A oxcarbazepina (OXC) é indicada como terapia adjuvante ou monoterapia no tratamento de crises epilépticas parciais ou crises tônico-clônicas generalizadas em adultos e crianças. A OXC sofre rápida eliminação pré-sistêmica com formação do metabólito ativo 10-hidroxicarbazepina (MHD), o qual possui como enantiômeros o R-(-)- e o S-(+)-MHD. A OXC e o MHD são substratos da glicoproteína-P (P-gp), que pode ser inibida pelo verapamil. O presente estudo avalia a influência do verapamil na farmacocinética e perfusão cerebral da OXC e dos enantiômeros do MHD em voluntários sadios. Os voluntários sadios (n=12) receberam em uma ocasião doses de 300 mg/12h de OXC e em outra ocasião doses de 300 mg/12h de OXC associadas com 80 mg/8h de verapamil. As amostras de sangue foram coletadas no estado de equilíbrio durante 12 horas e a avaliação da perfusão cerebral realizada utilizando a tomografia computadorizada por emissão de fóton único (SPECT) antes do início do tratamento e nos tempos 4, 6 ou 12h após a administração da OXC. As concentrações plasmáticas total e livre da OXC e dos enantiômeros do MHD foram avaliadas por LC-MS/MS. A análise farmacocinética não compartimental foi realizada com o programa WinNonlin e a farmacocinética populacional foi desenvolvida utilizando a modelagem não-linear de efeitos mistos com o programa NONMEM. Os limites de quantificação obtidos foram de 12,5 ng OXC/mL de plasma e 31,25 ng de cada enantiômero MHD/mL de plasma para a análise da concentração total, enquanto foi de 4,0 ng de OXC/mL de plasma e de 20,0 ng de cada enantiômero do MHD/mL de plasma para a determinação da concentração livre. Os coeficientes de variação obtidos nos estudos de precisão e a porcentagem de inexatidão inter e intra-ensaios foram inferiores a 15%, assegurando a reprodutibilidade e repetibilidade dos resultados. A análise farmacocinética não compartimental da OXC em monoterapia resultou nos seguintes parâmetros: concentração plasmática máxima (Cmax) de 1,35 ?g/mL como valor total e 0,32 ?g/mL como concentração livre em 1,0 h, área sob a curva concentração plasmática versus tempo (AUC0-12) de 3,98 ?g.h/mL e meia-vida de eliminação de 2,45 h, volume de distribuição aparente (Vss/F) de 352,17 L e clearance aparente (CLss/F) de 75,58 L/h. A disposição cinética do MHD é enantiosseletiva, com observação de maior proporção para o enantiômero S-(+)-MHD em relação ao R-(-)-MHD (razão AUC0-12 S-(+)/R-(-) de 4,26). A fração livre avaliada no tmax da OXC foi 0,26 para a OXC, 0,42 para o R-(-)-MHD e 0,38 para o S- (+)-MHD, mostrando enantiosseletividade na ligação às proteínas plasmáticas do MHD. O tratamento com o verapamil reduziu o tempo médio de residência (MRT) (4,71 vs 3,83 h) e Cmax como concentração livre (0,32 vs 0,53 ?g/mL) da OXC e aumentou os valores para ambos os enantiômeros do MHD de Cmax como valor total (2,60 vs 3,27 ?g/mL para o R-(-)- e 11,05 vs 11,94 ?g/mL para o S-(+)-MHD), Cmax como concentração livre (3,11 vs 4,14 ?g/mL para o S-(+)-MHD), Cmédia (2,11 vs 2,42 ?g/mL para o R-(-)- e 8,10 vs 9,07 ?g/mL para o S-(+)-MHD) e AUC0-12 (25,36 vs 29,06 ?g.h/mL para o R-(-)- e 97,19 vs 111,37 ?g.h/mL para o S-(+)-MHD). A ii farmacocinética populacional da OXC foi melhor descrita por modelo de dois compartimentos com eliminação de primeira ordem e com um conjunto de três compartimentos de trânsito para descrever o perfil de absorção da OXC. A disposição de ambos os enantiômeros do MHD foi caracterizada por modelo de um compartimento. Os valores de CLss/F estimados na monoterapia foram de 84,9 L/h para a OXC e de 2,0 L/h para ambos enantiômeros do MHD, enquanto os valores de Vss/F foram de 587 L para a OXC, 23,6 L para o R-(-)-MHD e 31,7 L para o S-(+)- MHD. Concluindo, a associação do verapamil aumentou a biodisponibilidade da OXC em 12% (farmacocinética populacional) e aumentou os valores de AUC de ambos os enantiômeros do metabólito MHD (farmacocinética não compartimental), o que está provavelmente relacionado com a inibição da P-gp no trato intestinal. A associação do verapamil aumentou as concentrações cerebrais preditas de ambos os enantiômeros do MHD em maior extensão do que aquelas observadas no plasma. As mudanças no fluxo sanguíneo cerebral (SPECTs realizados 6h após a administração da OXC) associadas à coadministração de verapamil provavelmente foram causadas pelo aumento dos níveis cerebrais de ambos os enantiômeros do MHD. A confirmação dessa observação requer