Summary

Ivacaftor, 그것의 주요 대사 산물, 및 생물 학적 체액의 낭 성 섬유 증 환자에서 Lumacaftor의 임상 샘플의 높은 처리량 분석에 대 한 최적화 된 LC-MS/MS 방법

Published: October 15, 2017
doi:

Summary

Ivacaftor와 ivacaftor-lumacaftor는 두 개의 새로운 CF 약물. 그러나, 여전히 그들의 PK/PD 및 약리학에 대 한 이해의 부족이입니다. 우리는 주요 대사 산물, ivacaftor 및 lumacaftor의 동시 분석에 대 한 최적화 된 HPLC MS 기법 제시.

Abstract

결함은 낭 성 섬유 증 횡단 막 전도도 레 귤 레이 터 (CFTR)에 낭 성 섬유 증 (CF), 폐 발현 생명을 위협 하는 질병의 원인입니다. Ivacaftor (IVA)와 ivacaftor-lumacaftor (루마) 조합 활동과 결함이 CFTR 단백질의 밀매를 직접 변조 하는 새로운 획기적인 CF 약 두 있습니다. 그러나, 거기 이다 아직도 pharmacokinetic pharmacodynamic 매개 변수에 대 한 이해의 부족 및 ivacaftor 및 lumacaftor의 약리학 Ivacaftor, hydroxymethyl-ivacaftor, ivacaftor-카복실산, 및 lumacaftor 표준 ivacaftor 또는 ivacaftor lumacaftor 조합 받는 환자에서 생물 학적 체액에서의 농도의 동시 분석을 위한 HPLC MS 기술 치료 이전 되었습니다 우리의 그룹에 의해 개발 및 부분적으로 FDA 표준 유효성 검사. 그러나, 환자 샘플의 많은 수의 높은 처리량 분석을 수 있도록, 우리의 그룹은 최적화 된 작은 기 공 크기 역 상 크로마토그래피 컬럼을 통해 보고 방법 (2.6 µ m, C8 100 Å; 50 x 2.1 m m)와 그라데이션 용 매 시스템 ( 0-1 분: 40 %B; 1-2 분: 40-70 %B; 2-2.7 분: 70 %B;에서 개최 2.7-2.8 분: 70-90 %B; 2.8-4.0 분: 90 %B 세척; 4.0-4.1 분: 90 40 %B; 4.1-6.0 분: 40 %B 개최) isocratic 차입 대신. 이 연구의 목표는 샘플은 많은 양의 환자 샘플의 분석을 위해 필수적인 당 6 분만에 극적으로 ~ 15 분에서 샘플 당 HPLC MS 분석 시간을 단축 했다. 이러한 획기적인 CF 약물의 노출-반응 관계에 연구에 대 한 상당한 유틸리티 편법 방법이 될 것입니다.

Introduction

낭 성 섬유 증 (CF)는 폐, 간, 췌 장 및 췌 장 불충분1, 및 폐 기능 감소 등 진보적인 다 기관 실패를 일으키는 원인이 되는 내장의 외 분 비 점액 분 비와 관련 된 일반적인 유전자 질환 2,3. Ivacaftor (IVA)는 첫 번째 식품 및 의약품 안전 청 (미국 FDA) 및 유럽 의약품 청 (EMA) 승인 낭 성 섬유 증 횡단 막 전도도 레 귤 레이 터 (CFTR) potentiator 마약, 중요 한 생산 입증된 임상 효능 CF 환자 G551D CFTR 베어링의 작은 하위 집합에 위약을 통해 폐 기능에 있는 개선 [위치 551에에서 글리신 (G)은 aspartic 산 (D)로 대체] missense 돌연변이 (CF 인구의 4 ~ 5%)4,5. 이 구두 약 증가 CFTR 채널을 열고, 따라서 염화 이온 흐름을 증가 하 고 CF4,6의 임상 발현에 지도 기본 결함에 관리. 불행히도, IVA monotherapy [위치 508에서 페닐알라닌 (F)의 손실 귀착되는 CFTR 유전자의 프레임 삭제]에서 더 일반적인 homozygous F508del 돌연변이 함께 환자에서 효과적 이다 misfolded CFTR의 50%에서 볼 수 있는 결과 CF 인구7,8.

