Absorptionen av bioaktivt berberin hos människa

Berberin används ofta som örtmedicin och har många hälsofördelar. Dessa är väldokumenterade i litteraturen, inklusive sänkning av blodlipider och glukos, har antiinflammatorisk och antitumöraktivitet, förebygger och fördröjer neurodegenerativa sjukdomar (Alzheimers, Parkinsons och Huntingtons sjukdom) och förebyggande av fetma. Absorptionshastigheten för berberin är dock mycket låg. Studieteamet tror att tillsats av TPGS eller Quillaja-extrakt som emulgeringsmedel förbättrar absorptionen av berberin hos människor.

Biotillgängligheten av berberin är extremt låg. Endast 0,5 % av oralt intaget berberin absorberas i tunntarmen och cirka 0,36 % kan komma in i den systemiska cirkulationen. Cirka 56 % av det intagna berberinet absorberades inte och ytterligare 43,5 % går förlorade på grund av metabolism i tunntarmen.

Vitamin E TPGS (en vattenlöslig form av vitamin E) är en livsmedelstillsats godkänd av FDA. Det har potential att öka absorptionen av läkemedel och kosttillskott. TPGS är en effektiv hämmare av P-glykoproteiner som är ansvariga för minskad absorptionshastighet av många läkemedel inklusive berberin. TPGS har potentialen att vara en säker och effektiv adsorptionsförstärkare för berberin och andra bioaktiva växter.

Quillaja-extrakt är en naturlig GRAS (allmänt erkänd som säker) ytaktivt medel/emulgeringsmedel av livsmedelskvalitet rik på saponiner och sapogeniner. Den är renad från trädet Quillaja Saponaria Molina som är inhemskt i Chile. Quillaja-extrakt är en godkänd ingrediens för användning i mat och dryck av FDA under titel 21 CFR 172.51. Det är en godkänd livsmedelstillsats i EU under kod E 999. Quillaja-extrakt är ett attraktivt alternativt emulgeringsmedel för berberinformulering eftersom det möter konsumenternas efterfrågan på naturlig ingrediens. Quillaja-extrakt ger ytterligare fördelar av antiinflammation och kolesterolsänkande till kosttillskott. En tidig studie före 2000 antydde att Quillaja saponin DS-1 främjar absorptionen av insulin och aminoglykosidantibiotika via ögonen och näsan genom att minska epitelbarriärens permeabilitet. Det är dock inte känt om quillaja påverkar absorptionen av berberin in vivo eller hos människa.

Specifika mål:

1. För att avgöra om TPGS- eller Quillaja-extraktemulgering ökar biotillgängligheten av oralt intaget berberin hos frivilliga försökspersoner genom att öka dess plasmakoncentrationstidskurva (AUC), toppkoncentration (Cmax) och halveringstid för eliminering (T1/2).
2. För att avgöra om TPGS- eller Quillaja-extraktemulgering förändrar fas I-metabolism, fas II-metabolism eller metabolism av tarmmikrobiota för oralt intaget berberin hos människa

Hypotesen för denna forskning är att TPGS- eller Quillaja-extraktemulgering förbättrar biotillgängligheten av oralt intaget berberin hos människa genom att förändra dess metabolism och farmakokinetiska profiler.

Annons kommer att vara i form av flygblad. Kontaktinformation till utredarna kommer att inkluderas i flygbladet. Alla deltagare kommer att få skriftlig och muntlig information om de naturliga och potentiella riskerna med studien. Det informerade samtyckesformuläret kommer att ges till deltagarna för att få samtycke i ett privat rum 7 dagar före studien.

