close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Thalidomid-Analoga 8. Mitt.Resorption Elimination und Metabolisierung von K-2004 beim Menschen

код для вставкиСкачать
Archiv der Pharrnazie
August 1976
309. Band
Heft 8
Heinrich Koch*, Gertrude Pischek** und Gerhard Hitzenberger***
Thalidomid-Analoga,8. Mitt.:'
)
Resorption, Elimination und Metabolisierung von K-2004 beim Men=hen* ***
Aus dem PharmazeutischChemischenInstitut*), dem MedizinischChemischen Institut* *) und
der Abteilung fur Klinische Pharmakologie an der 1. Medizinischen Klinik***) der Universitat
Wien
(Eingegangen am 11. Juli 1975)
Der zeitliche Verlauf des Blutspiegels und der Harnelimination der Gesamtaktivitit, der unvertinderten Stammverbindung l a und des Hauptmetaboliten l c nach peroraler Applikation von
200 mg der tritiierten Testsubstanz ,,K-2004", einem nichtteratogenen Abkommling des Thalidomids, wurde a n 4 mannlichen Probanden untersucht. Die biologischen Halbwertszeiten wurden
fur die Cesamtaktivitat mit 42,6 h, fur l a mit 9,2 h und f~ l c mit 106,8 h berechnet. Rund
65 % der verabreichten Dosis werden mit dem Harn ausgeschieden.
Absorption, Elimination, and Metabolism of K-2004in Man
The time course of blood level and urinary elimination o f the total activity, the unchanged parent
mmpound l a and the main metabolite l c after oral application of 200 mg of the tritiated test
compound "K-2004", a non-teratogenic congener of thalidomide, has been investigated in 4 male
subjects. The biologic half-lives have been calculated as 42,6 h for the total activity, 9,2 h for l a
and 1063 h for lc. About 65 % of the administered dose are excreted in the urine.
**** Herrn Prof. Dr. M. Pailer, Vorstand
des Pharmazeutisch-ChemischenInstituts der Universitat Wien, zum 65. Geburtstag gewidmet.
1 1.-7. Mitteilung: H. Koch und J. Kotlan,Monatsh. Chem. 97,1648 (1966); H. Koch, J.
Kotlan und H. Braun, Monatsh. Chem. 98,702 (1967); H. Koch, J. Kotlan, E. Farkouh
und M. Lindner, Monatsh. Chem. 102, 609 (1971); H. Koch, J. Kotlan, E. Farkouh und G.
Pischek, Justus Liebigs Ann. Chem. 755,51 (1971); G.Pischek, E. Kaiser und H. Koch,
Monatsh. Chem. 105, 74 (1974); G. Pischek und H. Koch, Arch. Pharm. (Weinheim)
308, 863 (1975).
610
Koch. Pischek und Hitzenberger
Arch. Pharm.
Die vorziiglichen Ergebnisse der mit unserer Testsubstanz*) ,,K-2004", 2(BicycloL2.2.11 heptan-2-endo-3-endo-dicarboximido)-glutarimid
la)'^*) bisher durchgefiihr-
ten pharmakol~gischen~)
,toxlkol~gischen~)
und terato10gischen~)Experimentesowie
der tierexperimentellen Untersuchungen zum Metabolismus und zur Pharmakokinetik') berechtigen zu einer ersten orientierenden Studie uber das Schicksal von la
im menschlichen Organismus. In der vorliegenden Mitteilung berichten wir iiber
den Blutspiegelverlauf und die Harnelimination von ,,K-2004" und seinen Metaboliten 1-4, a d . Die Versuche wurden mit vier freiwilligen, klinisch gesunden mannlichen Probanden durchgefiihrt.
