Avaliação farmacocinética e do metabolismo in vivo e in vitro do candidato a antitumoral AC04

Abstract

Objetivo: AC04 é um derivado acridínico com elevada atividade contra tumores sólidos em camundongos. O objetivo deste trabalho foi investigar a farmacocinética no plasma e a distribuição tecidual em ratos Wistar após administração i.v. bolus bem como o metabolismo in vitro e in vivo do AC04. Metodologia: AC04 foi submetido à oxidação in vitro com catalisador de Jacobsen, modelo que biomimetiza o CYP450. O produto obtido na reação foi caracterizado por 1H RMN e analisado por CLAE-EM/EM. O AC04 também foi incubado em meio microssomal de ratos para confirmar a formação do produto observado in vitro com catalisador. Para a avaliação farmacocinética, uma dose única de 1,5 mg/kg foi administrada a ratos Wistar por i.v. bolus (n = 7) e amostras de sangue foram coletadas da veia lateral da cauda até 120 h após administração. AC04 e o 1-oxo-AC04 foram separados do plasma por desproteinização com acetonitrila e analisados por método de CLAE-EM/EM previamente validado. A fração ligada a proteínas foi determinada por ultrafiltração e a distribuição tecidual foi avaliada após administração de 1,5 mg/kg i.v. bolus (n = 3 animais/tempo). Resultados: A oxidação do AC04 pelo catalisador de Jacobsen resultou na formação de um metabólito, 1-oxo-AC04, o mesmo formado pela incubação da fração microssomal e in vivo após administração da droga a roedores. O modelo aberto de dois compartimentos descreveu adequadamente o perfil de concentração plasmática do AC04, possibilitando a determinação de CL de 3,4 ± 3,4 L/h/kg, Vdss de 137,9 ± 91,4 L/kg, t1/2 de 45,5 ± 31,5 h e ASC0-∞ de 788 ± 483 ng·h/mL. A ligação a proteínas plasmáticas foi de 98,1 ± 1,6%. A penetração no pulmão, fígado e baço foi de 1077, 410 e 355 respectivamente, enquanto no cérebro foi de 0,54. O AC04 se acumula no tecido adiposo com um fator de penetração de 30. O t1/2 do 1-oxo-AC04 foi de 23,2 ± 10,4 h. Conclusões: O conjunto de resultados sugere que, apesar da pequena fração livre no plasma livre, AC04 é capaz de se acumular em diferentes tecidos, o que pode ser um componente importante para sua ação em tumores sólidos, além de ter uma meia-vida longa. A reação de oxidação de Jacobsen e o metabolismo in vitro com fração microssomal possibilitaram a identificação do mesmo metabólito obtido in vivo.

Purpose: AC04 is an acridine derivative with high activity against solid tumors in mice. The goal of this work was to investigate the plasma pharmacokinetics and tissue distribution of the drug in Wistar rats after bolus i.v. administration as well as the its in vitro and in vivo metabolism. Methodology: AC04 was submitted in vitro oxidation by Jacobsen catalyst, a biomimetic CYP450 model. The product obtained in the reaction was characterized by (1H NMR) and analyzed by LC-MS/MS. AC04 was also incubated with rats microsomal fraction to confirm the formation of the product observed in vitro with the catalyst. A single 1.5 mg/kg i.v. bolus dose of AC04 was given to Wistar rats (n = 7) and blood samples were harvested from the lateral tail vein up to 120 h after dosing. AC04 and 1-oxo-AC04 were separated from plasma by deproteinization with acetonitrile and analyzed by LC-MS/MS with a previously validated method. Protein binding fraction was performed by ultrafiltration and AC04 tissue disposition was evaluated after 1.5 mg/kg i.v. bolus (n = 3 animals/point) Results: The Jacobsen-catalyzed oxidation of AC04 resulted in the formation of one metabolite, 1-oxo-AC04. The same metabolite was observed with microsomal incubation and in vivo, after AC04 dosing to Wistar rats. A two-compartment open model adequately fitted the individuals plasma profiles of AC04 resulting in a CL of 3.4 ± 3.4 L/h/kg, a Vdss of 137.9 ± 91.4 L/kg, a t1/2 of 45.5 ± 31.5 h and a ASC0-∞ of 788 ± 483 ng·h/mL. AC04 plasma protein binding was 98.1 ± 1.6%. Lung, liver and spleen showed a penetration of 1077, 410 e 355 respectively, while brain penetration was of 0.54. The AC04 accumulates in the adipose tissue with a penetration factor of 30. The 1-oxo-AC04 metabolite showed a t1/2 of 23.2 ± 10.4 h. Conclusions: The Jacobsen oxidation reaction and the in vitro metabolism by microsomes allowed the identification of the same metabolite observed in vivo. The results suggest that despite the small free plasma fraction, AC04 is capable to accumulate in different tissues, which may contribute to its activity in solid tumor, besides its long half-life.