Берберин (ранее также ямаицин и ксантопикрит) — алкалоид из группы растительного происхождения, встречается в различных частях многих растений, принадлежащих к самым разнообразным семействам, поэтому с этой точки зрения его можно считать одним из самых распространенных в растительном царстве. Кроме барбариса (Bebreris vulgaris), он найден в корнях коломба (Radix Colombo), принадлежащем растению Cocculus palmatus Dec., в коре Geoffroya inermis и Xanthoxylum clava Herculis (откуда его прежние названия ямаицин и ксантопикрит) и т. д. В настоящее время его получают из корней культивируемого лекарственного растения Coptis chinensisXu, Z., Feng, W., Shen, Q., Yu, N., Yu, K., Wang, S., ... & Guo, Y. (2017). Rhizoma coptidis and berberine as a natural drug to combat aging and aging-related diseases via anti-oxidation and AMPK activation. Aging and disease, 8(6), 760. .
Поскольку берберин обладает множеством ценных фармакологических свойств, ученые ищут пути его применения для лечения и предупреждения различных заболеваний, включая рак, болезни сердца и сахарный диабетGao, Y., Wang, F., Song, Y., & Liu, H. (2020). The status of and trends in the pharmacology of berberine: a bibliometric review [1985–2018]. Chinese medicine, 15(1), 1-13. Patel, P. (2021). A bird's eye view on a therapeutically ‘wonder molecule’: Berberine. Phytomedicine Plus, 100070. Malhotra, B., Kulkarni, G. T., Dhiman, N., Sharma, A. K., & Kharkwal, H. (2021). Recent advances on Berberis aristata emphasizing berberine alkaloid including phytochemistry, pharmacology and drug delivery system. Journal of Herbal Medicine, 100433. .
Химические свойства Берберин представляет собой желтые иглы, имеющие горький вкус и содержащие кристаллизационную воду (5½Н2О), из которых три выделяются при температуре 100°; оптически он неактивен, безводный плавится при 120°; легко растворим в горячей воде и спирте, мало — в эфире и хлороформе. Соли берберина кристалличны; большая часть их имеет золотисто-желтый цвет; в воде они легче растворимы, нежели в слабых кислотах; для берберина известна соль С20H17NO4·HI·I2, осаждающаяся при смешении хлористоводородного берберина с раствором иода в иодистом калии и представляющая длинные, тонкие, бурые иглы с алмазным блеском.
Способы получения Удобнее всего берберин получается следующим образом: корень растения Hydrastis canadensis кипятят с водой, экстракт выпаривают и обрабатывают этиловым спиртом; полученный раствор смешивают с ¼ объёма воды, отгоняют большую часть спирта, и горячий остаток подкисляют слабой серной кислотой; выкристаллизовавшийся сернокислый берберин затем разлагают свежеосажденною окисью свинца.
Применение Берберин использовался в Китае в качестве медицинского средства с глубокой древностиBirdsall, T. C. (1997). Berberine: Therapeutic Potential of Alkaloid Found in Several Medicinal Plants. Altern. Med. Rev., 2, 94-103.Kumar, A., Chopra, K., Mukherjee, M., Pottabathini, R., & Dhull, D. K. (2015). Current knowledge and pharmacological profile of berberine: an update. European journal of pharmacology, 761, 288-297. . Он упоминался в Шэнь-нун еще в 3000 г. до н.э.The divine farmer's materia medica : a translation of the Shen Nong Ben Cao Jing. Yang, Shouzhong (1st ed.). Boulder, CO: Blue Poppy Press. 1998. . Гидрохлорид берберина, включен в Фармакопею Китайской Народной Республики в качестве перорального антибактериального средства и является распространенным лекарством, отпускаемым без рецепта, при желудочно-кишечной инфекции"盐酸小檗碱 (Berberine Hydrochloride)". Pharmacopoeia of the People's Republic of China (in Chinese). 2 (5 ed.). p. 875. ISBN 978-7-5067-7337-9.
