Изучение характера и продолжительности влияния производного сульфонилмочевины II поколения - гликвидонана функциональную активность лекарственного транспортера гликопротеина-Р Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИЕ НАУКИ

© Титов Д.С., Правкин С.К., 2016 УДК 615.252.349.015.4

ИЗУЧЕНИЕ ХАРАКТЕРА И ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ВЛИЯНИЯ ПРОИЗВОДНОГО СУЛЬФОНИЛМОЧЕВИНЫ II ПОКОЛЕНИЯ - ГЛИКВИДОНА НА ФУНКЦИОНАЛЬНУЮ АКТИВНОСТЬ ЛЕКАРСТВЕННОГО ТРАНСПОРТЕРА ГЛИКОПРОТЕИНА-Р

Д.С. ТИТОВ, С.К. ПРАВКИН

Рязанский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова, г. Рязань

EXPLORE THE NATURE AND WITHDRAWAL PERIOD OF SULFONYLUREA II GENERATION DERIVATIVE - GLIQUIDONE ON FUNCTIONAL ACTIVITY OF THE DRUG TRANSPORTER P-GLYCOPROTEIN

D.S. TITOV, S.K. PRAVKIN

Ryazan State Medical University, Ryazan

В исследовании invivo на кроликах изучено влияние гликвидона на функциональную активность белка-транспортера гликопротеина-Р (P-gp, ABCB1 белок). Активность P-gp оценивали по фармакокинетике его маркерного субстрата - фексофе-надина после однократного внутрижелудочного введения. Применение гликвидона в дозе 10 мг/кг массы тела в течение 14 дней приводило к повышению максимальной концентрации фексофенадина, периода его полувыведения, площади под фармако-кинетической кривой концентрация-время от нуля до последней точки забора крови, площади под фармакокинетической кривой концентрация-время от нуля до бесконечности, а также времени удерживания маркерного субстрата и к снижению общего клиренса и коэффициента абсорбции, что свидетельствует обингибировании функциональной активности белка-транспортера на уровне целостного организма. На 5-й день отмены гликвидона наблюдалось полное или частичное восстановление указанных фармакокинетических параметров.

Ключевые слова: гликвидон, гликопротеин-Р, ABCB1 белок.

In the in vivo study in rabbits the effect of gliquidone at 10 mg / kg body weight of the functional activity of the protein transporter P-glycoprotein (P-gp, ABCB1 protein) was studied. P-gp activity was evaluated by its pharmacokinetics marker substrate - fexofenadine after a single intragastric administration. Applying gliquidonefor 14 days led to an increase in the maximum concentration of fexofenadine, its half-life, area under the concentration-time curve from zero to the last point of drawing blood, area under the concentration-time curve from zero to infinity, and the retention time of marker substrate and

reduce the overall clearance and rate of absorption, indicating that the inhibition of the functional activity of the protein transporter at the level of the whole organism. On the 5-day of withdrawal period of gliquidone there was a complete or partial recovery of these pharmacokinetic parameters.

Keywords: gliquidone, P-glycoprotein, ABCB1 protein.

В последнее время все большее значение в фармакокинетике лекарственных веществ придается белкам-транспортерам [10], наиболее клинически значимым из которых является - гликопротеин-Р (Р-§р, АВСВ1 белок, МОЮ), что определяется его широкой субстратной специфичностью и локализацией в организме.Р-§р осуществляет транспортировку липо-фильных соединений против градиента концентрации за счет энергии гидролиза АТФ.АВСВ1 белок участвует в процессах всасывания, распределения и выделения широкого спектра лекарственных веществ [6, 16]. Многие лекарственные препараты способны модулировать функциональную активность транспортера, что может привести к клинически значимым лекарственным взаимодействиям, поскольку около 50% существующих препаратов являются субстратами или ингибиторами гли-копротеина-Р [10], причем этот список постоянно пополняется [5, 9]. Так установлено, что субстратами Р-§р являются такие противодиабетические препараты какросиглитазон [15] иметформин [11, 15], которые могут быть использованы совместно с производными сульфонилмо-чевины [1]. Представителем последних является гликвидон - производное суль-фонилмочевины II поколения, обладающий панкреатическим и внепанкреатиче-ским эффектами. Гликвидон метаболизи-руется в печени, главным образом, гидро-ксилированием и деметилированием, с образованием неактивных метаболитов, он не оказывает ингибирующего или индуцирующего действия на изоферменты системы цитохрома Р450 [3]. Ранее нами было установлено, что введение гликви-дона курсом 14 дней приводит к ингиби-рованию функциональной активности гликопротеина-Р, однако данные о про-

должительности изменений транспортной функции ABCB1 белка, спровоцированных гликвидоном,на сегодняшний день отсутствуют.