최근에, FDA 마약 lumacaftor CFTR 교정기 IVA 결합에 대 한 승인을 부여 했습니다. CFTR 채널 활동, potentiates 변조기 (IVA)와 세포 표면에 F508del-CFTR 구출 CFTR 교정기 (lumacaftor, 루마) 결합의 영리한 전략 효과적으로 CF 인구5 의 대부분 치료 창 확장 . 질문 충돌 보고서의 숫자가 그 캐스트 의심 그들의 임상 효능9,10시 등장으로 이러한 약물 그들의 약속을 이행할 것입니다 여부에 남아 있습니다. 또한, 폐 기능에 향상 했다만 겸손 (2.6-4% ivacaftor lumacaftor 조합) 환자 G551D 돌연변이 (10.6-12.5%)8베어링에 IVA monotherapy 달성 성공에 비해. 잠재적인 대립 약물-약물 상호작용 IVA 및 루마 잠재적으로 ivacaftor lumacaftor 조합의 임상 효능을 제한 하는 이상적 미만 pharmacokinetic 속성7,11에서 왔습니다. IVA은는 활성 대사 산물 hydroxymethyl-IVA (IVA M1, M1)를 비활성 양식 IVA-카복실산 (IVA M6, M6)7,12주로 시 토 크롬 P450 효소 (CYP)에 의해 광범위 하 게 대사 된다. CYP3A4 유도 루마, 다른 한편으로, 광범위 하 게 대사 되지 하 고 크게 배설물11에서 변하지 않게 배설 된다. CYP3A4 inducers 유도 시 토 크롬 물질 대사로 ivacaftor (CYP3A4 기판) 농도 감소 될 수 있었다. 또한, IVA 및 루마는 매우 소수 성 분자 그리고 ~ 99%에 바인딩된 플라스마 단백질을 크게 제한 하는 무료 (활성) 약물 농도1,13.

샨 다, 이러한 요소는 ivacaftor lumacaftor 조합의 임상 효능을 제한 하 함께 올 수 있습니다. Ivacaftor-lumacaftor 조합에 대 한 현재 투여에서 최적의 플라즈마 농도 달성 여부 또는 치료 임계값8유지 됩니다 그것은 알 수 없습니다. 현재, 피크 pharmacokinetic 매개에 관한 정보의 부족 및 ivacaftor 또는 ivacaftor lumacaftor의 정상 상태 플라스마 농도 있다. Ivacaftor와 lumacaftor의 유명한 대사를 감안할 때, 노출 응답 관계의 모니터링 ivacaftor 또는 ivacaftor lumacaftor 치료에 대 한 최적의 복용량 식이요법을 달성 하기 위해 필수입니다. 우리의 그룹은 최근 IVA 및 루마14노출-반응 관계의 모니터링에 대 한 첫 번째 HPLC/LC-MS 방법 게시. 아니 대체 기술은 ivacaftor, 그것의 대사 산물, 및 lumacaftor의 농도 측정의 날짜에 보고 되었습니다. 우리의 그룹은 작은 기 공 크기 역 상 크로마토그래피 열 그라데이션 용 매 시스템을 사용 하 여 보고 된 방법 최적화 큰 환자 집단의 높은 처리량 분석을 허용 하 고 극적으로 분석 시간을 단축 하는 비용 및 실행 시간을 감소 시킨다.

