Danh pháp

Tên chung quốc tế

Berberine

Tên danh pháp theo IUPAC

16,17-dimethoxy-5,7-dioxa-13-azoniapentacyclo[11.8.0.02,10.04,8.015,20]henicosa-1(13),2,4(8),9,14,16,18,20-octaene

Nhóm thuốc

Thuốc chống nhiễm khuẩn

Phân loại nguy cơ cho phụ nữ có thai

X

Mã UNII

0I8Y3P32UF

Mã CAS

2086-83-1

Cấu trúc phân tử

Công thức phân tử

C20H18NO4+

Phân tử lượng

336.4 g/mol

Cấu trúc phân tử

Berberine là một hợp chất dị vòng hữu cơ, một loại kháng sinh alkaloid, một chất chống nấm thực vật và một alkaloid berberine

Các tính chất phân tử

Số liên kết hydro cho: 0

Số liên kết hydro nhận: 4

Số liên kết có thể xoay: 2

Diện tích bề mặt tôpô: 40.8Ų

Số lượng nguyên tử nặng: 25

Các tính chất đặc trưng

Điểm nóng chảy: 145°C

Độ tan trong nước: 9.623 mg/L ở 25 °C

Hằng số phân ly pKa: -4.4

Dạng bào chế

Viên nang: 100 mg

Viên nén Berberin 5mg, Berberin 10mg

Độ ổn định và điều kiện bảo quản

Berberin có khả năng tồn tại ở dạng tinh thể ổn định ở điều kiện bình thường. Nó có thể bền trong môi trường không khí và ổn định trong phạm vi pH rộng từ 2 đến 9. Tuy nhiên, nó có thể phân hủy trong môi trường quá axit hoặc quá kiềm. Berberin cũng có thể bị ảnh hưởng bởi ánh sáng, nhiệt độ cao và một số tác nhân oxi hóa mạnh. Do đó, để bảo quản berberin trong điều kiện tốt nhất, nên lưu trữ nó ở nhiệt độ mát mẻ và tránh tiếp xúc với ánh sáng mạnh và không khí.

Nguồn gốc

Berberin đã được phát hiện trong nhiều loài cây thuộc họ Hoàng liên gai (Berberidaceae) và họ Anh túc (Papaveraceae). Một trong những dược liệu được phát hiện đầu tiên của berberin là cây Berberis vulgaris, một loại cây bụi thường được tìm thấy ở khu vực Địa Trung Hải và các khu vực khác trên thế giới. Các loài cây khác cũng chứa berberin, bao gồm cây Mao lương hoa vàng (Hydrastis canadensis), cây Hoàng liên (Coptis chinensis), cây Hoàng bá (Phellodendron amurense) và cây Cà gai (Argemone mexicana).

Trong y học cổ truyền, berberin đã được sử dụng trong nhiều nền văn hóa khác nhau, bao gồm Trung Quốc, Ấn Độ và các nước châu Âu. Hiện nay, berberin cũng được tách ra và sản xuất dưới dạng thuốc và thực phẩm chức năng để sử dụng trong điều trị một số bệnh lý và trong nghiên cứu khoa học.

Vào những năm đầu thập kỷ 70, khi Miền Bắc Việt Nam đang chịu đựng sự tàn phá của không quân Mỹ và đối mặt với nguy cơ dịch lỵ nguy hiểm, một nhóm các chuyên gia y tế đã hội tụ để tìm ra giải pháp cấp bách. Trong số những người ấy, có một người mang tên là Giáo sư Tôn Thất Tùng, một nhà nghiên cứu và nhà y học xuất sắc.

Giáo sư Tôn Thất Tùng là một người tận tụy với sứ mệnh giúp đỡ những người dân gặp khó khăn trong việc điều trị bệnh tật. Ông đã quyết định sử dụng một loại thuốc có tên Berberin để thử nghiệm tác dụng và tìm ra phương pháp chữa trị dịch lỵ nguy hiểm. Từ những năm 70, ông bắt đầu hành trình của mình.