Материалы и методы

В качестве тест-системы использовали кроликов, которые являются адекватной трансляционной моделью для изучения активностигликопротеина-Р [2]. Эксперимент выполнен на 8 половозрелых кроликах-самцах породы Шиншилла, средней массой 3500-4500 г. Животные имели необходимые ветеринарные свидетельства и содержались в стандартных условиях вивария ГБОУ ВПО РязГМУ Минздрава России. Работу с животными осуществляли в соответствии с правилами лабораторной практики (прил. к приказу Минздрав-соцразвития РФ № 708н от 23.08. 2010).

Функциональная активность глико-протеина-Р изучалась на уровне целостного организма после 14 дней введения глик-видона и на 5 сутки его отмены. Гликвидон (Препарат Глюренорм 30 мг; производи-тель:ВоеЬпп§ег1п§еШе1т, Греция) вводили животным внутрижелудочно в дозе 10 мг/кг массы тела [12]. Функциональную активность P-gp определяли по анализу динамики плазменной концентрации фек-софенадина, маркерного субстрата данного белка-транспортера. Фексофенадин был выбран в качестве специфического субстрата P-gp, с низкой биодоступностью при пероральном введении, более чувствительного к снижению функциональной активности P-gp в кишечнике, чем перораль-ный дигоксин [14], который также является одним из маркерных субстратов ABCB1 белка. Фексофенадин (Препарат Телфаст 180 мг; производитель: Aventis Pharma, Италия) вводили однократно внутрижелу-дочно через зонд в дозе 67,5 мг/кг массы тела животного до и после 14 дневного

введения гликвидона [8]. Пробы крови отбирали в объеме 3-5 мл из краевой вены уха кролика в гепаринизированные пробирки через 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 12 и 24 часа после однократного внутрижелудочного введения фексофенадина, центрифугировали 10 минут при 3000 об/мин, плазму хранили при -28°C до анализа [2].

Содержание фексофенадина в плазме крови определяли методом ВЭЖХ на хроматографе «Стайер» (Россия) с ультрафиолетовым детектором и обращено-фазовой колонкой «Вескman Coulter» 4,6*250 мм, зернением 5 мкм. Экстракцию и хроматографирование маркерного субстрата осуществляли по модифицированному методу Г.В. Раменской. Анализ выполняли при длине волны 220 нм и скорости подвижной фазы 1 мл/мин [7].

Элюирование проводили подвижной фазой следующего состава (из расчета на 200 мл): 133,7 мл бидистиллированной воды, содержащей 2,33 мл ледяной уксусной кислоты и 0,936 мл триэтиламина, доведенной триэтиламином до pH=4,3 и 64 мл ацетонитрила. Время удерживания пика фексофенадина составило 12,31 мин.

В качестве экстрагентов для жидкостной экстракции фексофенадина использовали дихлорметан, этилацетат и диэтило-вый эфир. Коэффициент экстракции фексофенадина из плазмы крови составил 64%.

Полученные экспериментальные данные были подвергнуты математико-статистической обработке с использованием офисного пакета «Microsoft Office XP» и программ Statistica 8.0. и IBM SPSS Statistics 20. Характер распределения данных оценивали по критерию Шапиро-Уилка. Для исследования статистической значимости показателей, имеющих нормальное распределение, использовали тест ANOVA повторных измерений. Для оценки статистической значимости показателей, распределение которых отличалось от нормального, использовали критерий Фридмана. Наличие достоверных различий определяли по параметрическому и непараметрическому критерию Ньюмена-Кейлса соответственно. Для

данных, имеющих нормальное распределение, рассчитывали среднее арифметическое значение (Mean) и стандартное отклонение (SD). Для данных, имеющих распределение отличное от нормального, рассчитывали медиану (Median), верхний и нижний квартили (lq; uq) [4].

Фармакокинетические параметры фексофенадина рассчитывали при помощи программы «Kinetica 5.0». Изучаемые показатели фармакокинетики и полученные данные представлены в таблице 1.