Экспериментальные данные Берберин обладает геропротекторными свойствами, он может защищать организм от сердечно-сосудистых болезнейFeng, X., Sureda, A., Jafari, S., Memariani, Z., Tewari, D., Annunziata, G., ... & Sychrova, A. (2019). Berberine in Cardiovascular and Metabolic Diseases: From Mechanisms to Therapeutics. Theranostics, 9(7), 1923. , диабета и возрастной потери способности к обучениюWang, K. F., Chen, Q., Wu, N., Li, Y., Zhang, R., Wang, J., ... & Chen, J. (2019). Berberine ameliorates spatial learning memory impairment and modulates cholinergic anti-inflammatory pathway in diabetic rats. Frontiers in pharmacology, 10, 1003. . В частности, берберин может ингибировать накопление холестерина в создающих атеросклеротические бляшки пенистых клетках путем подавления активности комплекса AP-1 и активации пути Nrf2 / HO-1 и таким образом противодействовать развитию атеросклерозаYang, X. J., Liu, F., Feng, N., Ding, X. S., Chen, Y., Zhu, S. X., ... & Feng, X. F. (2020). Berberine Attenuates Cholesterol Accumulation in Macrophage Foam Cells by Suppressing AP-1 Activity and Activation of the Nrf2/HO-1 Pathway. Journal of Cardiovascular Pharmacology, 75(1), 45-53. Он продлил продолжительность жизни самок мух Drosophila melanogaster среднюю (на 27%), и максимальную (на 78%)Navrotskaya VV, Oxenkrug G, Vorobyova LI, Summergrad P. (2012). Berberine prolongs life span and stimulates locomotor activity of Drosophila melanogaster. American journal of plant sciences. 3(7A): 1037. . Кроме того он увеличил продолжительность жизни естественно состарившихся мышей на ~ 16,49%Dang Y, An Y, He J, Huang B, Zhu J, Gao M, Zhang S, Wang X, Yang B, Xie Z. (2019). Berberine ameliorates cellular senescence and extends the lifespan of mice via regulating p16 and cyclin protein expression. Aging Cell. e13060. ..
В ряде исследований показано, что берберин также может проявлять некоторое противораковое действие при лейкемииLin CC, Lin SY, Chung JG, Lin JP, Chen GW, Kao ST. (2006). Down-regulation of cyclin B1 and up-regulation of Wee1 by berberine promotes entry of leukemia cells into the G2/M-phase of the cell cycle. Anticancer Res.;26(2a), 1097–104. , меланомеLetašiová, S., Jantová, S., Čipák, L. U., & Múčková, M. (2006). Berberine—antiproliferative activity in vitro and induction of apoptosis/necrosis of the U937 and B16 cells. Cancer letters, 239(2), 254-262. , глиобластомеWang, J., Qi, Q., Feng, Z., Zhang, X., Huang, B., Chen, A., ... & Wang, J. (2016). Berberine induces autophagy in glioblastoma by targeting the AMPK/mTOR/ULK1-pathway. Oncotarget, 7(41), 66944–66958. , гепатоцеллюлярной карциномеYang, X., & Huang, N. (2013). Berberine induces selective apoptosis through the AMPK‑mediated mitochondrial/caspase pathway in hepatocellular carcinoma. Molecular medicine reports, 8(2), 505-510. , раке толстой кишкиPalmieri, A., Scapoli, L., Iapichino, A., Mercolini, L., Mandrone, M., Poli, F., ... & Martinelli, M. (2019). Berberine and Tinospora cordifolia exert a potential anticancer effect on colon cancer cells by acting on specific pathways. International journal of immunopathology and pharmacology, 33, 2058738419855567. и множественной миеломеHu, H. Y., Li, K. P., Wang, X. J., Liu, Y., Lu, Z. G., Dong, R. H., ... & Zhang, M. X. (2013). Set9, NF-κB, and microRNA-21 mediate berberine-induced apoptosis of human multiple myeloma cells. Acta Pharmacologica Sinica, 34(1), 157-166. . Поэтому может служить в качестве одного из средств профилактики онкогенеза. Галангин является мощным ингибитором клеток карциномы пищевода в сочетании с берберином.