0
COOH
COOH
COOH
1
2
4
3
C&?OH
a
b
C
d
Verwendet wurde ein radioaktiv markiertes haparat") der Testsubstanz (,,3 H-K-2004")
das in Kapselform in jeweils einer einmaligen Dosis von 200 mg (550 pCi) per 0 s verabreicht wurde. Blut- und Harnproben wurden nach einem festgelegten Zeitplan in ublicher Weise gesammelt. Eine intravenose Verabreichung erwies sich wegen der Schwerloslichkeit der Testsubstanz bzw. ihrer Instabilitat in waariger E s u n g ' ) als undurchfwbar.
In den Blut- und Harnproben wurden jeweils die Gesamtaktivitaten bestimmt,
und auBerdem wurde in einigen Proben nach entsprechender Aufarbeitung und chromatographischer Auftrennung das Metabolitenmuster festgestellt. Die Methodik war
die gleiche wie bei den fniher') beschriebenen analogen Tierversuchen.
In Tab. 1 sind die Blutspiegelwerte der vier Probanden zusammengefaat. Wie man
sieht wird die Testsubstanz aus dem Magen-Darm-Trakt relativ rasch in das Kreislaufsystem aufgenommen. Das Blutspiegelmaximum ist etwa 3 Stunden nach der EinDie Testsubstanz ist in den Positionen 5 und/oder 6 des Bicycloheptansystems mit 3H markiert. Die Herst ellung der tritiierten Verbindung erfolgte im Laboratorium Seibersdorf der
6sterr. Gesellschaft fur Atomenergie GmbH.; Herrn Dr. J. K o t h n von der Firma F.J. Kwizda
danken wir fir die Bereitstellung der Versuchsmenge.
H. Koch und J. Kotlan, 6sterr. Pat. 278.739 (1970).
0. Kraupp (unveroffentlicht).
L. Stockinger und H. Koch (unveroffentlicht).
L. Stockinger und H. Koch, Arzneim.-Forsch. 19, 167 (1969); F. Kohler und H. Koch, Arzneim.-Forsch. 24, 1616 (1974); H. Koch und F. Kohler, Arch. Toxikol. (im b u c k ) .
309176
61 1
Thnlidomid-Analoga
nahme erreicht, danach ist ein gleichformiger Abfall der Radioaktivitat im Blut zu
beobachten.
Tab. 1: Gesamtaktivitat im Blut berechnet als Ilglml K-2004 nach Verabreichung von 200 mg
3H-K-2004 per 0 s
F'roband
Zeit
I
If
111
IV
Mittelw ert
Standardabw.
0,OO
0,oo
0,18
-
2,18
2,40
2,60
3,40
3,20
3,lO
2,80
-
0,95
3,36
332
3,21
3,12
2,60
2,09
-
1,39
1,12
0,oo
0,09
1,oo
1,24
2,30
2,41
3,16
3,33
2,95
2,48
2,07
1,63
1,37
1,09
0,oo
0,13
0,oo
0,95
0,14
0,85
0,s7
0,6 3
0,20
0,33
0,03
0,04
0,04
0,05
PI
0,25
0,s
0,75
1
1s
2
3
4
8
24
32
48
56
72
0,oo
1,oo
1,80
2,20
2,60
3,40
4,20
2,70
230
-
l,oo
-
1.65
-
0,M
-
1,32
2,31
2,71
2,88
2,02
2,05
1,60
1,34
1,05
Der abfallende Ast der Blutspiegelkurve (Abb. 1) folgt im semilogarithmischen Netz
einer Geraden, das heat, die Elimination gehorcht streng einem Exponentialgesetz
erster Ordnung. Die Regressionsgerade zu 7 experimentellen Mdpunkten ergibt eine
ausgezeichnete Korrelation (r = 0,998). Die Eliminationskurve l i t weder in der Anfangsphase, noch gegen ihr Ende zu eine Abweichung nach oben hin erkennen, ein
Ubergang in ein ,,tiefes" Kompartiment (deep compartment) bzw. ein Ruckstrom
aus einem solchen ist nicht feststellbar. Die Verteilung der Testsubstanz ist somit
durch ein ,,offenes Ein-Kompartiment-Modell" beschreibbar697).