Результаты и их обсуждение

При введении гликвидона в дозе 10 мг/кг массы курсом 14 дней по сравнению с исходными значениями выявлены следующие изменения фармакокинетики маркерного субстрата P-gp - фексофенадина (табл. 1): после 14 дней введения наблюдалось достоверное увеличение медиан значений Cmax на |772,7% (p<0,05), медиан значений T1 на 11913,49% (p<0,05), средних значений AUC0-t на |2548,22% (p<0,01), увеличение медиан значений AUC0-ro на |7000,7% (p<0,05), медиан значений MRT на |1226,27% (p<0,05), снижение средних значений Cl на |98,94% ф<0,05),медиан значений Cmax/AUC0-t на |92,5 (p<0,01), и средних значений ^ax/AU^-ro^ |73,08% (p<0,05). Статистически значимые изменения по сравнению с исходными значениями на 5-й день отмены наблюдались только для средних значений Cl и Cmax/AUC0-ro, которые, несмотря на тенденцию к восстановлению,оставались снижены на |72,68% (p<0,05) и |57,69% (p<0,05), соответственно. Указанные изменения свидетельствуют об увеличении концентрации фексофенадина в крови за счет увеличения абсорбции и замедления выведения маркерного субстрата. В соответствии с рекомендациями FDA ингибитором P-gp признаются вещества, увеличивающие AUC фексофенадина более чем на 25% [13], что может служить доказательством ингибирующего влияния глик-видона на функциональную активность Pgp. При этом на 5-й день отмены изучаемого препарата наблюдалась явная тен-

денция к восстановлению исходной транспортной функции АВСВ1 бел-ка.Таким образом, можно сделать вывод, что изменения функциональной активно-

Выводы

Внутрижелудочное введение кроликам гликвидона в дозе 10 мг/кг массы тела в течение 14 дней вызывает ингибирова-ние функциональной активности глико-протеина-Р, определяемой по фармакоки-нетике маркерного субстрата - фексофе-надина, с четко выраженной тенденцией к восстановлению исходных значений на 5-й день отмены препарата.

Литература

1. Алгоритм специализированной медицинской помощи больным сахарным диабетом / под ред. И.И. Дедова, Г.А. Мельниченко. - М., 2013. - Вып. 6. - 120 с.

2. Влияние тироксина на функциональную активность гликопротеина-Р в эксперименте / А.С. Бирюкова [и др.] //

сти АВСВ1 белка, наблюдаемые после 14 дней введения гликвидона, частично сохраняются в периоде последействия до 5 дней с тенденцией к восстановлению.

Российский медико-биологический вестник им. акад. И.П. Павлова. - 2011. - №4. - С. 49-53.

3. Заявка 2015147617 Рос. Федерация, МПК7А 61 К 31/132 А 61 К 31/133, A 61 K 31/137 A 61 K 31/145 A 61 K 31/166 A 61 K 31/40. Способ моделирования состояния ингибирования функциональной активности гликопротеина-Р гликвидоном / Е.Н. Якушева, Д.С. Титов; Ряз. гос. мед. ун-т им. акад. И.П. Павлова. - Заявл. 5.11.2015 Входящий № 073317.

4. Ильичева А.С. Характеристика продуктов окислительного повреждения белков миокарда на фоне гипергомоци-стеинемии / А.С. Ильичева, М.А. Фомина, Д.В. Медведев // Наука молодых (Eruditio Juvenium). - 2014. - №4. - С. 37-43.

Таблица 1

Фармакокинетические параметры фексофенадина

Изучаемые параметры Исходные значения (п=8) Значения после 14 дней введения гликвидона (п=8) Значения на 5 день отмены гликвидона (п=8)

Максимальная концентрация (Стах, нг/мл) 206,8 (130,47; 249,87) 1804,77 (1544,09; 1981,07)* 319,88 (286,71; 379,5)

Время достижения максимальной концентрации (Ттах, ч) 3 (3; 4) 5,5 (3; 6) 3 (3; 5)

Период полувыведения (T/2, ч) 2,15 (1,76; 6,05) 43,29 (20,73; 57,42)* 16,05 (8,52; 33,47)

Площадь под фармакокинетиче-ской кривой (0-t) (AUC0-t, (нг/мл)хч) 959,57 ±543,04 25411,53 ±6837,36* 3178,87 ±798,045**

