Берберин

Берберин — четвертинна амонійна сіль з групи протоберберинів алкалоїдів бензилізохіноліну, які містяться в таких рослинах, як Berberis vulgaris (барбарис), Berberis aristata (дерево куркуми), Mahonia aquifolium (орегонський виноград), Hydrastis canadensis (золотий тюль), Xanthorhiza simplicissima (жовтий корінь), Phellodendron amurense (амурське пробкове дерево), Coptis chinensis (китайська золотонитка), Tinospora cordifolia, Argemone mexicana (колючий мак) і (Eschscholzia californica) (каліфорнійський мак). Берберин зазвичай міститься в коренях, кореневищах, стеблах і корі.

Берберин
Назва за IUPAC	9,10-Dimethoxy-7,8,13,13a-tetradehydro-2′H-[1,3]dioxolo[4′,5′:2,3]berbin-7-ium
Систематична назва	9,10-Dimethoxy-5,6-dihydro-2H-7λ^5-[1,3]dioxolo[4,5-g]isoquinolino[3,2-a]isoquinolin-7-ylium
Інші назви	Umbellatine; 5,6-Dihydro-9,10-dimethoxybenzo[g]-1,3-benzodioxolo[5,6-a]quinolizinium; 7,8,13,13a-Tetradehydro-9,10-dimethoxy-2,3-(methylenedioxy)berbinium
Ідентифікатори
Номер CAS	2086-83-1
PubChem	2353
Номер EINECS	218-229-1
DrugBank	DB04115
KEGG	C00757
Назва MeSH	D03.132.098.057.100 і D03.633.400.168.100
ChEBI	16118
SMILES	O1c2c(OC1)cc5c(c2)c4cc3ccc(OC)c(OC)c3c[n+]4CC5
InChI	1/C20H18NO4/c1-22-17-4-3-12-7-16-14-9-19-18(24-11-25-19)8-13(14)5-6-21(16)10-15(12)20(17)23-2/h3-4,7-10H,5-6,11H2,1-2H3/q+1
Номер Бельштейна	3570374
Властивості
Молекулярна формула	C20H18NO4
Молярна маса	336,36 г/моль
Зовнішній вигляд	Yellow solid
Тпл	145
Розчинність (вода)	Slowly soluble
Якщо не зазначено інше, дані наведено для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)
Примітки картки

Завдяки жовтому забарвленню види берберісів використовувалися для фарбування вовни, шкіри, дерева. Під ультрафіолетовим світлом берберин демонструє сильну жовту флуоресценцію, що робить його корисним у гістології для (тучних клітин) на гепарин. Як натуральний барвник, берберин має колірний індекс 75160.

Дослідження та побічні ефекти

Існують дослідження, які вказують на те, що берберин може допомогти при різних станах, включаючи метаболічні захворювання, маркери запалення, дисфункцію печінки та нирок, а також шлунково-кишкові розлади. Оглядове дослідження 2023 року показало, що берберин може забезпечити помірний позитивний вплив на концентрацію ліпідів.

Берберин слабко пригнічує ферменти CYP2D6 і CYP3A4, які беруть участь у метаболізмі ендогенних речовин і ксенобіотиків, включаючи багато ліків, що відпускаються за рецептом.

Біосинтез

Біосинтез берберину

Алкалоїд берберин має тетрациклічний скелет, отриманий з бензилтетрагідроізохінолінової системи з включенням додаткового атома вуглецю як містка. Утворення берберинового містка пояснюється окислювальним процесом, у якому N — метильна група, що постачається S -аденозилметіоніном (SAM), окислюється до (іону імінію), а циклізація до ароматичного кільця відбувається завдяки фенольній групі.

