Pharmacokinetics and in vivo drug interaction of DA-9805, a botanical antiparkinson drug candidate, and its three marker components, in rats : 항 파킨슨 천연물 치료제 후보물질 DA-9805 및 지표/유효 성분의 약물동태 및 약물상호작용 연구원문보기
항 파슨 천연물 신약후보물질 DA-9805는 시호, 목단피, 백지 세가지 구성 생약이 1:1:1의 비율로 혼합 추출된 에탄올 연조엑스이다. 랫트 혈장에서 DA-9805의 3가지 지표/유효성분, saikosaponin a (SSa), paeonol (PA), imperatorin (IMP)을 동시정량하기 위해서 고감도, 고선택성의 ...
항 파슨 천연물 신약후보물질 DA-9805는 시호, 목단피, 백지 세가지 구성 생약이 1:1:1의 비율로 혼합 추출된 에탄올 연조엑스이다. 랫트 혈장에서 DA-9805의 3가지 지표/유효성분, saikosaponin a (SSa), paeonol (PA), imperatorin (IMP)을 동시정량하기 위해서 고감도, 고선택성의 LC-MS/MS분석법을 개발하였다. 검량선의 범위는 SSa는 0.5-1000 ng/mL, PA는 20-10000 ng/mL, IMP는 0.2-1000 ng/mL에서 작성되었다. 분석법의 선택성, 직선성, 정밀성, 정확성, 회수율, 매트릭스 영향 및 안정성에 대한 밸리데이션 결과는 모두 생체시료분석법 가이드라인의 허용기준을 만족하였다. 이 분석법을 다양한 용량에서 순수 지표/유효성분의 정맥투여나 경구 투여, 또는 이에 상응하는 용량의 DA-9805 경구 투여 후 지표/유효 성분의 약물동태학 연구에 적용하였다. 3가지 순수 지표/유효성분 정맥 투여 후, SSa, PA, 및 IMP 모두 용량증가에 따라 클리어런스가 느려지고, 용량 증가 대비 혈중농도-시간 곡선하 면적 (AUC)이 더 크게 증가하였다. 반면에 DA-9805 혹은 이에 상응하는 용량의 각 순수 유효/지표성분(SSa, PA, IMP)을 경구투여 후에는 3가지 성분 모두 용량에 비례하는 AUC를 보였다. 특히, SSa 와 PA의 경우, DA-9805를 경구투여 하였을 때 상응하는 용량의 각 순수 SSa 및 PA 투여 시보다, 각각의 AUC가 SSa의 경우 96.1-163%, PA의 경우 155-164% 증가되었다. 이는 IMP 혹은 DA-9805내 다른 성분에 의해서 SSa 및 PA의 대사가 저해되었기 때문일 것으로 사료된다. 또한, PA와 IMP의 경우 각각을 단독으로 경구 투여했을 때 보다 DA-9805로 경구 투여했을 때, 흡수속도가 느려졌다. SSa와 IMP의 경우 혈장 혹은 뇌 조직 균질액 내에서 단백결합율이 상당하였으며, 상대적으로 PA의 단백결합율은 낮았다. 그러나, DA-9805의 3가지 지표/유효성분들은 모두 혈장에서보다 뇌 조직 균질액 내에서 높은 결합율을 보였으며, 이는 DA-9805를 8일간 반복 경구 투여 (250 mg/kg/day) 한 후 뇌 조직 내 농도/혈장농도 비가 1이상으로 관찰된 결과를 뒷받침한다. 반면에 뇌척수액(CSF)에서는 3가지 지표/유효성분의 농도가 매우 낮거나 정량한계 미만이었다. DA-9805의 잠재적 약물상호작용 유발능을 평가하기 위해서 랫트에 DA-9805를 단회 (60 mg/kg) 혹은 7일간 반복 (60 mg/kg/day) 투여 후 cytochrome P450 (CYP) 1A2, 2B6, 및 3A 활성의 지표 기질약물을 칵테일로 경구 투여하여 그 약물동태를 평가 했을 때, CYP1A2, 2B6의 활성에는 DA-9805가 영향을 주지 않음을 확인하였다. 그러나 DA-9805 반복 투여가 CYP3A 활성에는 약간의 저해를 효과를 보였다. 다만, DA-9805의 유효용량 범위에서는 이러한 저해효과가 임상적으로 중요하지 않을 것으로 예상된다. 본 연구는 랫트에서 DA-9805 및 그 유효/지표 성분, SSa, PA, 및 IMP의 약물동태학적 특징에 대한 체계적인 연구결과를 제시하였으며, 각지표/유효성분 단독투여 시와 천연물신약인 DA-9805형태로 경구투여 시 약물동태의 차이를 규명하였으며, 생체 내에서 DA-9805에 의한 약물 상호작용 가능성을 평가하였다.
