小檗碱有机酸盐降糖安全性及作用机制研究

发布时间：2020-03-24 22:56

【摘要】：盐酸小檗碱(BH)是从天然植物中提取的、治疗肠道感染的植物抗菌素,价廉易得,相对安全,近年研究发现了它作为老药的新用途--降血糖。Ⅱ型糖尿病(T2D)是糖、蛋白质、电解质等一系列代谢紊乱综合征。T2D及相关并发症对健康造成危害,严重影响患者的生活质量。BH降血糖作用安全有效,但仍存在引发高氯酸血症、生物利用度低、刺激肠胃等副作用,限制了它在临床上的应用。基于以上问题,本课题筛选出具有保健功能、对人体无害的有机酸,对BH进行转化,获得了四种小檗碱有机酸盐(Berberine organic acid salt,BOAs):枸橼酸小檗碱(Berberine citrate,BC)、苹果酸小檗碱(Berberine malate,BM)、琥珀酸小檗碱(Berberine succinate,BS)、富马酸小檗碱(Berberine fumarate,BF)。并对其安全性,生物利用度进行了评价,同时运用生化、病理、免疫组化、分子生物等检测手段对其降糖作用机制进行了研究,主要结果如下:1.BOAs的安全性评价以高脂高糖饲养和腹腔注射30mg/kg STZ建立T2D模型。500mg/kg·d灌胃6周,BH和BOAs组大鼠的体重、TC、TG、FBG、FINS、HOMA-IR均维持在正常水平(P0.01)。BH组Na~+、K~+、Cl~-、HCO_3~-、pH、PCO_2和BE水平与正常大鼠有显著性差异(P0.05),而BOAs组则无差异。结果表明,BOAs与BH的降糖作用相当,但BOAs在安全性方面更胜一筹。2.BOAs的体内药代动力学及生物有效性评价口服生物利用度较低,大大限制了小檗碱作为降糖剂的临床应用。故我们对BOAs进行体内药代动力学研究,对其生物有效性进行评价,并运用活体成像系统观察其组织分布情况,分析其在T2D大鼠体内代谢行为。各组于500mg/kg灌胃0.5、1、1.5、2、3、4、6、8、12、24h后,检测血药浓度。0.01 mol/LSDS作为增敏剂,进行活体成像,最后取脏器成像观察。与BH组相比,BOAs组的C_(max)均升高(BF组显著),AUC_(0-∞)均显著增大(p0.05),Cl/F均显著降低(p0.05);BF、BM、BS、BC的相对生物利用度分别是BH的1.278、1.243、1.3137、1.1931倍。BH或BF口服1h后主要分布在胃部,4h后经小肠、盲肠、直肠排出体外;组织成像发现药物在肝、肾、肺部均有积累,大量分布于肠道,而胃和心脏未观察到荧光。结果表明与BH相比,BOAs的生物利用度有所提高。3.BOAs的降糖机制研究T2D与肠道微生物和全身慢性炎症反应密切相关。因此,我们采用蛋白组学,基因测序等技术,展开了BOAs对T2D大鼠肠道菌群和TLR4/JNK/PI3K通路的作用研究。结果显示,T2D组大鼠糖、脂代谢紊乱,肠道菌群失调,产丁酸细菌和有益菌丰度下降,条件致病菌、还原硫酸盐菌、组织炎症增加。而BF能够显著改善代谢紊乱,促进肠道拟杆菌门、梭菌纲、普氏菌、拟普雷沃菌的增值,抑制拟杆菌目、毛螺菌科、理研菌科、脱硫弧菌的增值(p0.05)。通过对菌群的调节改善系统炎症,抑制TLR4和p-JNK的表达(p0.05),促进PI3K和GLUT2的表达(p0.05),加快葡萄糖的代谢,从而发挥对T2D大鼠的降糖作用。
【图文】：

枸橼酸,盐酸小檗碱,富马酸,琥珀酸

檗碱是一种常见的异喹啉类生物碱，结构式如图 2.1 所示。作为治疗抗菌素广为人知。早在 1926 年，日本学者就曾报道关于黄连素的提取国内或国外对小檗碱的有机酸盐的研究非常少，多以盐酸小檗碱为研，枸橼酸小檗碱被用作注射剂用于临床[46]，后因出现严重不良反应禁用 B-黄连素对Ⅱ型糖尿病大鼠的肾脏具有保护作用[47]。有研究显示，的脂肪族有机酸盐，口服吸收良好，可用于制备药用组合物。小檗碱著提高该类生物碱的生物利用度，对细菌感染、心律失常、血小板聚病、高血压、心力衰竭、肿瘤及 HIV 等疾病的治疗能够起到更好的2 所示，核磁共振碳谱图显示了盐酸小檗碱和 4 种有机酸小檗碱中碳R（100MHz）：177.64，171.73，71.44，43.32（枸橼酸结构上的碳）； 69.93，29.47（苹果酸结构上的碳）；：177.68，29.46（琥珀酸结构97，134.79（富马酸结构上的碳），如图 2.1 所示。

小檗碱,盐酸小檗碱,有机酸,体重

图 3.1 盐酸小檗碱（BH）有机酸小檗碱（BOAs）对Ⅱ型糖尿病大鼠体重的影ig. 3.1 Effects of berberine hydrochloride (BH) and berberine organic acid salts (BOAs) ht of type 2 diabetes (T2D) rats. The data were expressed as mean ±SD (n = 6), ap < 0.00.01 vs NC group, at the same time of administration2 盐酸小檗碱和有机酸小檗碱对血清 TG、TC、FBG、FINS 和 HO的影响予 6 周处理后，与 NC 组相比，T2D 大鼠血清中 TG、TC、FBG 和 HO显著升高（p＜0.05），而 BH 和 BOAs 组的大鼠血清中的这些指标显著5）；T2D 大鼠血清中 FINS 水平显著降低（p＜0.05），BH 组和 BOAs 组的 FINS 水平显著升高（p＜0.05）。另外，，BH 组与 BOAs 组大鼠的这些显差异（p＞0.05）（图 3.2）。这些结果说明，经过 6 周的给药处理，盐机酸小檗碱均能良好地控制Ⅱ型糖尿病大鼠的病情。
【学位授予单位】：浙江农林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R285

【参考文献】