Absorpsjonen av bioaktivt berberin hos mennesker

Berberin er mye brukt som urtemedisin og mange helsemessige fordeler. Disse er godt dokumentert i litteraturen, inkludert senking av blodlipider og glukose, har anti-inflammatorisk og anti-tumor aktivitet, forebygger og forsinker nevrodegenerative sykdommer (Alzheimer, Parkinsons og Huntingtons sykdom) og forebygging av fedme. Imidlertid er absorpsjonshastigheten av berberin svært lav. Studieteamet mener at tilsetning av TPGS eller Quillaja-ekstrakt som emulgator forbedrer absorpsjonen av berberin hos mennesker.

Biotilgjengeligheten til berberin er ekstremt lav. Bare 0,5 % av oralt inntatt berberin absorberes i tynntarmen og ca. 0,36 % kan komme inn i den systemiske sirkulasjonen. Omtrent 56 % av inntatt berberin ble ikke absorbert og ytterligere 43,5 % går tapt på grunn av metabolisme i tynntarmen.

Vitamin E TPGS (en vannløselig form av vitamin E) er et tilsetningsstoff godkjent av FDA. Det har potensial til å øke absorpsjonen av legemidler og kosttilskudd. TPGS er en effektiv hemmer av P-glykoproteiner som er ansvarlige for redusert absorpsjonshastighet av mange legemidler inkludert berberin. TPGS har potensialet til å være en sikker og effektiv adsorpsjonsforsterker for berberin og andre bioaktive botaniske stoffer.

Quillaja-ekstrakt er en naturlig GRAS (generelt anerkjent som sikker) matvarekvalitets surfaktant/emulgeringsmiddelingrediens rik på saponiner og sapogeniner. Det er renset fra Quillaja Saponaria Molina-treet som er hjemmehørende i Chile. Quillaja-ekstrakt er en godkjent ingrediens for bruk i mat og drikke av FDA under tittel 21 CFR 172.51. Det er et godkjent mattilsetningsstoff i EU under kode E 999. Quillaja-ekstrakt er en attraktiv alternativ emulgator for berberinformulering fordi den møter forbrukernes etterspørsel etter naturlige ingredienser. Quillaja-ekstrakt gir ekstra fordeler med anti-inflammasjon og kolesterolsenkende til kosttilskudd. Noen tidlige studier før 2000 antydet at Quillaja saponin DS-1 fremmer absorpsjonen av insulin og aminoglykosid-antibiotika via okulær og nasal rute ved å redusere permeabiliteten til epitelbarrieren. Det er imidlertid ikke kjent om quillaja påvirker absorpsjonen av berberin in vivo eller hos mennesker.

Spesifikke mål:

1. For å bestemme om TPGS- eller Quillaja-ekstraktemulgering øker biotilgjengeligheten av oralt inntatt berberin hos frivillige ved å øke plasmakonsentrasjonstidskurven (AUC), toppkonsentrasjon (Cmax) og eliminasjonshalveringstid (T1/2).
2. For å bestemme om TPGS eller Quillaja ekstrakt emulgering endrer fase I metabolisme, fase II metabolisme eller metabolisme av tarmmikrobiota for oralt inntatt berberin hos mennesker

Hypotesen for denne forskningen er at TPGS- eller Quillaja-ekstraktemulgering øker biotilgjengeligheten av oralt inntatt berberin hos mennesker ved å endre metabolismen og farmakokinetiske profiler.

Annonsen vil være i form av flyers. Kontaktinformasjon til etterforskerne vil bli inkludert i flyeren. Alle deltakere vil motta skriftlig og muntlig informasjon om de naturlige og potensielle risikoene ved studien. Det informerte samtykkeskjemaet vil bli gitt til deltakerne for å få samtykke i et privat rom 7 dager før studien.