항 파슨 천연물 신약후보물질 DA-9805는 시호, 목단피, 백지 세가지 구성 생약이 1:1:1의 비율로 혼합 추출된 에탄올 연조엑스이다. 랫트 혈장에서 DA-9805의 3가지 지표/유효성분, saikosaponin a (SSa), paeonol (PA), imperatorin (IMP)을 동시정량하기 위해서 고감도, 고선택성의 LC-MS/MS 분석법을 개발하였다. 검량선의 범위는 SSa는 0.5-1000 ng/mL, PA는 20-10000 ng/mL, IMP는 0.2-1000 ng/mL에서 작성되었다. 분석법의 선택성, 직선성, 정밀성, 정확성, 회수율, 매트릭스 영향 및 안정성에 대한 밸리데이션 결과는 모두 생체시료분석법 가이드라인의 허용기준을 만족하였다. 이 분석법을 다양한 용량에서 순수 지표/유효성분의 정맥투여나 경구 투여, 또는 이에 상응하는 용량의 DA-9805 경구 투여 후 지표/유효 성분의 약물동태학 연구에 적용하였다. 3가지 순수 지표/유효성분 정맥 투여 후, SSa, PA, 및 IMP 모두 용량증가에 따라 클리어런스가 느려지고, 용량 증가 대비 혈중농도-시간 곡선하 면적 (AUC)이 더 크게 증가하였다. 반면에 DA-9805 혹은 이에 상응하는 용량의 각 순수 유효/지표성분(SSa, PA, IMP)을 경구투여 후에는 3가지 성분 모두 용량에 비례하는 AUC를 보였다. 특히, SSa 와 PA의 경우, DA-9805를 경구투여 하였을 때 상응하는 용량의 각 순수 SSa 및 PA 투여 시보다, 각각의 AUC가 SSa의 경우 96.1-163%, PA의 경우 155-164% 증가되었다. 이는 IMP 혹은 DA-9805내 다른 성분에 의해서 SSa 및 PA의 대사가 저해되었기 때문일 것으로 사료된다. 또한, PA와 IMP의 경우 각각을 단독으로 경구 투여했을 때 보다 DA-9805로 경구 투여했을 때, 흡수속도가 느려졌다. SSa와 IMP의 경우 혈장 혹은 뇌 조직 균질액 내에서 단백결합율이 상당하였으며, 상대적으로 PA의 단백결합율은 낮았다. 그러나, DA-9805의 3가지 지표/유효성분들은 모두 혈장에서보다 뇌 조직 균질액 내에서 높은 결합율을 보였으며, 이는 DA-9805를 8일간 반복 경구 투여 (250 mg/kg/day) 한 후 뇌 조직 내 농도/혈장농도 비가 1이상으로 관찰된 결과를 뒷받침한다. 반면에 뇌척수액(CSF)에서는 3가지 지표/유효성분의 농도가 매우 낮거나 정량한계 미만이었다. DA-9805의 잠재적 약물상호작용 유발능을 평가하기 위해서 랫트에 DA-9805를 단회 (60 mg/kg) 혹은 7일간 반복 (60 mg/kg/day) 투여 후 cytochrome P450 (CYP) 1A2, 2B6, 및 3A 활성의 지표 기질약물을 칵테일로 경구 투여하여 그 약물동태를 평가 했을 때, CYP1A2, 2B6의 활성에는 DA-9805가 영향을 주지 않음을 확인하였다. 그러나 DA-9805 반복 투여가 CYP3A 활성에는 약간의 저해를 효과를 보였다. 다만, DA-9805의 유효용량 범위에서는 이러한 저해효과가 임상적으로 중요하지 않을 것으로 예상된다. 본 연구는 랫트에서 DA-9805 및 그 유효/지표 성분, SSa, PA, 및 IMP의 약물동태학적 특징에 대한 체계적인 연구결과를 제시하였으며, 각지표/유효성분 단독투여 시와 천연물신약인 DA-9805형태로 경구투여 시 약물동태의 차이를 규명하였으며, 생체 내에서 DA-9805에 의한 약물 상호작용 가능성을 평가하였다.
DA-9805 is a new botanical antiparkinsonism drug candidate formulated with ethanolic extract of root of Bupleurum falcatum, root cortex of Paeonia suffruticosa, and root of Angelica dahurica. To determine saikosaponin a (SSa), paeonol (PA), and imperatorin (IMP), which are the three active/represent...
