiële dosis alle urinemonsters in een plastic container van gallonformaat. Elke deelnemer krijgt tussen 0,5 uur en 1 uur bloedafname een standaardontbijt van naturel bagel met roomkaas. Na 4 uur bloedafname krijgen de proefpersonen een identieke maaltijd voor de lunch. Onmiddellijk na afname worden de bloedmonsters gecentrifugeerd en wordt het plasma tot analyse bij -80°C bewaard. De urinemonsters worden tot analyse bewaard bij -80°C. Na twee uitwasperiodes van 7 dagen wordt het proces herhaald waarbij elke groep overschakelt op de andere behandeling, dat wil zeggen dat de groep die behandeling A kreeg behandeling B of C krijgt en de groep die behandeling B kreeg behandeling A of C, krijgt de groep die behandeling C heeft gekregen behandeling A of B.

Berberine en dihydroberberine in het bloed bestaan ​​in niet-geconjugeerde vrije vorm. Een belangrijke metaboliet, berberrubine, bestaat in vrije vorm en fase II-metabolieten, waaronder sulfaten en glucuronide. Om berberrubine in alle vormen te analyseren, wordt een deel van het plasma of de urine behandeld met β-glucuronidase van Helix pomatia om zijn sulfaat/glucuroniden te hydrolyseren. Berberine en berberrubine worden geëxtraheerd uit plasma of urine met of zonder enzymbehandeling met behulp van oplosmiddel- of vastefase-extractie. De concentratie van de verbindingen zal worden bepaald met behulp van de HPLC-ESI-MS/MS-methode. Farmacokinetische parameters zoals oppervlakte onder de plasmaconcentratie-tijdcurve (AUC), piekconcentratie (Cmax), tijd bij piekconcentratie (Tmax) en eliminatiehalfwaardetijd (T1/2) worden berekend voor berberines, vrij berberrubine en totaal berberrubine . De relatieve absorptie wordt uitgedrukt als de verhouding van de berekende AUC's.