Разработка методик количественного определения в плазме и крови нового селективного ингибитора карбоангидразы II и изучение фармакокинетики его глазной суспензии на крысах

Авторы

  • Александр Л. Хохлов Ярославский государственный медицинский университет ORCID logo https://orcid.org/0000-0002-0032-0341
  • Илья И. Яичков Ярославский государственный педагогический университет им. К.Д. Ушинского ORCID logo https://orcid.org/0000-0002-0066-7388
  • Михаил К. Корсаков Ярославский государственный педагогический университет им. К.Д. Ушинского ORCID logo https://orcid.org/0000-0003-0913-2571
  • Антон А. Шетнев Ярославский государственный педагогический университет им. К.Д. ушинского ORCID logo https://orcid.org/0000-0002-4389-461X
  • Никита Н. Вольхин Ярославский государственный педагогический университет им. К.Д. Ушинского ORCID logo https://orcid.org/0000-0002-4275-9037
  • Сергей С. Петухов Ярославский государственный педагогический университет им. К.Д. Ушинского ORCID logo https://orcid.org/0009-0007-8435-7689

DOI:

https://doi.org/10.18413/rrpharmacology.9.10056

Аннотация

Введение: Для изучение системной экспозиции нового селективного ингибитора карбоангидразы II, 4-(2-метил-1,3-оксазол-5-ил)-бензолсульфонамида, и его N-гидроксиметаболита в плазме и в крови необходима разработка новых биоаналитических методик. Результаты эксперимента с однократным введением глазной суспензии изучаемого ЛС необходимы для оптимизации дальнейшего дизайна полного фармакокинетического исследования.

Материалы и методы: Для измерения концентрации аналитов в плазме и крови использовался метод ВЭЖХ-МС/МС. Хроматографическое разделение проводили на колонке Poroshell 120EC-C18 (50*3.0 mm, 2.7 µm). Изучение фармакокинетики проводилось на 6 крысах породы Wistar массой 287,50±18,64 г (M±SD). Каждому животному закапывали по 40 мкл 2% глазной суспензии в каждый глаз. Образцы крови забирали до введения препарата, а также спустя 30 мин, 1 ч, 1ч 30 мин, 2 ч, 3 ч, 4 ч, 6 ч., 8 ч, 12 ч, 24 ч ,48 ч, 72 ч после введения. Некомпартментный подход использовался при расчёте фармакокинетических параметров.

Результаты и обсуждение: Метод осаждения белков выбран для подготовки проб биологических жидкостей.  Для предотвращения разложения N-гидросиметаболита препарата к плазме добавлялся 10% раствор аскорбиновой кислоты, а к крови – 10% раствор тиосульфата натрия. Аналитический диапазон определения 4-(2-метил-1,3-оксазол-5-ил)-бензолсульфонамида  и его N-гидроксипроизводного в крови составил 50-10000 нг/мл и 5-1000 нг/мл, соответственно, в плазме - 10-2000 нг/мл и 1-200 нг/мл, соответственно.  Максимальная концентрация изучаемого препарата в плазме составляет 264,32±68,47 нг/мл (Сред.±SD) через 1,92±0,92 ч (Сред.±SD) после введения, а его метаболита - 10,43±1,79 нг/мл (Сред.±SD) через 2,17±1,13 ч (Сред.±SD) после введения. Величина максимальной концентрации препарата в крови достигает 8705,23±1301,84 нг/мл (Mean±SD) через 1,17±0,52 ч (Mean±SD)  после введения, а его N-гидроксиметаболита 230,00±69,54 нг/мл (Mean±SD)  через 1,33±0,41 ч (Mean±SD)  после введения.

Заключение: Разработанные методики прошли полную валидацию согласно требованиям российских и зарубежных руководств и успешно использованы для фармакокинетического исследования. Установлено, что содержание 4-(2-метил-1,3-оксазол-5-ил)-бензолсульфонамида и его основного метаболита в цельной крови значительно выше, чем в плазме.

