디메톡시비페닐모노카르복실레이트염산염의 체내약물동태와 간보호작용

Abstract

Biphenyl dimethoxy dicarboxylate (이하 DDB)는 오미자의 성분 중 간장보호효과를 갖는 성분인 Schizandrin C를 추출하여 연구하는 과정에서 합성된 화합물로서, 다양한 독성물질에 의하여 유발되는 간손상에 대하여 보호 및 치료효과를 나타낸다. 현재 DDB는 정제로서 임상에 간염치료제로 사용되고 있으나, 난용성 때문에 생체내이용율이 20 ∼30%로 저조하다. 현재까지 병원에서 간염환자나 수술 후의 간기능 저하 등을 막기 위한 정맥주사제의 필요성이 대두되고 있다. 의약화학적 접근 방법으로 합성된 수용성 DDB 유도체 (dimethoxy biphenyl monocarboxylate hydrochloride, 이하 DDB-S)는 정맥주사제로서 사용할 수 있는 가능성이 시사되었다. 본 실험에서는 DDB-S의 체액에서의 정량방법의 확립, 흰쥐 및 토끼에서의 약물동태 및 간장해 유발 쥐 및 사염화탄소로 처리한 간세포에 대한 간보호작용에 대하여 검토하였다. 혈장, 담즙, 요 및 조직 중 DDB-S 농도의 정량은 직접적인 단백제거 방법으로 처리한 시료를 HPLC로 측정하였다. DDB-S 50mg/Kg를 흰쥐에 정맥투여하였을 때, 혈장 중 약물 농도 곡선은 2상성을 나타내었고, 소실상에서의 t1/2은 93.5±20.4분, Vdss는 686.9±128.1mL/Kg, AUC는 3265.0±259.5㎍·min/mL 및 Clt는 15.3±1.5mL/min/Kg였다. 조직 중 DDB-S의 농도는 정맥투여 후 5분에 신장에서 가장 높았고, 30, 60 및 180분에는 간장에서 가장 높았다. 간장과 신장에서의 T/P ratio가 모두 1보다 큰 값을 나타내어, DDB-S가 간장과 신장에 대해 강한 친화력을 나타내었다. 담즙 중에 배설된 미변화체 DDB-S의 누적배설량은 정맥투여 후 6시간까지 투여량의 18.6±1.5%였고, 미변화체 및 포합체의 총량은 24.3±1.3%였다. 또한 요중에 배설된 미변화체의 누적배설량은 약물투여 후 24시간까지 투여량의 35.7±3.3%였고, Clr는 5.5±0.5mL/min/Kg을 나타내었다. 따라서 투여된 약물의 50∼60%는 미변화체로서 담즙 및 요 중으로 배설되고, 나머지는 간효소에 의해 대사된 후 배설되는 것으로 사료된다. DDB-S를 5, 10, 20, 30 및 50mg/Kg로 흰쥐에 정맥투여하였을 때, 투여량이 30mg/Kg까지는 parmeter들간에 유의적인 차이가 인정되지 않았으나, 투여량이 50mg/Kg일 때의 parameter에 대해 유의적인 차이가 관찰되었다. 그러므로 투여량이 30mg/Kg이상에서는 용량의존성을 나타내는 것으로 사료되었다. DDB-S 50mg/Kg를 흰쥐에 경구 및 십이지장 투여하였을 때의 생체내이용율은 8.3±1.3 및 15.6±2.4%로 낮았다. 간장해 쥐에 DDB-S 20mg/Kg 및 50mg/Kg를 정맥주사하였을 때, pharmacokinetic parameter들은 대조군에 대해 유의적인 차이를 보였다. Clt의 유의적인 차이는 사염화탄소 독성에 의한 담즙 배설 속도의 감소(Clb의 감소), 신장의 세뇨관 세포의 괴사성 변성으로 인한 세뇨관 분비의 감소(Clr의 감소) 및 포합과정이 아닌 다른 대사과정의 Clint 변화에 기인한 것으로 사료된다. 토끼 및 흰쥐에 각각 DDB-S 10mg/Kg를 정맥투여 한 후 pharmacokinetic parameter에서 실험동물 종차간의 유의적인 차이가 인정되었다. 간장해 쥐에서의 간보호작용을 검토한 결과 DDB-S가 사염화탄소에 대한 간보호작용을 나타내었고, 사염화탄소로 처리한 쥐의 간세포에서도 사염화탄소에 의해 파괴된 간세포에 보호작용이 있음을 확인하였다. 이상의 결과로부터 난용성 DDB에서 유도합성된 DDB-S는 DDB와 마찬가지로 간독성물질인 사염화탄소에 대한 간보호작용을 나타내었고, DDB의 정맥주사제로서의 개발도 가능할 것으로 기대되었다.