Aus der Neigung der Geraden (Abb. 1) kann auf graphischem oder rechnerischem
Wege die Eliminationskonstante mit ke, = 0,016 h-' ermittelt werden. Aus ihr ergibt sich durch die Beziehung thalb= 0,692/ke, die biologische Halbwertszeit zu
thalb= 42,6 h.
6 H. Koch, Osterr. Apotb-Ztg. 27, 510, 853 (1973);28, 193,477, 861 (1974); 29,313 (1975).
7 E.R. Garrett, Theoretische Pharmakokinetik, in H.P. Kuemmerle, E.R. Garrett und KH.
Spitzy (edr), Klinische Pharmakologieund Pharmakotherapie, 2. A d . , Urban & Schwarzenbeteverlag, Munchen 1973, S. 29; J. G. Wagner, Biopharmaceutics and Relevant Pharmacokinetics, Drug Intelligence Publ., Hamilton, Ill. 1971.
612
Koch, Pischek und Hitzenberger
0 3 1 1
2 L
E
m
8
U
32
L8
Arch. Pharm.
72 h
56
Abb. 1
Aus dem aufsteigenden Ast der Blutspiegelkurve (Abb. 1) - dieser Ausschnitt ist
in Abb. 2 vergroBert dargestellt - kann durch Differenzwertbestimmung (,,peeling
off", ,,feathering") zu dem bis zur Ordinate verlangerten abfallenden Ast der Kurve
die Invasionsgeschwindigkeitberechnet werded.'). Auch hier ergibt die Regressionsrechnung zu 6 experimentellen Mefipunkten eine gute Korrelation (r = 0,968).
Die Invasionskonstante errechnet sich in analoger Weise zu kin= 0,989 h-' ,die Halbwertszeit der Invasion betragt somit 0,70h.
Wml
5
L
3
2
1
0:
Abb. 2
309176
613
Thalidornid-Anadoga
Durch Extrapolation des abfallenden geradlinigen Astes der Blutspiegelkurve (Abb. 1)
bis zum Schnittpunkt mit der Konzentrationsachse erhdt man den Wert fiir den ,,fiktiven" Anfangsblutspiegel Bo = 3,51 pg/ml und mit Hilfe der B e ~ i e h u n g ~ 3 ~ )
kin - 'el
Co = B o .
kin
l a t sich daraus die Anfangskonzentration (Co), die nach intravenoser Verabreichung
auftreten wiirde, berechnen. Mit dem Wert fiir Co = 3,45pg/ml und den Konstanten
kin = 0,989 h" und kel = 0,016 h-' kann die thmretische Bateman-Kurve fiir den
Blutspiegelverlaufder Testsubstanz nach peroraler Darreichung konstruiert werden.
Diese Kurve ist in Abb. 2 eingetragen; ihre Anpassung an die experimentellen Me5werte ist zufriedenstellend.
Schliefilich 1aBt sich aus dem Schnittpunkt der beiden Geraden die E n g e der lagPhase berechnen7). Sie betrigt im vorliegenden Fall exakt 20 Minuten, was sich mit
den Beobachtungen deckt.
Die anfangliche betrachtliche Streuung der individuellen Mefidaten (Tab. 1) ist
auf stark unterschiedliche Freisetzungsraten des Wirkstoffs aus den verwendeten
Hartgelatinekapseln zuruckzufihren, wie die zur Klarung dieses Phainomens angestellten in vitro-Zerfallsversuchemit solchen Kapseln ergeben haben.
Der zeitliche Verlauf der Ausscheidung der Radioaktivitat im Harn der vier Probanden ist in Tab. 2 wiedergegeben.
Tab. 2 : Gesamtaktivitat im Harn berechnet als mg K-2004 nach Verabreichung von 200 mg
3H-K-2004per 0 s
Proband
I
I1
111
IV
Mittelwert
Stand.
abw.