Графическая аннотация

Ключевые слова:

ВЭЖХ-МС/МС, стабилизация, фармакокинетика, селективный ингибитор карбоангидразы II

Библиографические ссылки

Ferraroni M, Lucarini L, Masini E, Korsakov M, Scozzafava A, Supuran CT, Krasavin M (2017) 1,3-Oxazole-based selective picomolar inhibitors of cytosolic human carbonic anhydrase II alleviate ocular hypertension in rabbits: Potency is supported by X-ray crystallography of two leads. Bioorganic & Medicinal Chemistry 25 (17): 4560–4565. https://doi.prg/10.1016/j.bmc.2017.06.054 [PubMed]

Foivas A, Malenović A, Kostić N, Božić M, Knežević M, Loukas YL, Dotsikas Y (2016) Quantitation of brinzolamide in dried blood spots by a novel LC-QTOF-MS/MS method. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis 119(5): 84–90. https://doi.org/10.1016/j.jpba.2015.11.043 [PubMed]

ICH Guideline M10 on Bioanalytical Method Validation and Study Sample Analysis (2022) https://www.ema.europa.eu/en/documents/scientific-guideline/ich-guideline-m10-bioanalytical-method-validation-step-5_en.pdf. (access date: 15 May 2023)

Khokhlov AL, Yaichkov II, Dzhurko YuA, Shitov LN, Shitova AM (2018) Methodical approaches to bioassay of substances containing unstable functional groups. Research Results in Pharmacology 4(1): 33–42. https://doi.org/10.3897/rrpharmacology.4.25253

Kintz P, Gheddar L, Raul J-S (2022) Adverse analytical finding due to red blood cells transfusion: A rare case involving the diuretic dorzolamide. Drug Testing and Analysis 14(10): 1785–1790. https://doi.org/10.1002/dta.3342 [PubMed]

Lo Faro AF, Tini A, Gottardi M, Pirani F, Sirignano A, Giorgetti R, Busardò FP (2021) Development and validation of a fast ultra-high-performance liquid chromatography tandem mass spectrometry method for determining carbonic anhydrase inhibitors and their metabolites in urine and hair. Drug Testing and Analysis 13(8): 1552–1560. https://doi.org/10.1002/dta.3055[PubMed] [PMC]

Madrewar BA, Deshpande A, Bhattacharya S (2022) Mini-Review on bioanalytical estimation of brinzolamide. Current Pharmaceutical Analysis 18(3): 265–272. https://doi.org/10.2174/1573412917666210812103414

Mironov A N (ed.) (2012) Guidelines for Conducting Preclinical Studies of Medicines. Volume 1. Polygraph Plus, Moscow, 944 pp.

Mironov AN (2014) Guidance on Inspection of Medicines. Volume 1. Polygraph Plus, Moscow, 328 рp. [in Russian]

On Approval of the Rules for Conducting Bioequivalence Studies on Medicines in the Eurasian Economic Union. Decision of the Council of the Eurasian Economic Commission №85 of November 3, 2016 (2016) http://docs.cntd.ru/document/456026107 (access date: 15 May 2023).

Strakhov VV, Korsakov MK, Fedorov VN, Vdovichenko VP, Shetnev AA, Popova AA, Volkhin NN (2023) Carbonic anhydrase inhibitors for the treatment of glaucoma. Medical Ethics 1: 44–50. https://doi.org/10.24075/medet.2023.001

Вклад авторов

Александр Л. Хохлов, Ярославский государственный медицинский университет

Doctor Habil. of Medical Sciences, Professor, Member of The Russian Academy of Sciences, Head of the Department of Pharmacology and Clinical Pharmacology, rector of Yaroslavl State Medical University; e-mail: al460935@yandex.ru; ORCID ID https://orcid.org/0000-0002-0032-0341. The author’s contribution: formulation and development of the aim and objectives; development of design of pharmacokinetic study; analysis and interpretation of the obtained data; critical review of the draft copy and provision of valuable comments.