Trong thời điểm đó, không chỉ có bom đạn và thiên tai làm tổn thương Miền Bắc, mà còn dịch lỵ nguy hiểm. Dịch bệnh này lan rộng nhanh chóng, ảnh hưởng đến các tỉnh đồng bằng và miền núi. Các bệnh nhân mắc dịch lỵ bị tiêu chảy liên tục, trở nên kiệt sức và không ít người đã tử vong vì tình trạng này. Tình hình ngày càng trầm trọng khi Tổng kho thực phẩm Trung ương cạn kiệt thuốc, vì không thể nhập khẩu được thông qua các phương tiện vận chuyển bị tấn công bởi không quân Mỹ.

Vào đầu năm 1972, dưới sự chủ trì của Bộ trưởng Y tế Vũ Văn Cẩn và Hiệu trưởng trường Đại học Y Hà Nội, Giáo sư Hồ Đắc Di, một cuộc họp khẩn cấp đã được tổ chức để tìm ra biện pháp khắc phục tình hình. Các nhà y dược được mời tham gia hội nghị và đã đề ra một số biện pháp quan trọng để phòng và chống dịch lỵ nguy hiểm này.

Hội nghị đã tập trung vào việc xử lý môi trường, phác đồ điều trị, cấp cứu và đặc biệt là việc tìm kiếm một loại thuốc hiệu quả để đề phòng và điều trị lỵ do vi khuẩn amip gây ra. Tuy nhiên, câu hỏi quan trọng được đặt ra là: “Chúng ta sẽ lấy thuốc từ đâu?” Trước câu hỏi này, Bộ trưởng Vũ Văn Cẩn đã đưa ra một giải pháp quan trọng, đó là nhanh chóng nghiên cứu và sản xuất thuốc phòng chống lỵ từ những cây cỏ có sẵn trong nước.

Trong không khí chờ đợi, Giáo sư Tôn Thất Tùng, lúc đó 35 tuổi và đại diện cho trường Đại học Dược Hà Nội, đã đứng lên và xin nhận nhiệm vụ này. Ông hứa rằng trong vòng 6 tháng, sẽ cung cấp đủ thuốc cho Bộ Y tế để phòng và điều trị lỵ.

Một khi nhận ra rằng mình cần có kiến thức và tài liệu về thuốc nam để chống lại dịch lỵ, Giáo sư Tôn Thất Tùng đã đề xuất cho Đại học Dược Hà Nội triển khai một cuộc nghiên cứu rộng hơn. Đội ngũ giảng viên và sinh viên của trường được kêu gọi để tham gia vào việc tìm hiểu và thu thập kinh nghiệm từ nhân dân, ông thầy lang và bà mế ở các làng xã miền núi và đồng bằng về việc sử dụng thuốc nam để chữa bệnh lỵ.

Sau mười ngày công việc khảo sát và thu thập thông tin, nhóm nghiên cứu thuốc đã thu được hàng trăm bài thuốc nam từ nhiều vùng trong cả nước. Tài liệu này được kết hợp với kiến thức y học cổ truyền và hiện đại để lựa chọn ra 20 cây thuốc có khả năng chống lại vi sinh vật gây ra bệnh lỵ và tiến hành thử nghiệm tác dụng kháng sinh.

Sau hai tuần nghiên cứu cần mẫn, nhóm đã xác định được một số cây cỏ và hoạt chất có tác dụng hữu hiệu chống lại các vi khuẩn và amip gây ra bệnh lỵ. Ba tháng tiếp theo, đội ngũ nghiên cứu của Giáo sư Tôn Thất Tùng đã đến tỉnh Lào Cai và một số tỉnh đồng bằng để thu hái dược liệu và bào chế hai loại thuốc: Codanxit và Berberin.