Protocol

에서 모나 쉬 대학 인간 연구 윤리 위원회 (MUHREC) 윤리에 대 한 승인을 얻은. 1. 분석 결과의 응용 프로그램: 환자 샘플 컬렉션 때 환자 150 mg ivacaftor 또는 ivacaftor 125 mg /lumacaftor의 그들의 표준 복용량을 소요 하는 시간을 기록 200 밀리 그램. 참고 아래 환자 혈액 샘플 수집 하는 때 정확한 시간. 참고: 24 시간 시간 걸쳐 4-5 샘플을 수집 것이 좋습니다. 안정 상?…

Representative Results

우리는 최근 보고 부분적으로 트리플 4 중 극 LC-MS와 HPLC 검출기 시스템에 FDA 기준에 따라 유효성을 검사 하는 방법 (과 물에 100 N 0.1% 포 름 산으로 구성 된 모바일 단계와 C8 열 (5 µ m, 3.9 m m x 50 m m 아이디)를 사용 하 여 v/v) 1 mL/min의 유량에서. 봉우리의 선형 상관 관계는 모든 대사 산물, ivacaftor, Iva M1, Iva-M6, 및 lumacaftor14에 대 한 인간의 플라즈마에 0.01에서 10 µ g/mL의 농도 범위 관…

Discussion

이전에 보고 된, 우리의 그룹은 처음으로 개발 및 신속한 검출 및 ivacaftor 및 hydroxymethyl IVA M1 (활성) 및 IVA 카복실산 M6 (비활성); 그것의 주요 대사 산물의 정량화를 위한 HPLC 및 LC MS 메서드를 유효성 검사에 대 한 그리고 lumacaftor 플라즈마와 CF 환자14의 래. 우리의 그룹에 의해 이전 보고 분석 결과 성공적으로 루마, IVA, IVA M1 및 IVA-M6 플라즈마에서의 농도 CF 환자 IVA 150 mg /q12 h와 정?…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

: J.L. 및 T.V. 알레르기의 국가 학회 및 감염 증 (NIAID) 건강의 국가 학회 (R01 AI111965)의 의해 지원 됩니다. 내용은 전적으로 저자의 책임 이며 반드시 알레르기 국립 연구소와 전염병 또는 국립 보건원의 공식 의견을 대표 하지 않는다. MC는 호주 NHMRC 교장 연구원입니다. J. L.는 호주 국민 건강 및 의료 연구 위원회 (NHMRC) 수석 연구 위원, 그리고 T.V.는 호주 NHMRC 산업 경력 개발 수준 2 연구원은. E.K.S는 ASM (미생물학을 위한 미국 사회)에 대 한 임명된 영 대사 2017 이며 오스트레일리아 대학원 포상에 의해 지원 됩니다.
이 작품의 멜버른에 낭 성 섬유 증 (5-8 의 8 월 2017)에 Australiasian 회의 12 에 발표 되었다.

Materials

IVA (Cat#S114)  SelleckChem (USA). 
LUMA (Cat#S1565)  SelleckChem (USA). 
IVA-carboxylate (Cat# 510242247CS)  Clearsynth (Canada). 
hydroxymethyl-IVA (Cat# 510240849CS)  Clearsynth (Canada). 
Methanol (MeOH, LC-MS grade),  Sigma-Aldrich
acetonitrile (ACN, LC-MS grade)  Sigma-Aldrich
formic acid (FA)  Sigma-Aldrich
triple-quadrupole Shimadzu 8030 LC-MS 
Phenomenex Kinetex (2.6 µm C8 100 Å; 50 × 2.1mm)
(KrudKatcher Ultrea HPLC In-Line Filter 0.5 m Depth Filter x 0.004inID). 
1.5 mL polypropylene microcentrifuge tube (VWR). 
Eppendorf Centrifuge 5430
13-mm syringe filter (0.45 µm nylon, GRACE, USA) 
[Phenomenex VEREX, 9 mm, PP, 300 µL, PTFE/Silicone septa]. 

References

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Citer Cet Article
Schneider, E. K., Reyes-Ortega, F., Li, J., Velkov, T. Optimized LC-MS/MS Method for the High-throughput Analysis of Clinical Samples of Ivacaftor, Its Major Metabolites, and Lumacaftor in Biological Fluids of Cystic Fibrosis Patients. J. Vis. Exp. (128), e56084, doi:10.3791/56084 (2017).

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