Илья И. Яичков, Ярославский государственный педагогический университет им. К.Д. Ушинского

Candidate of Pharmaceutical Sciences, research fellow of the Department of Analytical Development and Quality Control of M.V. Dorogov Pharmaceutical Technology Transfer Center of Yaroslavl State Pedagogical University named after K.D. Ushinsky; research fellow of the Institute of Pharmacy of Yaroslavl State Medical University; e-mail: i.yaichkov@yspu.org; ORCID ID https://orcid.org/0000-0002-0066-7388. The author’s contribution: concept development; development of design of pharmacokinetic study; development and validation of bioanalytical methods; analysis of blood and plasma samples; analysis and interpretation of the obtained data; writing the bioanalytical part and editing the manuscript.

Михаил К. Корсаков, Ярославский государственный педагогический университет им. К.Д. Ушинского

Doctor Habil.of Chemical Sciences, Professor of the Department of Chemistry, Theory and Methods of Teaching Chemistry, Head of The Center of Transfer of Pharmaceutical Technology named after M.V. Dorogov of Yaroslavl State Pedagogical University named after K.D. Ushinsky; e-mail: m.korsakov@yspu.org; ORCID ID https://orcid.org/0000-0003-0913-2571. The author’s contribution: formulation and development of the aim and objectives; analysis and interpretation of the obtained data; critical review of the draft copy and provision of valuable comments.

Антон А. Шетнев, Ярославский государственный педагогический университет им. К.Д. ушинского

Candidate of Chemical Sciences, Head of the Department of Pharmaceutical Development of M.V. Dorogov Pharmaceutical Technology Transfer Center of Yaroslavl State Pedagogical Universitynamed after K.D. Ushinsky; e-mail: a.shetnev@list.ru; ORCID ID https://orcid.org/0000-0002-4389-461X. The author’s contribution: formulation and development of the aim and objectives; development of synthesis technology of the drug and its metabolite; writing the synthesis part and interpretation of the obtained data.

Никита Н. Вольхин, Ярославский государственный педагогический университет им. К.Д. Ушинского

Junior research fellow of the Department of Pharmacological Studies of M.V. Dorogov Pharmaceutical Technology Transfer Center of Yaroslavl State Pedagogical University named after K.D. Ushinsky; e-mail: nnvolkhin@ysmu.ru; ORCID ID https://orcid.org/0000-0002-4275-9037. The author’s contribution: development of design of pharmacokinetic study; blood and plasma sample collection;analysis and interpretation of the data obtained.

Сергей С. Петухов, Ярославский государственный педагогический университет им. К.Д. Ушинского

Engineer of the Department of Pharmacological Studies of M.V. Dorogov Pharmaceutical Technology Transfer Center of Yaroslavl State Pedagogical University named after K.D. Ushinsky; junior research fellow of the Institute of Pharmacy of Yaroslavl State Medical University; e-mail:sspp465@mail.ru; ORCID ID https://orcid.org/0009-0007-8435-7689. The author’s contribution: development of design of pharmacokinetic study; blood and plasma sample collection; analysis and interpretation of the obtained data.

Загрузки

Опубликован

22.11.2023

Как цитировать

Khokhlov AL, Yaichkov II, Korsakov MK, Shetnev AA, Volkhin NN, Petukhov SS (2023) Development of quantification methods of a new selective carbonic anhydrase II inhibitor in plasma and blood and study of the pharmacokinetics of its ophthalmic suspension in rats . Research Results in Pharmacology 9(4): 53–64. https://doi.org/10.18413/rrpharmacology.9.10056

Выпуск

Том 9 № 4 (2023)

Раздел

Экспериментальная фармакология

Лицензия

Copyright (c) 2023 Александр Л. Хохлов, Илья И. Яичков, Михаил К. Корсаков, Антон А. Шетнев, Никита Н. Вольхин, Сергей С. Петухов

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)