Ngay lúc này, Giáo sư Tôn Thất Tùng đã trực tiếp sử dụng Codanxit và Berberin cho chính mình và các bệnh nhân tại Bệnh viện Việt Đức. Kết quả cho thấy thuốc có hiệu quả tốt trong việc điều trị dịch lỵ. Dựa trên những kết quả đó, Giáo sư Tôn Thất Tùng đề nghị Bộ Y tế tiến hành sản xuất quy mô lớn cho hai loại thuốc này.

Bộ trưởng Y tế, Giáo sư và bác sĩ Nguyễn Văn Hưởng cũng đã dùng thử và khỏi bệnh. Với kết quả tích cực này, Giáo sư Tôn Thất Tùng đề xuất cung cấp một lượng thuốc đủ để phục vụ cho đoàn cán bộ cao cấp trong ngành Y tế chuẩn bị vào miền Nam.

Từ đó, các địa phương đã xác nhận rằng Codanxit và Berberin có tác dụng điều trị hiệu quả các bệnh lỵ. Hai loại thuốc này đã đóng góp quan trọng vào việc dập tắt dịch lỵ nguy hiểm và phức tạp ở Miền Bắc. Nhờ vào sự cống hiến và khéo léo của đội ngũ nghiên cứu, Giáo sư Tôn Thất Tùng đã tạo ra một giải pháp quan trọng trong cuộc chiến chống lại dịch bệnh và mang lại hy vọng cho người dân đang gặp khó khăn.

Dược lý và cơ chế hoạt động

Berberin là thuốc gì? Berberin là một alkaloid được trích xuất từ các cây thuộc chi Berberis và một số loài cây khác. Nó được sử dụng như một chất làm đắng và chất tạo hương trong các sản phẩm thực phẩm và đồ uống có chứa cồn. Berberin có khả năng kháng khuẩn và được ứng dụng dưới dạng muối trong điều trị một số bệnh nhiễm trùng.

Berberin có phổ kháng khuẩn rộng đối với nhiều loại vi khuẩn Gram dương và Gram âm. Nó có tác dụng ức chế sự phát triển của các vi khuẩn như Streptococcus, Vibrio cholera, Pneumococcus, Streptococcus viridans, Bacillus diphtheriae, Bacillus anthracis, Staphylococcus aureus, Shigella flexneri, Shigella shigae, Bacillus subtilis, Bacillus proteus và Bacillus typhoid.

Thuốc đau bụng Berberin được sử dụng để điều trị tiêu chảy do nhiễm khuẩn đường ruột. Các nghiên cứu về tác dụng của berberin trong điều trị bệnh tiêu chảy do Vibrio cholera và Escherichia coli đã chỉ ra một số cơ chế giải thích khả năng ngăn chặn bệnh tiêu chảy do nhiễm khuẩn.

Berberin có tác dụng gì? Các tác dụng của berberin bao gồm ức chế sự chuyển hóa của một số vi sinh vật, ức chế hình thành độc tố vi khuẩn, giảm viêm, ức chế quá trình tiết chất điện giải và dịch ruột, ức chế co thắt cơ trơn, ức chế kết tập tiểu cầu, tăng số lượng tiểu cầu trong một số bệnh lý gây giảm tiểu cầu, kích thích tiết mật và bilirubin, và ức chế nhịp tim nhanh trên thất.

Ứng dụng trong y học

Berberin đã được sử dụng trong y học truyền thống trong hàng ngàn năm và được nghiên cứu rộng rãi cho các hoạt tính sinh học của nó.

Một trong những ứng dụng quan trọng của berberin là trong điều trị bệnh tiểu đường. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng berberin có khả năng cải thiện chức năng đường huyết bằng cách tăng cường sự ảnh hưởng của insulin và cải thiện khả năng nhập vào tế bào của glucose. Ngoài ra, berberin cũng có thể ức chế sự phân giải glucose từ gan, giảm sản xuất glucose và cải thiện quá trình quản lý lipids, giúp kiểm soát nồng độ glucose và lipid trong cơ thể.