Сочетание берберина с пентоксифиллином обладает способностью защищать почки от поврежденияAl-Kuraishy, H. M., Al-Gareeb, A. I., & Hussien, N. R. (2019). Synergistic effect of berberine and pentoxifylline in attenuation of acute kidney injury. International journal of critical illness and injury science, 9(2), 69–74. , а сочетание берберина с iSN04 (ДНК-аптамером из 18 оснований, полученным из теломерной части генома Lactobacillus rhamnosus) восстанавливает дифференцировку миобластов скелетных мышц и поэтому может стать лекарством от митохондриальных миопатийShinji, S., Umezawa, K., Nihashi, Y., Nakamura, S., Shimosato, T., & Takaya, T. (2021). Identification of the myogenetic oligodeoxynucleotides (myoDNs) that promote differentiation of skeletal muscle myoblasts by targeting nucleolin. Frontiers in cell and developmental biology, 8, 1683. .
Берберин является ингибитором CYP3A4 и CYP2D6 что приводит к взаимодействию со многими лекарствами.
Аналоги и метаболиты берберина Берберин может быть окислен кишечной микробиотой до 8-оксиберберина, а именно оксиберберина, который, как оказалось, менее токсичен по сравнению с берберином и проявляет лучшую противовоспалительную, противогрибковую и антиаритмическую активность по сравнению с бербериномLi, C., Ai, G., Wang, Y., Lu, Q., Luo, C., Tan, L., ... & Su, Z. (2020). Oxyberberine, a novel gut microbiota-mediated metabolite of berberine, possesses superior anti-colitis effect: impact on intestinal epithelial barrier, gut microbiota profile and TLR4-MyD88-NF-κB pathway. Pharmacological research, 152, 104603. Li, C. L., Tan, L. H., Wang, Y. F., Luo, C. D., Chen, H. B., Lu, Q., ... & Su, Z. R. (2019). Comparison of anti-inflammatory effects of berberine, and its natural oxidative and reduced derivatives from Rhizoma Coptidis in vitro and in vivo. Phytomedicine, 52, 272-283. Dou, Y., Huang, R., Li, Q., Liu, Y., Li, Y., Chen, H., ... & Su, Z. (2021). Oxyberberine, an absorbed metabolite of berberine, possess superior hypoglycemic effect via regulating the PI3K/Akt and Nrf2 signaling pathways. Biomedicine & Pharmacotherapy, 137, 111312. , а также обладает превосходящим противодиабетическим действием по сравнению с берберином.
Аналог берберина, называемый коптизином, известен своим горьким вкусом. Они оба являются изохинолиновыми алкалоидами и проявляют во многом сходные свойстваDostál, J., Man, S., Sečkářová, P., Hulová, D., Nečas, M., Potáček, M., ... & Marek, R. (2004). Berberine and coptisine free bases. Journal of Molecular Structure, 687(1-3), 135-142. https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2003.09.018. В частности, коптизин, так же как и берберин, способен ингибировать экспрессию протеинкиназы (ROCK)Gong, L. L., Fang, L. H., Wang, S. B., Sun, J. L., Qin, H. L., Li, X. X., ... & Du, G. H. (2012). Coptisine exert cardioprotective effect through anti-oxidative and inhibition of RhoA/Rho kinase pathway on isoproterenol-induced myocardial infarction in rats. Atherosclerosis, 222(1), 50-58. Wu, J., Luo, Y., Deng, D., Su, S., Li, S., Xiang, L., ... & Meng, X. (2019). Coptisine from Coptis chinensis exerts diverse beneficial properties: A concise review. Journal of cellular and molecular medicine, 23(12), 7946-7960. .
Примечания
Литература
См. также Глиптины
Категория:Алкалоиды Категория:Изохинолины Категория:Токсикология Категория:Фармакология Категория:Соединения азота по алфавиту