Screening, tolerabilitetstest og informert samtykke: Forsøkspersonen vil ta to kapsler av referansekosttilskuddet berberin med 8 gram romtemperatur vann, og forsøkspersonen vil forbli i fastende tilstand i 4 timer. Etter å ha fullført en 4 timers periode vil det bli servert en standard lunsj med vann. Hvis forsøkspersonen opplever diaré etter å ha tatt tilskudd, vil hun/han umiddelbart rapportere til hovedetterforskeren, Dr. Wang eller studiekoordinatoren. Resultatet av toleransetesten vil basere seg på egenvurdering av diaré. Tolv deltakere vil bli valgt som ikke har symptomer på diaré. Eksperimentprosess: Deltakerne vil bli bedt om å unngå berberin, vitamin E TPGS eller Quillaja ekstrakt kosttilskudd og mat, overdreven mengde alkohol fra begynnelsen av 7-dagers kjøring i perioden til slutten av studere.

Deltakerne vil motta tre behandlinger (A: TPGS emulgert berberin eller B:Quillaja ekstrakt emulgert berberin myk gel og C: berberin referansepulver i harde skallkapsler) ved bruk av en randomisert crossover-design. Behandling A, B og C gir en lik mengde berberin ved 800 mg dose.

Tolv friske forsøkspersoner vil bli tilfeldig fordelt i tre grupper med 4 i hver gruppe. Forsøkspersonene vil bli bedt om å samle inn første urinprøver i en 8-ounce beholder levert av studieteamet før de tar tilskuddet, og resten av urinprøvene vil bli samlet i en annen beholder etter å ha tatt tilskudd i 12 timer. En utdannet og sertifisert phlebotomist vil bli ansatt for å ta blod. En catcher vil bli implantert i deltakernes underarm for blodprøvetaking. Etter at en baseline-blodprøve er tatt, vil fire deltakere i gruppe A motta to kapsler med TPGS emulgert berberin i myk gel (2x400 mg) og fire forsøkspersoner i gruppe B vil motta fire kapsler av Quillaja-ekstraktet emulgert berberin (4x200 mg) i mykt skall kapsler, og fire deltakere i gruppe C vil motta to kapsler berberinreferansepulver (2x400mg) i hard hylle. Ytterligere blodprøver vil bli tatt etter 0,5 timer, 1 timer, 2 timer, 3 timer, 4 timer, 6 timer, 8 timer og 12 timer for analyse av plasmakonsentrasjoner av berberin og berberrubin. I tillegg vil deltakerne samle alle urinprøver i en gallon størrelse plastbeholder i løpet av 12 timer etter den første dosen. En standard frokost med ren bagel med kremost vil bli gitt til hver deltaker mellom 0,5 timer og 1 time blodprøvetaking. Etter 4 timers blodprøvetaking vil forsøkspersonene få et identisk måltid til lunsj. Umiddelbart etter innsamling vil blodprøver sentrifugeres og plasma lagres ved -80 grader C frem til analyse. Urinprøvene vil bli lagret ved -80 grader C frem til analyse. Etter to 7-dagers utvaskingsperioder vil prosessen gjentas med hver gruppe som går over til den andre behandlingen, det vil si at gruppen som fikk behandling A vil ta behandling B eller C og gruppen som fikk behandling B vil ta behandling A eller C vil gruppen som fikk behandling C ta behandling A eller B.

Berberin og dihydroberberin i blod finnes i ikke-konjugert fri form. En hovedmetabolitt berberrubin finnes i fri form og fase II-metabolitter inkludert sulfater og glukuronid. For å analysere berberrubin i alle former, vil en del av plasma eller urin bli behandlet med β-glukuronidase fra Helix pomatia for å hydrolysere dets sulfat/glukuronider. Berberin og berberrubin vil bli ekstrahert fra plasma eller urin med eller uten enzymbehandling ved bruk av løsemiddel eller fastfaseekstraksjon. Forbindelsenes konsentrasjon vil bli bestemt ved hjelp av HPLC-ESI-MS/MS-metoden. Farmakokinetiske parametere som areal under plasmakonsentrasjonstidskurven (AUC), toppkonsentrasjon (Cmax), tid ved toppkonsentrasjon (Tmax) og eliminasjonshalveringstid (T1/2) vil bli beregnet for berberiner, fri berberrubin og total berberrubin . Relativ absorpsjon vil bli uttrykt som forholdet mellom beregnede AUC-er.