Berberin cũng được sử dụng trong điều trị bệnh tim mạch. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng berberin có thể giảm cholesterol máu và triglyceride, ngăn chặn quá trình oxy hóa LDL (lipoprotein có mật độ thấp) và giảm viêm nhiễm trong mạch máu. Nó cũng có thể giúp cải thiện chức năng tổng thể của mạch máu, giảm nguy cơ các biến chứng tim mạch như bệnh nhồi máu cơ tim và đột quỵ.

Berberin có phải kháng sinh không? Các nghiên cứu cũng đã chỉ ra rằng berberin có hoạt tính kháng vi khuẩn và kháng nấm. Nó có thể ngăn chặn sự phát triển của nhiều loại vi khuẩn và nấm gây bệnh, bao gồm cả các chủng kháng thuốc kháng khuẩn. Berberin cũng có tác dụng kháng vi khuẩn trong việc điều trị nhiễm trùng đường tiểu, viêm niệu đạo và viêm phổi mãn tính.

Ngoài ra, berberin còn được nghiên cứu về khả năng chống viêm, chống ung thư, điều trị bệnh tiêu chảy do nhiễm khuẩn và hỗ trợ quá trình giảm cân. Tuy nhiên, cần tiếp tục nghiên cứu để hiểu rõ hơn về cơ chế hoạt động và hiệu quả của berberin trong các lĩnh vực này.

Dược động học

Hấp thu

Berberin có khả năng hấp thụ tốt qua đường uống sau khi được dùng dưới dạng viên hoặc nước uống. Sự hấp thụ của berberin diễn ra chủ yếu trong ruột non, đặc biệt là ở mặt trên của ruột non.

Phân bố

Berberin được phân bố rộng rãi trong cơ thể sau khi hấp thụ. Nó có thể đi qua hàng rào máu não và đi vào nhiều mô và cơ quan, bao gồm gan, thận, mô cơ, tim, não, và niêm mạc ruột.

Chuyển hóa

Berberin chủ yếu được chuyển hóa trong gan thông qua quá trình chuyển hóa dạng keton thành dạng glucuronid hoặc sulfate. Một lượng nhỏ berberin cũng có thể trải qua chuyển hóa trong ruột non.

Thải trừ

Tác dụng của berberin có thể tiếp tục duy trì trong cơ thể trong khoảng thời gian tương đối dài. Thời gian bán rã của berberin trong huyết tương là khoảng 4-6 giờ, tuy nhiên, trong một số nghiên cứu, hiệu ứng của nó đã được quan sát kéo dài đến 24 giờ. Sau khi chuyển hóa, berberin được tiết ra chủ yếu qua mật và một phần nhỏ thông qua nước tiểu.

Phương pháp sản xuất

Berberin có thể được tổng hợp theo nhiều phương pháp khác nhau. Dưới đây là một phương pháp tổng hợp berberin phổ biến được gọi là phương pháp Bischler-Napieralski:

Nguyên liệu ban đầu cho quá trình tổng hợp berberin bao gồm một hợp chất có chứa nhóm amin (như 3,4-methylenedioxyphenylamine) và một hợp chất có chứa nhóm aldehyde (như 2-acetylpyridine).

Đầu tiên, hợp chất có chứa nhóm amin và hợp chất có chứa nhóm aldehyde được phản ứng với nhau trong môi trường axit để tạo thành một loại cấu trúc vòng hữu cơ gọi là isoquinoline. Sau đó, isoquinoline được chuyển thành một dạng thể tương tác khác, gọi là thể iminium, thông qua một phản ứng chuyển đổi.

Trong giai đoạn tiếp theo, thể iminium được chuyển đổi thành berberin thông qua một chuỗi các phản ứng, bao gồm sự giảm các nhóm chức của thể iminium và tạo thành các liên kết C-C mới. Cuối cùng, berberin được tách ra và tinh chế để thu được sản phẩm tổng hợp tinh khiết.

