Ivacaftor, इसके प्रमुख चयापचयों, और सिस्टिक फाइब्रोसिस रोगियों के जैविक तरल पदार्थ में Lumacaftor के नैदानिक नमूनों के उच्च प्रवाह विश्लेषण के लिए अनुकूलित LC-ms/
Summary
Ivacaftor और Ivacaftor-lumacaftor संयोजन दो नए CF दवाओं रहे हैं । हालांकि, अभी भी उनके PK/पीडी और औषध विज्ञान पर समझ की कमी है । हम ivacaftor और उसके प्रमुख चयापचयों के एक साथ विश्लेषण के लिए एक अनुकूलित HPLC-एमएस तकनीक वर्तमान, और lumacaftor ।
Abstract
सिस्टिक फाइब्रोसिस ट्रांस झिल्ली कंडक्टर नियामक (CFTR) में दोष सिस्टिक फाइब्रोसिस (CF) के कारण, जीवन के साथ एक रोग फुफ्फुसीय अभिव्यक्तियों की धमकी दे रहे हैं । Ivacaftor (IVA) और Ivacaftor-lumacaftor (लूमा) संयोजन दो नई सफलता CF दवाओं कि सीधे गतिविधि और दोषपूर्ण CFTR-प्रोटीन की तस्करी को मिलाना है । हालांकि, वहां अभी भी pharmacokinetic/pharmacodynamic मानकों और ivacaftor और lumacaftor के औषध विज्ञान पर समझ की कमी है । मानक ivacaftor या carboxylate-lumacaftor संयोजन प्राप्त करने वाले रोगियों में जैविक द्रव्यों में ivacaftor, hydroxymethyl-ivacaftor, ivacaftor-ivacaftor, और lumacaftor की सांद्रता के एक साथ विश्लेषण के लिए HPLC-एमएस तकनीक थेरेपी पहले हमारे समूह द्वारा विकसित किया गया है और आंशिक रूप से एफडीए मानकों को मांय । हालांकि, रोगी नमूनों की एक बड़ी संख्या के उच्च प्रवाह विश्लेषण की अनुमति देने के लिए, हमारे समूह एक छोटे ताकना आकार रिवर्स चरण क्रोमैटोग्राफी स्तंभ (२.६ µm, C8 १०० Å; ५० x २.१ मिमी) और एक ढाल विलायक प्रणाली के उपयोग के माध्यम से रिपोर्ट की विधि अनुकूलित है ( 0-1 min: ४०% B; 1-2 min: 40-70% B; 2-2.7 मिनट: ७०% B पर आयोजित; 2.7-2.8 मिनट: 70-90% B; 2.8-4.0 min: ९०% B धुलाई; 4.0-4.1 min: 90-40% B; 4.1-6.0 मिनट: एक isocratic रेफरेंस के बजाय ४०% B पर आयोजित किया गया । इस अध्ययन के लक्ष्य के प्रति नमूना नाटकीय रूप से HPLC-एमएस विश्लेषण समय कम ~ 15 मिनट से नमूना है, जो रोगी के नमूनों की एक बड़ी राशि के विश्लेषण के लिए आवश्यक है प्रति केवल 6 मिनट के लिए किया गया था । यह समीचीन विधि जोखिम में अध्ययन के लिए काफी उपयोगिता की होगी इन सफलता CF दवाओं की प्रतिक्रिया रिश्तों ।
Introduction
सिस्टिक फाइब्रोसिस (CF) एक आम आनुवंशिक फेफड़े, जिगर, अग्ंयाशय के रिसाव बलगम ग्रंथियों को शामिल रोग है, और इस तरह के फेफड़े समारोह और अग्नाशय कमी में गिरावट के रूप में प्रगतिशील बहु अंग विफलता, कारण आंतों1, 2,3. Ivacaftor (IVA) पहला खाद्य और औषधि प्रशासन है (एफडीए-अमेरिका) और यूरोपीय दवाओं एजेंसी (EMA) को मंजूरी दी सिस्टिक फाइब्रोसिस ट्रांस-झिल्ली कंडक्टर नियामक (CFTR) potentiator दवा, एक महत्वपूर्ण उत्पादन सबूत नैदानिक प्रभावकारिता के साथ G551D-CFTR [glycine (G) स्थिति ५५१ में एक छोटे सबसेट में placebo पर फेफड़े समारोह में सुधार एसपारटिक एसिड (डी) द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है] (CF जनसंख्या का ~ 4-5%))4,5. इस मौखिक रूप से प्रशासित दवा CFTR चैनल खोलने बढ़ जाती है, इस प्रकार क्लोराइड आयन प्रवाह में वृद्धि और प्राथमिक दोष है कि CF4,6के नैदानिक अभिव्यक्तियों की ओर जाता है पर अभिनय. दुर्भाग्य से, IVA मोनोथेरापी अधिक आम homozygous F508del उत्परिवर्तन के साथ रोगियों में प्रभावी नहीं है [CFTR जीन के फ्रेम विलोपन में जो फेनिलएलनिन (एफ) की स्थिति ५०८ पर परिणाम में जो परिणाम CFTR में देखा है, जो ~ ५०% CF जनसंख्या7,8.
हाल ही में, एफडीए CFTR पढ़नेवाला दवा lumacaftor के साथ IVA के संयोजन के लिए स्वीकृति प्रदान की है । एक CFTR पढ़नेवाला (lumacaftor, लूमा) जो F508del चैनल गतिविधि CFTR के साथ सेल की सतह के लिए IVA-potentiates बचाता है, जो प्रभावी ढंग से CF जनसंख्या के सबसे करने के लिए उपचार खिड़की का विस्तार के संयोजन की चालाक रणनीति5 . सवाल पर रहना है कि इन दवाओं विरोधी रिपोर्टों के एक नंबर के रूप में अपना वादा पूरा होगा कि उनके नैदानिक प्रभावकारिता9,10पर डाली संदेह उभरा है । इसके अतिरिक्त, फेफड़े समारोह में सुधार केवल मामूली थे (2.6-4% ivacaftor-lumacaftor संयोजन के लिए) एक G551D उत्परिवर्तन (10.6-12.5%)8असर रोगियों में IVA मोनोथेरापी के साथ प्राप्त की सफलता की तुलना में । IVA और लूमा के बीच संभावित विरोधी दवा दवा बातचीत है कि संभावित ivacaftor-lumacaftor संयोजन के नैदानिक प्रभावकारिता सीमा अपने आदर्श pharmacokinetic गुण7,11से कम से आते हैं । IVA बड़े पैमाने पर cytochrome P450 एंजाइमों (सिप) द्वारा metabolized है, मुख्य रूप से एक सक्रिय metabolite hydroxymethyl-IVA (IVA-m1, m1) और एक निष्क्रिय रूप IVA-carboxylate (IVA-M6, M6)7,12। CYP3A4 उत्प्रेरण लूमा, दूसरे हाथ पर, बड़े पैमाने पर metabolized नहीं है और काफी हद तक मल में अपरिवर्तित रूप से उत्सर्जित है11. के रूप में CYP3A4 उत्प्रेरण cytochrome चयापचय प्रेरित, ivacaftor (CYP3A4 सब्सट्रेट) सांद्रता कम किया जा सकता है. इसके अलावा, दोनों IVA और लूमा बहुत hydrophobic अणुओं रहे है और ~ ९९% प्लाज्मा प्रोटीन, जो काफी सीमा मुक्त (सक्रिय) दवा एकाग्रता1,13के लिए बाध्य ।
सामूहिक रूप से, इन कारकों ivacaftor-lumacaftor संयोजन की नैदानिक प्रभावकारिता को सीमित करने के लिए एक साथ आ सकता है । यह ज्ञात नहीं है कि इष्टतम प्लाज्मा सांद्रता ivacaftor-lumacaftor संयोजन के लिए वर्तमान खुराक आहार के तहत प्राप्त कर रहे हैं या यदि चिकित्सीय दहलीज8बनाए रखा है । वर्तमान में, इस तरह के पीक और स्थिर ivacaftor या ivacaftor-lumacaftor के प्लाज्मा सांद्रता के रूप में pharmacokinetic मानकों के बारे में जानकारी की धनाभाव है । ivacaftor और lumacaftor के नोट चयापचय को देखते हुए, जोखिम की निगरानी-प्रतिक्रिया रिश्तों ivacaftor या ivacaftor-lumacaftor चिकित्सा के लिए इष्टतम खुराक परहेजों को प्राप्त करने के लिए अपेक्षित है. हमारे समूह ने हाल ही में IVA और लूमा14के एक्सपोज़र-प्रतिसाद संबंधों की निगरानी के लिए पहली HPLC/ ivacaftor, इसके चयापचयों, और lumacaftor की सांद्रता मापने की कोई वैकल्पिक तकनीक आज तक सूचित नहीं की गई है । करने के लिए एक बड़ा सामूहिक रोगी के उच्च प्रवाह विश्लेषण की अनुमति और नाटकीय रूप से विश्लेषण समय को कम करने के लिए, हमारे समूह के एक छोटे ताकना आकार रिवर्स चरण क्रोमैटोग्राफी कॉलम और एक ढाल विलायक प्रणाली के उपयोग के माध्यम से रिपोर्ट विधि अनुकूलित है कि लागत और रनिंग टाइंस कम कर देता है ।
Protocol
नैतिकता के लिए अनुमोदन मोनाश विश्वविद्यालय मानव अनुसंधान नैतिकता समिति (MUHREC) से प्राप्त किया गया था ।
1. परख के आवेदन: रोगी नमूना संग्रह जब रोगी या तो १५० मिलीग्राम ivacaftor या ivacaftor १२५ मि?…
Representative Results
Discussion
जैसा कि पहले की रिपोर्ट, हमारे समूह के लिए पहली बार विकसित किया है और तेजी से पता लगाने और ivacaftor और उसके प्रमुख चयापचयों hydroxymethyl-IVA M1 (सक्रिय) और IVA-carboxylate M6 (निष्क्रिय) के ठहराव के लिए एक HPLC और नियंत्रण रेखा-एमएस विधि …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
जीएल और टीवी राष्ट्रीय एलर्जी और संक्रामक रोग (NIAID) के राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थान (R01 AI111965) के संस्थानों द्वारा समर्थित हैं । सामग्री पूरी तरह से लेखकों की जिंमेदारी है और जरूरी नहीं कि एलर्जी और संक्रामक रोगों के राष्ट्रीय संस्थान या स्वास्थ्य के राष्ट्रीय संस्थानों के सरकारी विचारों का प्रतिनिधित्व करते हैं । एम सी एक ऑस्ट्रेलियाई NHMRC प्रिंसिपल रिसर्च फेलो है । जे. एल. एक ऑस्ट्रेलियाई राष्ट्रीय स्वास्थ्य और चिकित्सा अनुसंधान परिषद (NHMRC) वरिष्ठ अनुसंधान फेलो है, और टीवी एक ऑस्ट्रेलियाई NHMRC उद्योग कैरियर विकास स्तर 2 रिसर्च फेलो है । ई. के. एस एएसएम (अमेरिकन सोसायटी फॉर माइक्रोबायोलॉजी) के लिए एक नियुक्त युवा राजदूत २०१७ है और ऑस्ट्रेलियन स्नातकोत्तर पुरस्कार से समर्थित है.
इस काम के भागों में 12वें Australiasian संमेलन में सिस्टिक फाइब्रोसिस पर मेलबोर्न में प्रस्तुत किया गया था (5-8 अगस्त २०१७ केगु ) ।
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
- Schneider, E. K., et al. Drug-drug plasma protein binding interactions of ivacaftor. J Mol Recognit. 28 (6), 339-348 (2015).
- Solomon, M., Leatte, P. N. . Treatments for Cystic fibrosis. , (2009).
- O’Sullivan, B. P., Flume, P. The clinical approach to lung disease in patients with cystic fibrosis. Semin Respir Crit Care Med. 30 (5), 505-513 (2009).
- Ramsey, B. W., et al. A CFTR potentiator in patients with cystic fibrosis and the G551D mutation. N Engl J Med. 365 (18), 1663-1672 (2011).
- Wainwright, C. E., et al. Lumacaftor-Ivacaftor in Patients with Cystic Fibrosis Homozygous for Phe508del CFTR. N Engl J Med. 373 (3), 220-231 (2015).
- Hadida, S., et al. Discovery of N-(2,4-di-tert-butyl-5-hydroxyphenyl)-4-oxo-1,4-dihydroquinoline-3-carboxamide (VX-770, ivacaftor), a potent and orally bioavailable CFTR potentiator. J Med Chem. 57 (23), 9776-9795 (2014).
- FDA. . FDA Advisory Commitee Briefing Material VERTEX-FDA Pulmonary-Allergy drugs advisory commitee. 98 , (2015).
- Holmes, D. False dawn for cystic fibrosis disease modifiers?. Nat Rev Drug Discov. 13 (10), 713-714 (2014).
- Veit, G., et al. Some gating potentiators, including VX-770, diminish DeltaF508-CFTR functional expression. Sci Transl Med. 6 (246), 246ra297 (2014).
- Cholon, D. M., et al. Potentiator ivacaftor abrogates pharmacological correction of DeltaF508 CFTR in cystic fibrosis. Sci Transl Med. 6 (246), 246ra297 (2014).
- EMA, . Assessment report ORKAMBI (ivacaftor/lumacaftor) European medicines agency. , (2015).
- VERTEX. . Vertex prescribing infomation. , (2015).
- Matthes, E., et al. Low free drug concentration prevents inhibition of F508del CFTR functional expression by the potentiator VX-770 (ivacaftor). Br J Pharmacol. 173 (3), 459-470 (2016).
- Schneider, E. K., et al. Development of HPLC and LC-MS/MS methods for the analysis of ivacaftor, its major metabolites and lumacaftor in plasma and sputum of cystic fibrosis patients treated with ORKAMBI or KALYDECO. J Chrom B Analyt Technol Biomed Life Sci. 1038, 57-62 (2016).
- Su, Q., et al. An LC-MS/MS method for the quantitation of cabozantinib in rat plasma: application to a pharmacokinetic study. J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci. 985, 119-123 (2015).