주요어 : 수용성 DDB 유도체, HPLC, 체내약물동태, 흰쥐, 토끼, 담즙배설, 요중배설, 조직분포, 간보호작용, 사염화탄소, 간세포 ; Biphenyl dimethyl dicarboxylate (DDB) is a synthetic analogue of Schizandrin C which has been isolated from Fructus Schizandrae, a traditional Chinese herbal medicine for tonicity and liver related diseases. DDB demonstrates protective activity against CCl4, D-galactosamine, thioacetamide and prednisolone induced liver injuries in mice and rats. Clinical trials showed that DDB markedly improved liver function and symtoms of chronic viral hepatitis B. However the absorption rate of DDB tablets from the gastro-intestinal tract was only about 30%. Recently, Lee et al. have synthesized water soluble DDB derivatives (DDB-S) to develop an dosage form injectable. In this study, the assay method, pharmacokinetics and hepatoprotective activity of DDB-S was investigated. A high performance liquid chromatographic method was developed for the determination of DDB-S in rat and rabbit plasma, rat bile juice, rat urine and rat organs. The method involved deproteinization followed by injection onto a C18 reversed-phase column. The mobile phase was 0.1M KH2PO4 - methanol - 85% H3PO4 (64:36:0.05 v/v) and the flow rate was 1.5mL/min. The column effluent was monitored by using an UV detector at 241nm. The detection limit for DDB-S was 0.1㎍/mL using the deproteinization method. No interference from endogenous substances was observed in the chromatograms of the biological fluid samples. The total body clearance(Clt), apparent volume of distribution(Vdss) and terminal half-life(t1/2) were 15.3mL/min/Kg, 686.9±128.1mL/Kg and 93.5±20.4min for IV dosing of DDB-S 50mg/Kg. DDB-S showed high affinity to liver and kidney as reflected by values of T/P. The 24 hr urinary recovery of the dose was 35.7±3.3%, and the 6 hr biliary recovery of the dose was 18.6±1.5%. The pharmacokinetic parameters of DDB-S following IV dosing of 5-30mg/Kg were dose-independent; the AUC values of DDB-S increased proportionally with increasing DDB-S doses, and Clt, Vdss and t1/2 were not significantly different. However, the pharmacokinetic parameters of DDB-S following IV dosing of 30-50mg/Kg were dose-dependent. The extents of bioavailability following oral and intraduodenum administration were 8.3±1.3% and 15.6±2.4%, repectively. The pharmacokinetics of DDB-S was also investigated in rats with hepatic intoxication induced by a single subcutaneous administration of carbon tetrachloride(CCl4). The t1/2 of DDB-S was prolonged in CCl4-intoxicated rats and the Clt in CCl4-intoxicated rats was about 50% of the control value. The pharmacokinetics of DDB-S was investigated following intravenous administration in rabbits. The Clt, Vdss and t1/2 were significantly different from those in rats. The hepatoprotective activity of DDB-S was investigated in CCl4-intoxicated rats. DDB-S significantly inhibited the elevation of serum enzymes (ALT, AST) on CCl4-induced liver injuries in rat. Serum albumin and total protein were slightly increased. These findings suggested that DDB-S may be an active agent for protection against chemical hepatitis. DDB-S also showed a significant hepatoprotective activity against CCl4-induced injury in rat hepatocytes. In conclusion, these results suggested that DDB-S, a water soluble DDB derivative, can be developed as an injectable hepatoprotective agent.

Key words : water soluble DDB derivatives, HPLC, pharmacokinetics, rat, rabbit, biliary excretion, urinary excretion, tissue distribution, hepatoprotective effect, carbon tetrachloride, rat hepatocyte