DA-9805 is a new botanical antiparkinsonism drug candidate formulated with ethanolic extract of root of Bupleurum falcatum, root cortex of Paeonia suffruticosa, and root of Angelica dahurica. To determine saikosaponin a (SSa), paeonol (PA), and imperatorin (IMP), which are the three active/representative ingredients of DA-9805, in rat plasma simultaneously, a sensitive and rapid LC-MS/MS method has been developed. A calibration curve was constructed in the range of 0.5‒1000 ng/mL for SSa, 20‒10000 ng/mL for PA, and 0.2‒1000 ng/mL for IMP. All the validation data, including the selectivity, linearity, precision, accuracy, recovery, matrix effect, and stability satisfied the acceptance requirements. This method was applied in pharmacokinetic studies of SSa (1.1‒4.6 mg/kg), PA (14.8‒59.2 mg/kg), and IMP (1.4‒11.5 mg/kg) following intravenous and oral administration of each pure component at various doses or equivalent doses of DA-9805. Following intravenous administration of each component, all the three components showed greater dose-normalized AUC and slower CL following intravenous administration of the higher dose. In contrast, dose-proportional AUC values of SSa, PA, and IMP were observed following oral administration of each pure components or DA-9805. Compared to oral administration of each pure compound, oral administration as DA-9805 showed increase in AUC of SSa (by 96.1‒163%) and PA (by 155‒164%) possibly due to inhibition of their metabolism by IMP. Delay in absorption of PA and IMP following DA-9805 administration was also observed compared with pure compound administration. Binding values of SSa and IMP to plasma protein or brain homogenates were considerable, whereas PA have relatively low binding values. All the three components of DA-9805 showed greater binding values in the brain homogenates compared to those in plasma, which might enable the brain to plasma ratios greater than unity following multiple oral administration of DA-9805 (250 mg/kg/day for 8 days). In contrast, negligible levels of them in cerebrospinal fluid (CSF) were observed following the multiple oral administration of DA-9805. Drug interaction potential of DA-9805 (single oral dose of 60 mg/kg or multiple oral doses of 60 mg/kg/day for 7 days) evaluated with oral cocktail probe substrates of cytochrome P450 (CYP) 1A2, 2B6, and 3A subfamily suggested no significant effects of oral DA-9805 on activities of CYP1A2 and 2B6, whereas slight inhibitory effect on CYP3A activity was observed. However, this inhibitory effect of DA-9805 on CYP3A activity may not be considerable in effective dose ranges of DA-9805. This dissertation contributes to better understanding of the comprehensive pharmacokinetic characteristics of SSa, PA, and IMP in rats, comparative oral pharmacokinetics between each pure component and DA-9805, and in vivo drug interaction potential of DA-9805 as a predator.
DA-9805 is a new botanical antiparkinsonism drug candidate formulated with ethanolic extract of root of Bupleurum falcatum, root cortex of Paeonia suffruticosa, and root of Angelica dahurica. To determine saikosaponin a (SSa), paeonol (PA), and imperatorin (IMP), which are the three active/representative ingredients of DA-9805, in rat plasma simultaneously, a sensitive and rapid LC-MS/MS method has been developed. A calibration curve was constructed in the range of 0.5‒1000 ng/mL for SSa, 20‒10000 ng/mL for PA, and 0.2‒1000 ng/mL for IMP. All the validation data, including the selectivity, linearity, precision, accuracy, recovery, matrix effect, and stability satisfied the acceptance requirements. This method was applied in pharmacokinetic studies of SSa (1.1‒4.6 mg/kg), PA (14.8‒59.2 mg/kg), and IMP (1.4‒11.5 mg/kg) following intravenous and oral administration of each pure component at various doses or equivalent doses of DA-9805. Following intravenous administration of each component, all the three components showed greater dose-normalized AUC and slower CL following intravenous administration of the higher dose. In contrast, dose-proportional AUC values of SSa, PA, and IMP were observed following oral administration of each pure components or DA-9805. Compared to oral administration of each pure compound, oral administration as DA-9805 showed increase in AUC of SSa (by 96.1‒163%) and PA (by 155‒164%) possibly due to inhibition of their metabolism by IMP. Delay in absorption of PA and IMP following DA-9805 administration was also observed compared with pure compound administration. Binding values of SSa and IMP to plasma protein or brain homogenates were considerable, whereas PA have relatively low binding values. All the three components of DA-9805 showed greater binding values in the brain homogenates compared to those in plasma, which might enable the brain to plasma ratios greater than unity following multiple oral administration of DA-9805 (250 mg/kg/day for 8 days). In contrast, negligible levels of them in cerebrospinal fluid (CSF) were observed following the multiple oral administration of DA-9805. Drug interaction potential of DA-9805 (single oral dose of 60 mg/kg or multiple oral doses of 60 mg/kg/day for 7 days) evaluated with oral cocktail probe substrates of cytochrome P450 (CYP) 1A2, 2B6, and 3A subfamily suggested no significant effects of oral DA-9805 on activities of CYP1A2 and 2B6, whereas slight inhibitory effect on CYP3A activity was observed. However, this inhibitory effect of DA-9805 on CYP3A activity may not be considerable in effective dose ranges of DA-9805. This dissertation contributes to better understanding of the comprehensive pharmacokinetic characteristics of SSa, PA, and IMP in rats, comparative oral pharmacokinetics between each pure component and DA-9805, and in vivo drug interaction potential of DA-9805 as a predator.
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