Площадь под фармакокинетиче-ской кривой (0-да) (AUC0-®, (нг/мл)хч) 1102,13 (470,22; 1515,3) 78258,85 (47982,8; 146118,5)* 4668,09 (4013,53; 9349,2)

Общий клиренс (Cl, л/ч) 96,64±59,68 1,02±0,74* 26,4±21,43*

Коэффициент абсорбции (Cmax/AUC0-t, 1/ч) 0,2 (0,14; 0,35) 0,015 (0,01; 0,04)* 0,069 (0,033; 0,088)

Коэффициент абсорбции (Cmax/AUC0-®, 1/ч) 0,26±0,11 0,07±0,02* 0,11±0,045*

Время удерживания (MRT, ч) 4,91 (4,44; 9,94) 65,12 (32,35; 86,25)* 24,78 (19,25; 49,42)

*- уровень значимости <0,05 (р<0,05) по сравнению с исходными значениями,

** - уровень значимости <0,05 (р<0,05) по сравнению со значениями после 14 дней введения.

5. Половые различия функциональной активности и экспрессии глико-протеина-Р у кроликов / Е.Н. Якушева [и др.] // Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. - 2014. - Т. 100, №8. - C. 944-952.

6. Якушева Е.Н. Характеристика гликопротеина-Р как белка-транспортера лекарственных веществ / Е.Н. Якушева, И.В. Черных, А.С. Бирюкова // Российский медико-биологический вестник им. акад. И.П. Павлова. - 2011. - №3. -С. 142-148.

7. Якушева Е.Н. Дозозависимое влияние тироксина на функциональную активность гликопротеина-Р в эксперименте / Е.Н. Якушева, А.В. Щулькин, А.С. Бирюкова // Биомедицина. - 2012. - №2. -C. 53-60.

8. Якушева Е.Н. Влияние экспериментальной подострой гипобарической гипоксической гипоксии на функциональную активность гликопротеина-Р / Е.Н. Якушева, И.В. Черных // Российский медико-биологический вестник им. акад. И.П. Павлова. - 2013. - №1. - С. 60-64.

9. Якушева Е.Н. Оценка принадлежности мексидола к субстратам, ингибиторам или индукторам гликопротеина-Р / Е.Н. Якушева, А.В. Щулькин, И.В. Черных // Эксперим. и клинич. фармакология. - 2015. - №3. - С. 79-83.

10. Ayrton A. Role of transport proteins in drug discovery and development: a

pharmaceutical perspective / A. Ayrton, P. Morgan // Xenobiotica. - 2008. - Vol. 38, № 7-8. - P. 676-708.

11. Changes in metformin pharmacokinetics after intravenous and oral administration to rats withshort-term and long-term diabetes induced by streptozotocin / Y.H. Choi [et al.] // Journal of pharmaceutical sciences. - 2008. -Vol. 97, №12. - P. 5363-5375.

12. Effect of gliquidone on insulin binding to rabbit erythrocytes / M. de Gaspa-ro [et al.] // The Journal of endocrinology. -1983.- Vol. 97, №1. - P. 97-103.

13. Guidance for Industry Drug Interaction Studies - Study Design, Data Analysis, Implications for Dosing, and Labeling Recommendations / U.S. Department of Health and Human Services Food and Drug Administration Center for Drug Evaluation and Research (CDER). - 2012. - 75 p.

14. Guideline on the investigation of bioequivalence / European Medicines Agency. - 2010. - 60 p.

15. Role of human placental apical membrane transporters in the efflux of glybu-ride, rosiglitazone, and metformin / S.J. He-mauer [et al.] // American journal of obstetrics and gynecology. - 2010. - Vol. 202, №4. - P. 383.e1-387.e7.

16. Zhou S.F. Structure, function and regulation of P-glycoprotein and its clinical relevance in drug disposition / S.F. Zhou // Xenobiotica. - 2008. - Vol. 38, №7-8. -

P. 802-832.

СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ

Титов Дмитрий Сергеевич - аспирант кафедры фармакологии с курсом фармации ФДПО ГБОУ ВПО РязГМУ Минздрава России, г. Рязань. E-mail: [email protected]

Правкин Сергей Константинович - к.м.н., ст. преп. кафедры фармакологии с курсом фармации ФДПО ГБОУ ВПО РязГМУ Минздрава России, г. Рязань. E-mail: [email protected]