Ретикулін є безпосереднім попередником алкалоїдів протоберберину в рослинах. Берберин — це алкалоїд, похідний від тирозину. L -DOPA і 4-гідроксипіровиноградна кислота походить з L -тирозину. Хоча дві молекули тирозину використовуються в біосинтетичному шляху, лише фенетиламінний фрагмент кільцевої системи тетрагідроізохіноліну утворюється через ДОФА, решта атомів вуглецю походять від тирозину через 4-гідроксифенілацетальдегід. L -DOPA втрачає вуглекислий газ з утворенням дофаміну 1. Подібним чином 4-гідроксипіровиноградна кислота також втрачає вуглекислий газ з утворенням 4-гідроксифенілацетальдегіду 2. Потім дофамін 1 реагує з 4-гідроксифенілацетальдегідом 2 з утворенням (S)-норкоклаурину 3 у реакції, подібній до (реакції Манніха). Після окислення та метилювання (SAM) утворюється (<i id="mwdg">S</i>)-ретикулін 4. (S)-ретикулін є основним проміжним продуктом для інших алкалоїдів. Потім відбувається окислення третинного аміну й утворюється (іон імінію) 5. У реакції, подібній до Манніху, орто- позиція фенолу є нуклеофільною, і електрони виштовхуються з утворенням 6. Потім продукт 6 зазнає кето-енольної таутомерії з утворенням (S)-скулерину, який потім метилюється SAM з утворенням (S)-тетрагідроколумбаміну 7. Потім продукт 7 окислюється з утворенням метилендіокси кільця з орто -метоксифенолу за допомогою O ₂ -, NADPH- і цитохром P450 -залежного ферменту, утворюючи (S)-канадин 8. Потім (S)-канадин окислюється з утворенням четвертинної ізохінолінієвої системи берберину. Це відбувається на двох окремих етапах окислення, обидва вимагають молекулярного кисню, при цьому H2O2 і H2O утворюються в послідовних процесах.

Культура і суспільство

Берберин використовується в традиційній китайській медицині.

Список літератури

2. The Merck Index, 14th ed., 1154. Berberine
3. Помилка цитування: Неправильний виклик тегу <ref>: для виносок під назвою Merck не вказано текст
4. Zhang Q, Cai L, Zhong G, Luo W (2010). Simultaneous determination of jatrorrhizine, palmatine, berberine, and obacunone in Phellodendri Amurensis Cortex by RP-HPLC. Zhongguo Zhong Yao Za Zhi = Zhongguo Zhongyao Zazhi = China Journal of Chinese Materia Medica. 35 (16): 2061—4. doi:10.4268/cjcmm20101603. PMID 21046728.
5. Berberine. PubChem, National Library of Medicine, US National Institutes of Health. 9 березня 2020. Процитовано 10 березня 2020.
6. Fluoreszenzfarbstoffe in der Natur (нім.). 2008. Процитовано 17 липня 2009.
7. B3251 Berberine chloride form. (Sigma-Aldrich). 2013. Процитовано 2 серпня 2013.
8. Коди жовтого кольору. www.rapidtables.org. Процитовано 22 червня 2023.
9. Li Z, Wang Y, Xu Q, Ma J, Li X, Yan J, Tian Y, Wen Y, Chen T (May 2023). Berberine and health outcomes: An umbrella review. Phytother Res. 37 (5): 2051—2066. doi:10.1002/ptr.7806. PMID 36999891.
10. Hernandez AV, Hwang J, Nasreen I, Sicignano D, Pasupuleti V, Snow-Caroti K та ін. (2023). Impact of Berberine or Berberine Combination Products on Lipoprotein, Triglyceride and Biological Safety Marker Concentrations in Patients with Hyperlipidemia: A Systematic Review and Meta-Analysis. J Diet Suppl: 1—18. doi:10.1080/19390211.2023.2212762. PMID 37183391.
11. Hermann R, von Richter O (September 2012). Clinical evidence of herbal drugs as perpetrators of pharmacokinetic drug interactions. Planta Medica. 78 (13): 1458—77. doi:10.1055/s-0032-1315117. PMID 22855269.
12. Medicinal Natural Products: A Biosynthetic Approach (вид. 3rd). West Sussex, England: Wiley. 2009. с. 357. ISBN .
13. Park SU, Facchini PJ (June 2000). Agrobacterium rhizogenes-mediated transformation of opium poppy, Papaver somniferum l., and California poppy, Eschscholzia californica cham., root cultures. Journal of Experimental Botany. 51 (347): 1005—16. doi:10.1093/jexbot/51.347.1005. PMID 10948228.
14. Medicinal Natural Products: A Biosynthetic Approach (вид. 3rd). West Sussex, England: Wiley. 2009. с. 358. ISBN .
15. Lin J, Cai Q, Liang B, Wu L, Zhuang Y, He Y, Lin W (January 2019). Berberine, a Traditional Chinese Medicine, Reduces Inflammation in Adipose Tissue, Polarizes M2 Macrophages, and Increases Energy Expenditure in Mice Fed a High-Fat Diet. Med Sci Monit. 25: 87—97. doi:10.12659/MSM.911849. PMC 6330261. PMID 30606998.