Pharmacokinetics of Srx Inhibitor in Rats

Abstract

The aims of the present study were to develop and validate a specific HPLC method for the quantification of J14, a novel sulfiredoxin (Srx) inhibitor which has anticancer effect, in rat plasma and to evaluate pharmacokinetics of J14 following intravenous (IV) and oral administration in rats. The plasma concentrations of J14 were determined using a validated HPLC method. J14 and internal standard (NOX inhibitor #18-212) were well separated from endogenous interfering substances in rat plasma with acceptable retention times (J14: 11.3min; IS: 24.5min). The calibration curve for J14 was linear over the concentration range from 0.02 to 10.0 μg/mL (r=0.9999). The intra- and inter- day precision and accuracy results conformed to the internationally accepted limits presenting the values in the ranges of 1.8 – 7.0 % and 97.3 – 113.9 %, respectively. The HPLC-UV method was successfully validated in terms of specificity, linearity, precision and accuracy, sensitivity, and some kinds of stability test. However, J14 was shown to be unstable after incubation of low QC sample (0.1 μg/mL) at 37˚C for 6 h. Also, J14 was unstable when stored at -70˚C either for 2 weeks or 4 weeks. Following oral administration, J14 was highly distributed to body organs (8.67 L at 10 mg/kg dose; 4.88 L at 20 mg/kg dose) and cleared with an elimination half-life of approximately 5 h. J14 showed non-linear dose-dependent increases in its AUC0-t and Cmax values following oral administration. In conclusion, the present HPLC method was valid in terms of specificity, linearity, precision and accuracy, sensitivity, and successfully applied to measure the plasma concentrations of J14 after IV and oral administration in order to determine pharmacokinetic parameters. To the best of our knowledge, this is the first study to evaluate the pharmacokinetic behavior of J14. Therefore, the present study not only proposes the need for improvement of stability of J14 but also is anticipated to contribute forthcoming research and development of a series of J14.;본 연구의 목적은, Srx 저해제로 새롭게 합성되어 항암제로서의 사용이 기대되는 J14의 쥐 혈장에서의 정량적 분석을 위한 HPLC 분석법을 확립하고, 쥐에 정맥투여 혹은 경구투여를 하였을 때의 J14의 약물동태학적 특성을 파악하는 것이다. 확립된 HPLC 분석법을 사용하여 J14의 쥐 혈장 중의 농도를 정량하였다. J14와 내부표준물질의 유지시간은 각각 11.3분과 24.5분이었으며, 다른 혈장 성분들과 잘 분리되었다. J14의 검량선은 0.02 - 10.0 μg/mL 의 농도범위에서 상관계수 0.9999의 직선성을 나타내었다. 이 분석법은 한국 식약청에서 제시하는 생체시료분석법 밸리데이션 가이드라인에 따라 특이성, 직선성, 정확성, 정밀성, 감도 측면에서 기준에 적합함이 검증되었다. 그러나 J14는 안정성 기준에 벗어났으며, 이 같은 결과는 향후 신약개발을 향한 연구에서는 J14의 안정성을 더 보완해야 함을 시사한다. J14는 경구투여 시 체내에 널리 분포하고 5시간의 반감기를 가지며 배설되었다. J14를 경구투여 하였을 때의 AUC0-t 와 Cmax 는 용량이 증가함에 따라 증가하는 양상을 보였으나, 직선성은 없었다. 결론적으로, 본 연구는 Srx 저해제인 J14의 체내 동태를 최초로 연구한 것으로, 본 연구에서 개발하고 검증한 HPLC 분석법이 앞으로 개발될 J14 유도체의 체내 동태 연구에 기여할 수 있으리라고 기대된다. 또한 J14가 약으로 개발되기 위해서는 안정성 측면에서 보완이 필요하다는 점을 시사하는 의의가 있다.