In Vivo Pharmacokinetic Study of Srx Inhibitor K27

Abstract

A K27 is a novel Srx inhibitor designed to selectively inhibit reduction reaction of typical 2-Cys Prxs which can be developed as an anticancer agent. In the present investigation, a validated HPLC-UV method was established for the quantification of K27 in rat plasma. The analytical method was successfully applied for the determination of plasma concentrations of K27 after intravenous (IV) and oral administration to rats. After addition of indomethacin (internal standard, IS), plasma samples were precipitated with acetonitrile and separated on a Shiseido-Capcell-pak C18 MG120 column (3.0 x 250 mm, 5 μm). Acetonitrile containing 0.1% trifluoroacetic acid (TFA) and water containing 0.1% TFA (45:55, v/v) were used as mobile phase at a flow rate of 0.5 mL/min. In this condition, K27 and IS were elutedabout10.3 min and 23.3 min, respectively. The calibration curve for K27 was linear over the concentration range from 0.02 to 10 μg/mL (r = 0.9999). The intra- and inter-day precision of K27 ranged from 1.6% to 9.2% and from 3.2% to 6.1%, respectively. Also, the intra- and inter-day accuracy of K27 ranged from 102.3% to 105.8% and from 102.3% to 109.7%, respectively. The simple HPLC-UV method was valid in terms of specificity, linearity, precision, accuracy, and sensitivity. The low quality control (QC) samples of K27 were shown to be stable at room temperature for 6 h, though they were not stable after incubation at 37℃ (body temperature) for 6 h. In addition, the K27 at low concentration was unstable at -20℃ freezer for three weeks, though high concentration of the compound stored at -70℃ freezer showed a good stability. Except for this unstable condition mentioned above, K27 was found to be stable in all other conditions. The pharmacokinetic parameters of K27 were determined after intravenous and oral administrationto rats. The K27 was highly distributed to body organs (1.93 L) anditselimination half-life (t1/2) was 6.18 h following intravenous injection at a dose of 2 mg/kg. The K27 showed linear pharmacokinetic profile following oral administration with two different doses (10 and 20 mg/kg). In addition, the absolute bioavailability (F, %) were calculated to be 59.6 and 74.6 % after oral administration at the doses of 10 and 20 mg/kg, respectively. In conclusion, the simple HPLC-UV analytical method was developed and successfully applied to evaluate the pharmacokinetic parameters of a Srx inhibitor, K27 in rats. The absolute bioavailability of K27 was more than 60% following oral administration of two doses, which suggested that K27 has favorable pharmacokinetic profile. ;이상적인 Srx 저해제로 개발된 K27은 선택적으로 전형적인 Prx타입의환원반응을 저해함으로써 항암제로서의 신약개발이 기대되는 물질이다. 본 연구에서는 이 K27 물질을 이용하여 쥐혈장에서 최적의 HPLC 분석조건을 확립하였다. 이 분석방법은 쥐에 정맥투여 혹은 경구투여 시, K27의 혈중농도를 검출하는데 성공적으로 적용되었다. 정량을 위해서 내부표준물질인 indomethacin을 쥐의 혈장에 첨가한 후 아세토니트릴로 추출하였고, 이는 Shiseido-Capcell-pak C18 MG120 칼럼을 이용하여 분석되었다. 이동상은 0.1%의 TFA를 첨가한 아세토니트릴과 0.1% TFA를 첨가한 물을 45:55의 비율로 유속 0.5 mL/min 으로 흘려주었다. 이 조건에서 K27과 내부표준물질은 각각 10.3분, 23.3분에 깨끗하게 잘 분리되었다. K27의 표준 검량선은 0.02-10 μg/mL 의 농도 범위에서 상관계수 0.9999의 직선성을 나타내었다. K27의 일 내 및 일 간 정밀도는 각각 1.6-9.2%, 3.2-6.1%의 범위로 적합하였다. 또한 일 내 및 일 간 정확도는 각각 102.3-105.8%, 102.3-109.7% 의 범위로 적합하였다. 이 HPLC 분석법은 FDA의 생체 시료 분석 밸리데이션 가이드라인에 따라 특이성, 직선성, 정확성, 정밀성, 감도측면에서 기준에 적합함이 검증되었다. 그러나 일부 안정성 측면에서는 기준 조건을 만족시키지 못하였는데, 단기 안정성 실험에서 37℃에서 저농도에서는 불안정한 결과를 보여주었다. 또한 장기 안정성실험에서 -20℃의 저온에서 저농도에서는 2주일 동안만 안정한 결과를 나타내었다. 이는 향후 신약개발을 위해서 안정성 측면에서 더욱 보완되어야 함을 시사한다. 또한 K27을 두가지 용량으로 경구투여를 하였을 경우 직선성이 성립한다는 결과를 얻었으며, 생체이용률도 10 mg/kg 로 투여하였을 경우에는 59.6% 로, 20 mg/kg 로 투여하였을 경우에는 74.6 % 로 높은 수치를 나타냈다. 따라서, 본 연구는 항암제로의 개발 가능성이 있는 Srx 저해제인 K27의 최적의 HPLC 분석법을 확립 및 검증하였고, 또한 성공적으로 쥐의 체내에서의 약동학적 파라미터들을 평가해 냈다. 두 용량으로 경구투여를 한 결과, K27의 생체이용률은 모우 60% 이상으로 높은 수치를 나타내었으며, 이는 K27 물질이 유망한 경구투여제제로 개발될 가능성이 높음을 시사한다.