Zeitinterval1
Zeitmittel
[h]
Mittelwert
kumulativ
lhl
0-2
2 -4
4-8
8-12
12-24
24-32
32-48
48-56
56-72
72-96
1,82
2,92
6,16
1.30
3,25
4,50
23,47
31,50
28,35
8,s 2
2,83
2,15
3 37
1,28
2
3,57
4,18
4,62
1,08
6
8,19
7,68
7,28
14,99
5,54
33,06
10,77
3,65
5,17
17,80
8,95
16,35
3,81
12,24
11,97
25,74
5,67
16
33,93
21,ll
8,75
36
55,04
4,68
22,65
11,37
1,22
14,72
0,85
52
68
84
59.72
82,37
93,74
104,88
82,09
18,55
93,49
614
Koch, Pischek und Hitzenberger
Arch. Phann.
Aus den Hameliminationsdaten kann auf indirektem Wege das AusmaD der Resorption bestimmt werded). Dem Verfahren') liegt die Annahme zugrunde, da8 alles,
was im Harn erscheint, vorher resorbiert und durch das Kreislaufsystem gegangen
sein m d . Die gesamte zum Zeitpunkt ,,unendlich" im Harn ausgeschiedene Substanzmenge (U,) ist identisch mit der ,,resorbierten" Menge des Arzneistoffs.
Die Kenntnis der biologischen Halbwertszeit (thalb = 42,6 h) - die Elimination
aus dem Blut (kel) wird hier der ,,Invasion" in den Harn gleichgesetzt - ermoglicht
die Berechnung theoretischer Harneliminationskurven fir variable Werte von ,
U
zwischen Null (= keine Resorption) und 200 mg (= totale Resorption der verabreichten Dosis). Durch ,,curve fitting" mittels Computer laBt sich eine optimale Anpassung dieser theoretischen Kurve an die experimentell ermittelte kumulative Harnausscheidungskurve erreichen (Abb. 3).
u
80.
u,[l-e-k"'I
berechneteKurve
fur=U
,
130 rng
k, = 0,016 h-'
Abb. 3
Die Mittelwerte der experimentellen MeBdaten stimmen am besten mit der f& Uoo=
130 mg und kU = 0,016 h-' berechneten Kurve uberein (Abb. 3). Man wird daher
eine mittlere Resorption von 130 mg, das sind 65 % der verabreichten Dosis, ah ZUtreffend annehmen diirfen. Dieser Wert steht in guter Ubereinstimmung mit der an
der Ratte bestimmten mittleren Resorption der Testsubstanz von 61 5 12 % nach
peroraler Applikation').
SchlieDlich lafit sich unter Zugrundelegung der genannten ResorptionsgroBe das
,&heinbare" Verteilungsvolumen (vd, ,,apparent" volume of distribution) fiir die
Testsubstanz beim Menschen berechnen". Diese wichtige GroBe ergibt sich nach
615
Thalido mid-A naloga
309176
der Beziehung v d = D/Co, wenn D die resorbierte Menge und C , den Anfangsblutspiegel nach intravenoser Applikation bedeuten. Der erhaltene Wert von vd = 37,7
Litern kommt der in der Literatur'~~)angegebenen Menge von 42 Litern fiir dasgesamte Korperwasser bei einem 70 kg schweren Menschen ziemlich nahe. Der SchluB,
Abb. 4: Aktivitatsdiagrarnm einer
8 h-Blutprobe nach Extraktion
I
und dc-Auftrennung der
0
1
1
2
3
L
5
6
RfxlO
7
8
9
10
Metabolite
Ic
Abb. 5: Aktivitatsdiagrammeiner
24-28 h-Hamprobe nach
6 I6
Kech, Pischek und Hitzenherger
Arch. Pharm.
d& sich K-2004, vor allem aber seine Metabolite, vorwiegend in der wakigen Phase
anreichern, erscheint somit berechtigt.