Phương pháp Bischler-Napieralski là một trong số nhiều phương pháp tổng hợp berberin khác nhau. Có các phương pháp tổng hợp khác sử dụng các nguyên liệu khác nhau và các bước phản ứng khác nhau để tạo ra berberin. Quá trình tổng hợp này yêu cầu kiến thức và kỹ thuật hóa học chuyên sâu để đạt được hiệu suất và tinh khiết cao.

Độc tính ở người

Berberin được dung nạp tốt ở liều điều trị 500 mg và chưa có trường hợp nào ghi nhận ngộ độc nghiêm trọng. Một nghiên cứu cho thấy các tác dụng phụ khi sử dụng berberin bao gồm kích thích nhu động ruột, buồn nôn, nôn, lợi tiểu và giảm hồng cầu.

Tính an toàn

Berberine không liên quan đến việc tăng men huyết thanh trong quá trình điều trị, mặc dù có rất ít nghiên cứu tiến cứu ở người đã báo cáo chi tiết về tác dụng của nó đối với kết quả xét nghiệm trong phòng thí nghiệm. Trong các thử nghiệm đã công bố, berberine dường như được dung nạp tốt với chỉ một số tác dụng phụ nhỏ và có tần suất tương tự ở những người dùng giả dược. Mặc dù được sử dụng rộng rãi như một chất bổ sung thảo dược, berberine không liên quan đến các trường hợp tổn thương gan rõ ràng trên lâm sàng đã được công bố. Tần suất của phản ứng quá mẫn cảm với berberine cũng không được biết.

Tương tác với thuốc khác

Thuốc chống đái tháo đường: Berberin có thể tương tác với thuốc giảm đường huyết như metformin hoặc insulin. Khi sử dụng cùng lúc, nó có thể gia tăng tác dụng giảm đường huyết, dẫn đến nguy cơ hạ đường huyết quá mức. Do đó, cần theo dõi chặt chẽ nồng độ đường huyết khi sử dụng berberin cùng với thuốc đường tiểu.

Thuốc ức chế men cholinesterase: Berberin có thể tương tác với các loại thuốc ức chế men cholinesterase được sử dụng trong điều trị bệnh Alzheimer như donepezil hoặc rivastigmine. Tương tác này có thể làm tăng hiệu quả của các thuốc này và tăng nguy cơ tác dụng phụ.

Thuốc kháng cholinergic: Berberin có thể tương tác với thuốc kháng cholinergic như atropine hoặc scopolamine. Khi sử dụng cùng lúc, nó có thể làm giảm hiệu quả của thuốc kháng cholinergic.

Thuốc ức chế monoamine oxidase (MAO): Berberin có khả năng ức chế hoạt động của các enzyme monoamine oxidase. Do đó, nếu sử dụng cùng lúc với thuốc ức chế MAO, nó có thể gia tăng tác dụng của thuốc này và gây nguy hiểm.

Berberin có thể tương tác với verapamil hoặc quinidine. Tương tác này có thể làm tăng nồng độ của các loại thuốc này trong cơ thể.

Thuốc kháng histamine H2: Berberin có thể tương tác với thuốc kháng histamine H2 như cimetidine. Khi sử dụng cùng lúc, nó có thể làm tăng nồng độ của thuốc này trong cơ thể.

Lưu ý khi sử dụng Berberine

Việc sử dụng berberin không được khuyến nghị cho phụ nữ mang thai do chưa có nghiên cứu đầy đủ về tác dụng của thuốc đối với thai nhi.

Hiện chưa có thông tin về sự bài tiết của berberin qua sữa mẹ và tác động của thuốc đối với trẻ sơ sinh, do đó không nên sử dụng berberin cho phụ nữ đang cho con bú.

Khi sử dụng berberin cho trẻ em, nên tham khảo ý kiến của bác sĩ để được hướng dẫn đúng liều lượng và cách sử dụng.