Screening, tolerabilitetstest och informerat samtycke: Försökspersonen kommer att ta två kapslar av referenskosttillskottet berberin med 8 uns rumstempererat vatten och försökspersonen förblir i fastande tillstånd i 4 timmar. Efter avslutad 4 timmars period kommer en standardlunch med vatten att serveras. Om försökspersonen upplever diarré efter att ha tagit tillskott, kommer hon/han omedelbart att rapportera till huvudutredaren, Dr Wang eller studiekoordinatorn. Resultatet av tolerabilitetstestet kommer att baseras på självbedömningen av diarré. Tolv deltagare kommer att väljas ut utan symtom på diarré. Experimentprocess: Deltagarna kommer att rekommenderas att undvika berberin, vitamin E TPGS eller Quillaja-extrakttillskott och mat, överdriven mängd alkohol från början av 7-dagarsperioden till slutet av studie.

Deltagarna kommer att få tre behandlingar (A: TPGS emulgerad berberin eller B:Quillaja extrakt emulgerad berberin mjuk gel och C: berberin referenspulver i hårda skalkapslar) med en randomiserad crossover-design. Behandling A, B och C ger en lika stor mängd berberin vid 800 mg dos.

Tolv friska försökspersoner kommer att slumpmässigt fördelas i tre grupper med 4 i varje grupp. Försökspersonerna kommer att uppmanas att samla in första urinprover i en 8-ounce behållare som tillhandahålls av studieteamet innan de tar tillskottet och resten av urinproverna kommer att samlas in i en annan behållare efter att ha tagit tillskottet under 12 timmar. En utbildad och certifierad phlebotomist kommer att anlitas för att ta blod. En catcher kommer att implanteras i deltagarnas underarm för blodtagning. Efter att ett baslinjeblodprov tagits kommer fyra deltagare i grupp A att få två kapslar TPGS emulgerad berberin i mjuk gel (2x400mg) och fyra försökspersoner i grupp B kommer att få fyra kapslar av Quillaja-extraktet emulgerad berberin (4x200mg) i mjukt skal kapslar, och fyra deltagare i grupp C kommer att få två kapslar berberinreferenspulver (2x400mg) i hårdhylla. Ytterligare blodprover kommer att tas efter 0,5 h, 1 h, 2 h, 3 h, 4 h, 6 h, 8 h och 12 h för analys av plasmakoncentrationer av berberin och berberrubin. Dessutom kommer deltagarna att samla alla urinprover i en plastbehållare i gallonstorlek under 12 timmar efter den initiala dosen. En standardfrukost med vanlig bagel med färskost kommer att ges till varje deltagare mellan 0,5 timmar och 1 timmes blodtagning. Efter 4 timmars blodtagning kommer försökspersonerna att få en identisk måltid till lunch. Omedelbart efter insamling kommer blodprover att centrifugeras och plasma kommer att förvaras vid -80 grader C fram till analys. Urinproverna kommer att förvaras vid -80 grader C fram till analys. Efter två 7-dagars uttvättningsperioder kommer processen att upprepas med varje grupp som går över till den andra behandlingen, det vill säga gruppen som fick behandling A kommer att ta behandling B eller C och gruppen som fick behandling B kommer att ta behandling A eller C kommer gruppen som fått behandling C att ta behandling A eller B.

Berberin och dihydroberberin i blod finns i icke-konjugerad fri form. En huvudmetabolit berberrubin finns i fri form och fas II-metaboliter inklusive sulfater och glukuronid. För att analysera berberrubin i alla former kommer en del av plasma eller urin att behandlas med β-glukuronidas från Helix pomatia för att hydrolysera dess sulfat/glukuronider. Berberin och berberrubin kommer att extraheras från plasma eller urin med eller utan enzymbehandling med lösningsmedel eller fastfasextraktion. Föreningarnas koncentration kommer att bestämmas med hjälp av HPLC-ESI-MS/MS-metoden. Farmakokinetiska parametrar såsom area under plasmakoncentrationstidskurvan (AUC), toppkoncentration (Cmax), tid vid toppkoncentration (Tmax) och halveringstid för eliminering (T1/2) kommer att beräknas för berberiner, fri berberrubin och total berberrubin . Relativ absorption kommer att uttryckas som förhållandet mellan beräknade AUC.