Seine Erklarung findet dieses Phanomen von selbst, wenn man das Metabolitenmuster der Testsubstanz einer Betrachtung unterzieht. In Abb. 4 ist ein typisches
Aktivitatsdiagramm von einer Blutprobe, die 8 Stunden nach der Applikation abgenommen worden war, wiedergegeben. Abb. 5 enthalt das Diagramm von einer Harnprobe, die im Interval1 24- 28 h gesammelt worden war. Xhnliche Bilder sind von
samtlichen untersuchten Blut- und Harnproben erhalten worden.
Das beim Menschen auftretende Metabolitenmuster gleicht in seinen wesentlichen Merk
malen dem bereits fruher') an der Ratte festgestellten Bild. Allerdings treten hier nur
die unveranderte Testsubstanz l a und der Hauptmetabolit l c praktisch in Erscheinung,
allenfalls sind noch Ib und der konjugierte Metabolit S') in nennenswerten Mengen vor.
handen. AIle ubrigen Metabolite') kommen bestenfalls in Spuren vor; ihre Mengen liegen jedenfalls weit unterhalb der bei der DC mit chemischen Reagenzien verifizierbaren Erfdssungsgrenze' , l o ) .
Tab. 3: Shitspiegelwerte der Testsuhstanz K-2004 (1 a) und ihres Hauptmrtaboliten I c in pgJm1
nach I'rrahreichung von 200 mg 'H-K-2004 per 0 s
I
I
la
IC
II
IV
Mittclwert
II
IV
Mittelwert
2
0,73
4
8
24
0,74
0,03
1,08
0,22
0,03
0,38
0,9 I
0,77
0,21
0,65
0,12
152
0,89
1,77
2,61
156
1,99
1,21
1,67
1,54
1,44
Proband
Zeit
I1
1,31
0,39
Die quantitative Auswertung der nach Extraktion und dc-Auftrennung der Blutproben
von zwei Probanden erhaltenen Aktivitatsdiagramme l&t eine Verfolgung des zeitlichen Verlaufs der Elimination von l a und l c aus dem Blut beim Menschen zu. Die
experimentellen MeBdaten sind in Tab. 3 zusammengestellt, in Abb. 6 sind die zugehorigen Blutspiegelkurven wiedergegeben. Fur l a errechnet sich eine Eliminationskonstante von k,, = 0,075 h 1, entsprechend einer biologischen Halbwertszeit von
9,2 h. Die Werte fur l c lauten: k e l = 0,006 h' bzw. thalb = 106,8 h.
10 G. Pischek, E. Kaiser und H. Koch, Mikrochim. Acta 1970, 530.
309176
617
Thalidomid-Anabga
pg Iml
y
= 0,223 - 0.003 x
n.3;
r.0.926
2.0.
Od16- 0 , 0 3 3 ~
n = 3; r = 0,996
k,, = 0,075 h-'
y
0.2.
tho,,
I m z j a 2 L
9.2 h
8
2L h
Abb. 6: Blutspiegelkurven von la und 1c.
Zur Vervollstandigung der Bilanz wurde auch die Exkretion der Radioaktivitat in
den Faces gemessen. Aus technischen Grunden konnten bedauerlicherweise nur Stuhlproben von zwei Probanden an den beiden ersten Tagen des Versuchszeitraumes gewonnen werden. Die mittlere Ausscheidung lag in dem genannten Zeitraum bei 2-4 %
der verabreichten Dosis.
Dieses Ergebnis steht mit der aus der Harnelimination errechneten Resorptionsquote von 65 % nur dann in Ubereinstimmung, wenn sich die Stuhlausscheidung kontinuierlich uber einen langeren Zeitraum erstreckt. Unter dieser Voraussetzung ist eine
zur renalen Elimination in Konkurrenz stehende und etwa gleich schnell wie diese
ablaufende biliare Ausscheidung (der Metabolite) sehr wahrscheinlich. Die tatsslchliche Resorptionsquote lage dann um 100 %.