Hiện chưa có báo cáo về quá liều của berberin. Tuy nhiên, trong trường hợp quá liều berberin, cần đưa bệnh nhân đến bệnh viện để được theo dõi và điều trị hỗ trợ.

Việc tuân thủ liều lượng và hướng dẫn của bác sĩ là rất quan trọng để đảm bảo an toàn khi sử dụng berberin. Liều lượng và thời gian điều trị berberin có thể thay đổi tùy thuộc vào tình trạng bệnh cụ thể và đặc điểm của bệnh nhân. Nên tham khảo ý kiến từ bác sĩ trước khi sử dụng berberin để đảm bảo an toàn và hiệu quả trong quá trình điều trị.

Một vài nghiên cứu của Berberine trong Y học

Tác dụng bảo vệ của berberine trong bệnh thận đái tháo đường

Coptis Chinensis Franch được sử dụng rộng rãi trong điều trị bệnh tiểu đường và berberine là thành phần hoạt tính sinh học chính trong đó. Bằng chứng từ các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng bổ sung berberine có hiệu quả trong điều trị bệnh thận đái tháo đường (DN) trên mô hình động vật.

Trong tổng quan hệ thống và phân tích tổng hợp này, chúng tôi đã đánh giá các tác động và cơ chế hoạt động tiềm năng của berberine trong các mô hình động vật của DN. Các nghiên cứu có liên quan đã được tìm kiếm từ cơ sở dữ liệu tiếng Anh PubMed, Web of Science và Embase bắt đầu từ khi thiết lập cơ sở dữ liệu cho đến tháng 6 năm 2022.

25 nghiên cứu đã được đưa vào và rủi ro của công cụ sai lệch từ SYRCLE đã được sử dụng để đánh giá chất lượng phương pháp luận. Phân tích thống kê được thực hiện bằng STATA 15.1. Đường huyết lúc đói (FBG), nitơ urê máu (BUN), creatinine huyết thanh (SCR) và chỉ số thận (KI) là những kết quả chính được phân tích.

Kết quả chung cho thấy berberine giúp cải thiện các chỉ số về chức năng thận như BUN, SCR, protein niệu và KI. Trong khi đó, berberine cũng cải thiện các chỉ số viêm, chẳng hạn như IL-6 và TNF-α, và các chỉ số căng thẳng oxy hóa, chẳng hạn như hoạt động superoxide dismutase và hàm lượng malondialdehyd. Ngoài ra, berberine làm giảm mức độ của các yếu tố nguy cơ đã biết, bao gồm chất béo trung tính (TG), cholesterol toàn phần (TC) và cholesterol lipoprotein mật độ thấp (LDL).

Những tác dụng có lợi này của berberine trong DN có thể liên quan đến các đặc tính anti-fibrotic, chống viêm và chống oxy hóa của nó. Tuy nhiên, để đánh giá tác dụng chống bệnh thận đái tháo đường và độ an toàn của berberine một cách chính xác hơn, cần có thêm các thử nghiệm tiền lâm sàng quy mô lớn, dài hạn và chất lượng cao để xác nhận những phát hiện này trước khi áp dụng lâm sàng.

Tài liệu tham khảo

1. Drugbank, Berberine, truy cập ngày 13 tháng 7 năm 2023.
2. Hu, S., Wang, J., Liu, E., Zhang, X., Xiang, J., Li, W., Wei, P., Zeng, J., Zhang, Y., & Ma, X. (2022). Protective effect of berberine in diabetic nephropathy: A systematic review and meta-analysis revealing the mechanism of action. Pharmacological research, 185, 106481. https://doi.org/10.1016/j.phrs.2022.106481
3. Pubchem, Berberine, truy cập ngày 13 tháng 7 năm 2023.
4. Bộ Y Tế (2012), Dược thư quốc gia Việt Nam, Nhà xuất bản Y học, Hà Nội