Zeitschrift für Arzneimittelstoffwechsel und Toxikologie
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Abstrakt

Vergleichender Metabolismus von Batracylin (NSC 320846) und Nacetylbatracylin (NSC 611001) unter Verwendung von Präparaten von Menschen, Hunden und Ratten in vitro

Joseph M. Covey, Joel M. Reid, Sarah A. Buhrow, Mary Kuffel, Chad Walden, Holger Behrsing und Matthew M. Ames

Hintergrund: Batracylin ist ein heterozyklischer Arylamintopoisomerasehemmer mit präklinischer Antikrebsaktivität. Es wurden deutliche Unterschiede in der Empfindlichkeit der Spezies gegenüber der Toxizität von Batracylin beobachtet und auf die unterschiedliche Bildung von N-Acetylbatracylin durch N-Acetyltransferase zurückgeführt. Eine Phase-I-Studie mit Batracylin an Krebspatienten mit langsamen Acetylierer-Genotypen ergab eine dosislimitierende Toxizität in Form einer hämorrhagischen Zystitis. Um den Metabolismus von Batracylin und N-Acetylbatracylin über Spezies hinweg weiter zu erforschen, wurden detaillierte Studien mit mikrosomalen und hepatozytenhaltigen Präparaten aus Lebermikrosomen und Leberzellen von Menschen, Ratten und Hunden durchgeführt. Methoden: Batracylin oder N-Acetylbatracylin wurde mit Mikrosomen und Hepatozyten aus Lebern von Menschen, Ratten und Hunden sowie mit CYP-exprimierenden Mikrosomen von Menschen und Ratten inkubiert. Substrate und Metaboliten wurden mittels HPLC mit Diodenarray-, Fluoreszenz-, radiochemischer oder massenspektrometrischer Detektion analysiert. Die kovalente Bindung von radioaktiv markiertem Batracylin und N-Acetylbatracylin an Protein und DNA wurde in 3-Methylcholanthren-induzierten Lebermikrosomen von Ratten, Menschen und Hunden sowie mit rekombinanten menschlichen Cytochromen P450 gemessen. Ergebnisse: In mikrosomalen Präparaten ging der Verlust von Batracylin mit der Bildung eines hydroxylierten Metaboliten in menschlichen Lebermikrosomen und fünf hydroxylierten Metaboliten in Lebermikrosomen von Ratten einher. Bei Inkubationen dieser Verbindung mit 3MC-Rattenlebermikrosomen wurden sechs Mono- oder Dihydroxy-N-Acetylbatracylin-Metaboliten gefunden. Für einige der Metaboliten wurden unter Verwendung deuterierter Substrate Hydroxylierungsstellen identifiziert. Durch Inkubation mit rekombinanten Cytochromen P450 wurden rCYP1A1, rCYP1A2, hCYP1A1 und hCYP1B1 als die wichtigsten CYP-Isoformen identifiziert, die Batracylin und N-Acetylbatracylin metabolisieren. Glucuronid-Konjugate von Batracylin wurden auch bei Inkubationen mit Hepatozyten identifiziert. NADPH-abhängige kovalente Bindungen an Protein und DNA wurden bei allen untersuchten Batracylin- und den meisten N-Acetylbatracylin-Präparaten nachgewiesen. Schlussfolgerungen: Der mikrosomale Stoffwechsel von Batracylin und N-Acetylbatracylin führt zu mehreren hydroxylierten Produkten (einschließlich möglicher Hydroxylamine) und Glutathion-Konjugaten. Die Inkubation von Batracylin mit Hepatozyten führte hauptsächlich zur Produktion von Glucuroniden und anderen Konjugaten. Es gab keinen klaren Unterschied im Stoffwechsel von Batracylin und N-Acetylbatracylin zwischen den Arten, der die unterschiedliche Toxizität erklären würde.