Fassen wir das Ergebnis dieser ersten orientierenden Untersuchung zusammen,
dann konnen wir feststellen: Die Testsubstanz ,,K-2004"
(la) wird aus dem MagenDarm-Trakt hinreichend rasch und in einem zufriedenstellenden AusmaD resorbiert.
Im menschlichen Organismus unterliegt sie zu einem betrachtlichen Teil einer einfachen hydrolytischen Spaltung, welche zur Bildung von einem Hauptmetaboliten
l c fuhrt.
Die ubrigen in den Blut- und Harnproben aufgefundenen und identifizierten Abbauprodukte sind mit einer Ausnahme (Metabolit S = Glucuronid von lc) einfache
hydrolytische Spaltstucke von l a und lc; sie entstehen in vivo, wenn uberhaupt, nur
in untergeordneter Menge. Die Vermutung'), dat3 es sich bei diesen ,,Metaboliten"
um Artefakte handelt, die wahrend der Sammelperiode oder im Verlauf der Aufarbeitung durch spontane Hydrolyse gebildet werden, ist nicht von der Hand zu weisen.
618
Koch, Pischek und Hitzenberger
Arch. Pharm.
Die Eliminationsraten der Gesamtaktivitat sowie die der beiden Hauptausscheidungsprodukte l a und l c liegen in der gleichen GroDenordnung wie jene des originalen Thalidomids (a-Phthalimidoglutarimid), dessen Halbwertszeit beim Menschen
mit 22 h angegeben wird"). Die Werte bewegen sich innerhalb des Bandes, das bei
den biologischen Halbwertszeiten der gebrauchlichen Hypnosedativa und Tranquilizer festgestellt worden ist ).
'
Beschreibung der Versuche
Herstellung und Eigenschaften der Testsubstanz ,,K-2004"(la) sind in der 1. Mitt.'), die Synthese der tritiummarkierten Verbindung la in der 6.Mitt.') und die der Metabolite lb-d,
2a-d, 3 und 4 in der 4. Mitt.') beschrieben. Die Bereitung und Aufarbeitung der Chromatogramme wurde in der vorangehenden Mitt.') dargelegt.
Als Versuchspersonen dienten vier klinisch gesunde Manner (Probanden I-IV); Alter: 23,
21, 22 und 21 Jahre; Korpergewicht: 69,62,66und 70 kg;Korpergroae: 177,174,170 und
174 cm. Jeder Proband erhielt eine Einzeldosis von 200 mg l a (550pCi) in einer Hartgelatine
kapsel auf niichternen Magen mit etwas Fliissigkeit verabreicht. Blut- und Harnproben wurden
in der ublichen Weise zu den in Tab. 1 und Tab. 2 angegebenen Zeitpunkten gesammelt und
bis ZUI Aufarbeitung tiefgefroren.
Von den Harnproben wurde je ein aliquoter Teil nach dem Auftauen auf die DC-Platten aufgetragen und direkt entwickelt. Von den Blutproben wurden unmittelbar nach dem Auftauen
jeweils 2 ml in eine Mischung von 2 mlDioxan und 2 ml &hanol'2) eingetragen, vom ausgefallenen Niederschlag abzentrifugiert und der fjberstand nach vorsichtigem Einengen im Vak.
bei 25-30° fur die Chromatographie benutzt.
11 R. Beckmann, Arzneim.-Forsch. 12, 1095 (1962):13, 185 (1963).
12 R.D. MacKenzie und W.R. McGrath, Proc. SOC.Exp. Biol. Med. 109,511 (1962).
Anschrift: Doz. Dr. H. Koch, A-1090 Wien, Wahringer Str. 10.
[Ph 6201
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
3
Размер файла
396 Кб
Теги
elimination, thalidomide, beim, mitte, menschen, resorption, 2004, von, analogi, metabolisierung, und
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа