Medycyna Weterynaryjna - Summary Medycyna Wet. 63 (5), 571-573, 2007

Medycyna Wet. 2007, 63 (5) 571

Praca oryginalna Original paper

Paracetamol (N-acetylo-p-aminofenol) jest lekiem o dzia³aniu przeciwbólowym i przeciwgor¹czkowym (1, 2, 5, 6). Posiada jednoczeœnie szereg cech modelo-wej substancji s³u¿¹cej do oceny szybkoœci metabo-lizmu w¹trobowego (aktywnoœci enzymów katalizu-j¹cych reakcje II fazy biotransformacji, g³ównie UDP--glukuronylotransferazy i sulfonylotransferazy w he-patocytach) (8, 11, 17, 18). Paracetamol metabolizo-wany jest prawie ca³kowicie (» 95%) w w¹trobie: w oko³o 60% do glukuronianu i 35% do siarczanu (11, 17, 18). Oko³o 5% paracetamolu ulega utlenieniu do N-acetylobenzochinoiminy. Reakcja ta jest katalizo-wana przez enzymy kompleksu cytochromu P450 (1, 3, 19). Sprzêganie paracetamolu z siarczanem jest g³ównym szlakiem metabolicznym tego leku u m³o-dych organizmów, charakteryzuj¹cych siê zmniejszo-n¹ aktywnoœci¹ glukuronylotransferaz (15, 16, 24).

W ostatnich latach pojawia siê coraz wiêcej publi-kacji zawieraj¹cych wyniki badañ dotycz¹cych para-cetamolu jako leku modelowego u zwierz¹t (4, 15, 16). Nale¿y podkreœliæ, ¿e bardzo niewiele tych opracowañ dotyczy eksperymentów przeprowadzonych na prze-¿uwaczach (8, 11).

Celem badañ by³o porównanie farmakokinetyki pa-racetamolu u ciel¹t rasy czarno-bia³ej oraz mieszañ-ców rasy czarno-bia³ej i holsztyñsko-fryzyjskiej oraz okreœlenie, czy wiek badanych zwierz¹t wp³ywa na miêdzyrasowe ró¿nice w metabolizmie tego leku.

Materia³ i metody

Badania przeprowadzono na 20 klinicznie zdrowych cielêtach: 10 – rasy czarno-bia³ej (cb) oraz 10 – cb × hf (50% hf) w 10., 20. i 40. dniu ¿ycia. W czasie trwania eks-perymentu zwierzêta by³y utrzymywane w ujednoliconych warunkach œrodowiskowych i ¿ywione zgodnie z ogólnie przyjêtymi normami.

Protokó³ badañ zosta³ zaakceptowany przez Lokaln¹ Komisjê Etyczn¹ ds. Doœwiadczeñ na Zwierzêtach (zezwo-lenie 31/2002).

Paracetamol (Codipar Glaxo-Wellcome, Poznañ) poda-wano per os w dawce 5 mg/kg m.c. Krew (oko³o 5 ml) pobierano do probówek zawieraj¹cych 250 j.m. heparyny (Heparinum – Jelfa) przed 0 oraz po up³ywie 0,25; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 3,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0 godzin od podania substan-cji testowej. Krew wirowano (4000 g, 15 min.), a po odwi-rowaniu przechowywano w temperaturze –20°C do czasu przeprowadzenia analiz. Stê¿enie paracetamolu w osoczu krwi oznaczono metod¹ spektrofotometryczn¹ (20).

Œred-Farmakokinetyka paracetamolu u ciel¹t rasy cb

oraz mieszañców cb × hf w okresie postnatalnym*

)

BEATA GROCHOWINA, KRZYSZTOF JANUS

Zak³ad Chemii Fizjologicznej Wydzia³u Biotechnologii i Hodowli Zwierz¹t AR, ul. Doktora Judyma 2, 71-466 Szczecin

Grochowina B., Janus K.

Pharmacokinetics of paracetamol in Black-and-White breed and BW x HF cross-breed calves in the postnatal period

Summary

The aim of this study was to compare the pharmacokinetics of paracetamol in calves of the BW (Black--and-White) breed and cross-breed calves (BW × HF – Holstein-Friesian) (50% HF). The effect of age on “interbreed” differences in the values of selected pharmacokinetic parameters of this model drug were also examined. The experiment was carried out on 20 healthy calves: 10 of BW breed and 10 cross-breed (50% HF). The paracetamol test was performed on calves aged 10, 20 and 40 days of life. The animals received this model drug per os at a dose of 5 mg/kg body weight. The concentration of paracetamol in plasma was determined by the spectrophotometric method. The pharmacokinetics of paracetamol were calculated through a non-compartmental method, using The TopFit computer software. The obtained results indicate that the age of calves had an influence on the values of pharmacokinetic parameters of paracetamol. We observed that most of the estimated pharmacokinetic parameters of this model drug differed significantly (P < 0.01) between 10, 20 and 40-day-old calves. It was stated that 10 and 20-day-old BW calves metabolized paracetamol faster compared to 50% HF calves, but the observed results differed insignificantly (P > 0.05). We also observed that 40-day-old 50% HF calves metabolized paracetamol at a significantly (P < 0.01) quicker rate compared to BW animals.

Keywords: paracetamol, calves

Medycyna Wet. 2007, 63 (5) 572

ni odzysk paracetamolu z osocza wynosi³ 95,8 ± 2,9%. Czu³oœæ metody wynosi³a 0,20 µg/ml. Wielkoœæ parame-trów farmakokinetycznych paracetamolu oznaczono meto-d¹ niekompartmentow¹ przy wykorzystaniu programu Top-Fit 2.0.

Wyliczono nastêpuj¹ce parametry farmakokinetyczne: stê¿enie pocz¹tkowe – C₀ (µg/ml); objêtoœæ dystrybucji – V_d (l); wzglêdn¹ objêtoœæ dystrybucji – V_d (l/kg); œredni czas retencji w organizmie – MRT (min.); okres pó³trwa-nia t_1/2b (min.); klirens metaboliczny Cl_m (ml/min.); wzglêd-ny klirens metaboliczwzglêd-ny – Cl_m (ml/min./kg).

Uzyskane wyniki opracowano statystycznie wykorzystu-j¹c test t-Studenta (program Statistica v. 6.0).

Wyniki i omówienie

W przeprowadzonych badaniach wykazano, ¿e wraz z wiekiem ciel¹t istotnym zmianom ulegaj¹ wielkoœci wszystkich okreœlanych parametrów farmakokinetycz-nych paracetamolu, przy czym najwiêksze ró¿nice, zarówno u ciel¹t rasy cb, jak i 50% hf, zaobserwowa-no miêdzy cielêtami 10- i 40-dniowymi (tab. 4, 5). Stê¿enie pocz¹tkowe paracetamolu zwiêkszy³o siê u ciel¹t rasy cb (13%, natomiast u 50% hf (20%, w od-niesieniu do innych parametrów farmakokinetycznych stwierdzono: 40% wzrost objêtoœci dystrybucji (cb) i 34% (50% hf); 20% zmniejszenie wspó³czynnika dys-trybucji (cb) i 22% (50% hf); 25% skrócenie œrednie-go czasu przebywania w organizmie (cb) i 40% (50% hf); 22% skrócenie okresu pó³trwania paracetamolu (cb) i 40% (50% hf); 15% zwiêkszenie wzglêdnego klirensu metabolicznego (cb) i 30% (50% hf) (tab. 1-3). U 10- i 20-dniowych ciel¹t nie zaobserwowano istot-nych ró¿nic wielkoœci parametrów farmakokinetycz-nych paracetamolu miêdzy cielêtami cb i 50% hf (tab. 1, 2). Istotne (p < 0,01) ró¿nice dotycz¹ce œredniego czasu retencji w organizmie, okresu pó³trwania oraz klirensu metabolicznego miêdzy cielêtami cb i 50% hf zaobserwowano u zwierz¹t 40-dniowych (tab. 3). Tab. 3. Parametry farmakokinetyczne paracetamolu

wyli-czone na podstawie stê¿eñ leku modelowego w osoczu krwi 40-dniowych ciel¹t rasy cb oraz mieszañców cb × hf (–x ± sd)

Objaœnienie: * – istotnoœæ ró¿nic przy p £ 0,01 y rt e m a r a P e n z c y t e n i k o k a m r a f CB 50%HF C₀(µg/m)l 7,80±0,68 7,72±0,61 V_d()l 39,20±3,89 36,40±3,07 V_d(/lkg) 0,560±0,047 0,533±0,039 ). n i m ( T R M 75±7* 63±5 T_{1 b/2} (min). 70±6* 57±4 l C_m(m/lmin). 595,2±60,1* 645,5±62,3 l C_m(m/lmin/.kg) 8,51±0,92* 9,25±0,88 Tab. 1. Parametry farmakokinetyczne paracetamolu wyli-czone na podstawie stê¿eñ leku modelowego w osoczu krwi 10-dniowych ciel¹t rasy cb oraz mieszañców cb × hf (–x ± sd)

y rt e m a r a P e n z c y t e n i k o k a m r a f CB 50%HF C₀(µg/m)l 6,87±0,57 6,40±0,53 V_d()l 28,01±2,84 27,20±2,54 V_d(/lkg) 0,701±0,058 0,680±0,063 ). n i m ( T R M 100±9 106±11 T_{1 b/2} (min). 189±7 195±9 l C_m(m/lmin). 296,8±30,2 284,3±3,12 l C_m(m/lmin/.kg) 7,42±0,84 7,11±0,75

Tab. 2. Parametry farmakokinetyczne paracetamolu wyli-czone na podstawie stê¿eñ leku modelowego w osoczu krwi 20-dniowych ciel¹t rasy cb oraz mieszañców cb × hf (–x ± sd)

y rt e m a r a P e n z c y t e n i k o k a m r a f CB 50%HF C₀(µg/m)l 7,38±0,63 7,54±0,61 V_d()l 32,15±3,07 31,08±2,97 V_d(/lkg) 0,642±0,053 0,623±0,057 ). n i m ( T R M 88±8 94±9 T_{1 b/2} (min). 80±6 86±8 l C_m(m/lmin). 395,8±38,4 385,2±33,4 l C_m(m/lmin/.kg) 7,94±0,95 7,67±0,87

Tab. 4. Istotnoœæ ró¿nic wielkoœci parametrów

farmakokine-tycznych paracetamolu u 10-, 20- i 40-dniowych ciel¹t rasy cb Tab. 5. Istotnoœæ ró¿nic wielkoœci parametrów farmakokine-tycznych paracetamolu u 10-, 20- i 40-dniowych ciel¹t 50% hf y rt e m a r a P e n z c y t e n i k o k a m r a f 10vs.20 10vs.40 20vs.40 C₀(µg/m)l p<0,05 p<0,01 p<0,05 V_d()l p<0,05 p<0,01 p<0,01 V_d(/lkg) p<0,05 p<0,01 p<0,01 ) h ( T R M p<0,05 p<0,01 p<0,05 T_{1 b/2} (h) p<0,05 p<0,01 p<0,05 l C_m(m/lmin). p<0,01 p<0,01 p<0,01 l C_m(m/lmin/.kg) p<0,01 p<0,01 p<0,01 y rt e m a r a P e n z c y t e n i k o k a m r a f 10vs.20 10vs.40 20vs.40 C₀(µg/m)l p<0,05 p<0,01 p<0,05 V_d()l p<0,05 p<0,01 p<0,01 V_d(/lkg) p<0,05 p<0,01 p<0,01 ) h ( T R M p<0,05 p<0,01 p<0,05 T_{1 b/2} (h) p<0,05 p<0,01 p<0,05 l C_m(m/lmin). p<0,01 p<0,01 p<0,01 l C_m(m/lmin/.kg) p<0,01 p<0,01 p<0,01

Medycyna Wet. 2007, 63 (5) 573

Objêtoœæ dystrybucji paracetamolu u badanych cie-l¹t okaza³a siê zbli¿ona do obserwowanej we wczeœ-niejszych naszych badaniach (11) oraz do stwierdzo-nej u prosi¹t (17, 18). Ni¿sze wartoœci obserwowano u m³odych królików (16), natomiast zdecydowanie wy¿sze u wielb³¹dów (2). Œredni czas retencji parace-tamolu w organizmie oraz okres pó³trwania okaza³y siê zbli¿one do wyników badañ Monshowuera i wsp. (17, 18). Odmienne wyniki (krótszy o oko³o 50% MRT i t_0,5) stwierdzili natomiast Ali i wsp. (2) oraz McNa-mara i wsp. (16). Wielkoœci klirensu metabolicznego paracetamolu u badanych ciel¹t s¹ nieco (»10%) ni¿-sze od obserwowanych przez Monshouwera i wsp. (17, 18) oraz zdecydowanie (»40%) ni¿sze od podawanych przez Ali i wsp. (2) oraz McNamarê i wsp. (16).

Miêdzyrasowe ró¿nice w metabolizmie (farmako-kinetyce) leków modelowych u ciel¹t stwierdzono w badaniu antypiryny (12) oraz sulfadymidyny (10). W badaniach tych wykazano statystycznie istotne ró¿-nice w wielkoœci parametrów farmakokinetycznych an-typiryny miêdzy 10- a 40-dniowymi cielêtami rasy cb i 50% hf. W przypadku ciel¹t 25% hf ró¿nic takich nie zaobserwowano (12). Farmakokinetyka sulfadymidy-ny wykazywa³a tak¿e miêdzyrasowe ró¿nice, z tym ¿e statystycznie zosta³y one potwierdzone dopiero miê-dzy cielêtami cb i 75% hf w 40. dniu ¿ycia (10). Za-stosowane w tych doœwiadczeniach leki pozwalaj¹ jednak na poœredni¹ ocenê aktywnoœci enzymów ka-talizuj¹cych inne szlaki metaboliczne ni¿ te, na drodze których biotransformacji ulega paracetamol: (sulfady-midyna – acetylacja; antypiryna – utlenianie) (10-12).

Podsumowanie

W przeprowadzonym doœwiadczeniu stwierdzono, ¿e statystycznie istotne ró¿nice wielkoœci parametrów farmakokinetycznych paracetamolu wystêpuj¹ dopie-ro u ciel¹t 40-dniowych. Mo¿e to sugedopie-rowaæ, ¿e miê-dzyrasowa ró¿nica aktywnoœci enzymów katalizuj¹-cych metabolizm tego leku (glukuronylotransferazy i sulfonylotransferaz) ujawnia siê wraz z wiekiem. Stwierdzenie to trudno skonfrontowaæ z danymi piœ-miennictwa ze wzglêdu na brak publikacji dotycz¹-cych wp³ywu rasy zwierz¹t na metabolizm paraceta-molu.

Piœmiennictwo

1.Adzu B., Garba M., Haruna A., Maman M., Wambebe C., Gamaniel K.: Effect of niprisan on single oral dose pharmacokinetics of paracetamol in rats. Eur. J. Drug Metab. Pharmacokinet. 2001, 26, 201-204.

2.Ali B. H., Cheng Z., Hadrami G., Bashir A. K., McKellar Q. A.: Comparative pharmacokinetics of paracetamol (acetaminophen) and its sulphate and glucuronide metabolites in desert camels and goats. J. Vet. Pharmacol. Ther. 1996, 19, 238-244.

3.Anderson B.: Acetaminophen analgesia in infants. Anesth. Analg. 2001, 93, 1626-1627.

4.Bailie M. B., Federowicz D. A., Dolce K., Kahn C., Mico B. A., Landi M. S.: Pharmacokinetics of acetaminophen, vancomycin and antipyrine in the Hanford miniature swine. Drug. Metab. Disp. 1987, 15, 729-730. 5.David J. P.: The molecular toxicology of acetaminophen. Drug Metab. Rev.

2005, 37, 581-594.

6.Farley A., Hendry C., Napier P.: Paracetamol poisoning: physiological aspects and management strategies. Nurs. Stand. 2005, 19, 58-64.

7.Flouvat B., Leneveu A., Fitoussi S., Delhotal-Landes B., Gendron A.: Bio-equivalence study comparing a new paracetamol solution for injection and paracetamol after single intravenous infusion in healthy subjects. Int. J. Clin. Pharmacol. Ther. 2004, 42, 50-57.

8.Grochowina B., Janus K.: Wp³yw wieku na farmakokinetykê paracetamolu u ciel¹t. Medycyna Wet. 2006, 62, 193-196.

9.Janus K., Antoszek J.: The effect of sex and age on caffeine pharmacokine-tics in cattle. Res. Vet. Sci. 2000, 69, 33-37.

10.Janus K., Antoszek J., Suszycki S., Grochowina B., Muszczyñski Z.: Fenotyp acetylacji u ciel¹t rasy cb oraz mieszañców cb × hf. Medycyna Wet. 2003, 59, 643-646.

11.Janus K., Grochowina B., Antoszek J., Suszycki S., Muszczyñski Z.: The effect of food or water deprivation on paracetamol pharmacokinetics in calves. J. Vet. Pharmacol. Ther. 2003, 26, 291-296.

12.Janus K., Prusak E., Woroniecka R., Antoszek J., Suszycki S., Grochowina B.: Farmakokinetyka antypiryny w osoczu krwi i œlinie u ciel¹t rasy cb oraz mie-szañców cb × hf. Medycyna Wet. 2002, 58, 218-222.

13.Kawalek J. C., El-Said K. R.: Maturational development of drug metabo-lizing enzymes in sheep. Am. J. Vet. Res. 1990, 51, 2044-2050.

14.Kearns G. L., Reed M. D.: Clinical pharmacokinetics in infants and children, a reppraisal. Clin. Pharmacokinet. 1999, 17, 29-52.

15.Li X. D., Xia S. Q., He P., Han J., Wu M. C.: Conjugation metabolism of acetaminophen and bilirubin in extrahepatic tissues of rats. Life Sci. 2004, 74, 1307-1315.

16.McNamara P. J., Burgio D., Yoo S. D.: Pharmacokinetics of acetaminophen, antipyrine and salicylic acid in the lactating and nursing rabbit, with model predictions of milk to serum concentration ratios and neonatal dose. Toxicol. Appl. Pharmacol. 1999, 109, 149-160.

17.Monshouwer M., Witkamp R. F., Nijmeijer S. M., Pijpers A., Verheijden J. H. M., van Miert A. S. J. P. A. M.: Selective effects of bacterial infection on the hepatic clearances of caffeine, antipyrine, paracetamol and indocyanine green in the pig. Xenobiotica 1995, 25, 491-499.

18.Monshouwer M., Witkamp R. F., Pijpers A., Verheijden J. H. M., van Miert A. S.: Dose-dependent pharmacokinetic interaction between anti-pyrine and paracetamol in vivo and in vitro when administered as a cocktail in pig. Xenobiotica 1994, 24, 347-355.

19.Plewka A., Zieliñska-Psuja B., Kowalówka-Zawieja J., Nowaczyk-Dura G., Plewka D., Wiaderkiewicz A., Kamiñski M., Or³owski J.: Influence of aceta-minophen and trichloroethylene on liver cytochrome P450-dependent mono-oxygenase system. Acta Bioch. Pol. 2000, 47, 1129-1136.

20.Routh J. J., Shane N. A., Arredonde E. G., Paul W. D.: Determination of N-acetyl-p-aminophenol in plasma. Clin. Chem. 1968, 9, 882-889. 21.Sawada T., Sako K., Fukui M., Jokohama S., Hayashi M.: A new index the

bioavailability of acetaminophen. Int. J. Pharm. 2003, 265, 55-63. 22.Schaer S., Herrli-Gygi M., Kosmeas N., Boschung H., Steiner A.:

Characte-ristics of acetaminophen absorption in healthy unweaned calves. J. Vet. Med. A 2005, 52, 325-332.

23.Slitt A. M., Dominick P. K., Roberts J. C., Cohen S. D.: Effect of ribose cysteine pretreatment on hepatic and renal acetaminophen metabolite forma-tion and glutathione depleforma-tion. Clin. Pharmacol. Toxicol. 2005, 96, 487-494. 24.Wilkes J. M., Clark R. E., Herrera J. L.: Acetaminophen overdose in

pregnancy. South Med. J. 2005, 98, 1118-1122.

Adres autora: dr in¿. Beata Grochowina, ul. Orl¹t Lwowskich 20, 71-337 Szczecin; e-mail: B.Grochowina@biot.ar.szczecin.pl