um braço experimental adicional com SPECTs realizados também após a administração do verapamil em monoterapia. / Oxcarbazepine (OXC) is indicated as adjunctive therapy or monotherapy for the treatment of partial or generalized tonic-clonic seizures in adults and children. OXC undergoes rapid pre-systemic reduction with formation of the active metabolite 10- hydroxycarbazepine (MHD), which has the enantiomers R-(-)- and S-(+)-MHD. OXC and MHD are substrates of P-glycoprotein (P-gp), which can be inhibited by verapamil. The present study evaluates the influence of verapamil on the pharmacokinetics and cerebral perfusion of OXC and the MHD enantiomers in healthy volunteers. The healthy volunteers (n=12) received on one occasion doses of 300 mg/12h OXC and on another occasion they received doses of 300 mg/12h OXC associated with 80 mg/8h of verapamil. Blood samples were collected at steady state for 12 hours and the assessment of cerebral perfusion was performed using a single-photon emission computed tomography (SPECT) before the beginning of treatment and at times 4, 6 or 12 hours after OXC administration. The total and free plasma concentrations of OXC and MHD enantiomers were assessed by LC-MS/MS. The non-compartmental pharmacokinetics analysis was performed using the WinNonlin program, and population pharmacokinetics was developed using nonlinear mixed effects modelling with NONMEM.The limits of quantification obtained were 12.5 ng/mL plasma for OXC and 31.25 ng of each MHD enantiomer/mL plasma for total concentration analysis, while it was 4.0 ng OXC/mL plasma and 20.0 ng of each MHD enantiomer/mL plasma for the free concentration determination. The coefficients of variation obtained in studies of accuracy and the percentage of inaccuracy inter and intra-assay were less than 15%, ensuring the result reproducibility and repeatability. The non-compartmental pharmacokinetic analysis of OXC in monotherapy treatment, resulted in the following parameters: maximum plasma concentration (Cmax) of 1.35 ?g/mL as total concentration and 0.32 mg/mL as free concentration in 1.0 h, area under the plasma concentration vs time curve (AUC0-12) was 3.98 ?g.h/mL, half-life of 2.45 h, apparent volume of distribution (Vss/F) of 352.17 L and the apparent clearance (CLSS/F) of 75.58 L/h. The MHD kinetic disposition is enantioselective, with observation of a greater proportion of the S-(+)-MHD enantiomer compared to R-(-)-MHD (ratio AUC0-12 S-(+)/R-(-) of 4.26). The free fraction measured in the tmax of OXC was 0.26 for OXC, 0.42 for R-(-)-MHD and 0.38 for S-(+)-MHD, showing enantioselectivity in the plasma protein binding of MHD. Verapamil treatment reduced the mean residence time (MRT) (4.71 vs 3.83 h) and Cmax (0.26 vs 0.31 ?g/mL) as free concentration for OXC and increased the both MHD enantiomers values of Cmax (2.60 vs 3.27 ?g/mL for R-(-)- and 11.94 vs 11.05 ?g/mL for S-(+)-MHD) as total concentration, Cmax (3.11 vs 4,14 ?g/mL for S- (+)-MHD) as free concentration, Cavg (2.11 vs 2.42 ?g/mL for R-(-)- and 8.10 vs 9.07 ?g/mL for S-(+)-MHD) and AUC0-12 (25.36 vs 29.06 ?g.h/mL for R-(-)- and 97.19 vs 111.37 ?g.h/mL for S-(+)-MHD). The population pharmacokinetics of oxcarbazepine was best described by a two-compartment model with first-order elimination and a iv set of three transit compartments to describe the absorption profile of the parent compound. The disposition of both MHD enantiomers was characterised by onecompartment model. The CLss/F estimates in monotherapy were 84.9 L/h for OXC and 2.0 L/h for both MHD enantiomers, whereas the values of Vss/F were 587 L for OXC, 23.6 L for R-(-)-MHD and 31.7 L for S-(+)-MHD. In conclusion, verapamil coadministration increased the OXC bioavailability in 12% (population pharmacokinetics) and increased the AUC of both metabolite MHD enantiomers (non-compartmental pharmacokinetics), which is probably related to the inhibition of P-gp in the intestinal tract. Verapamil co-administration increased the predicted brain concentrations of both MHD enantiomers in a greater extent than those observed in plasma. Changes in cerebral blood flow (SPECTs performed 6h after administration of OXC) associated with co-administration of verapamil were probably caused by an increase in brain levels of both MHD enantiomers. Confirmation of this observation requires additional experimental arm with SPECTs also performed after administration of verapamil in monotherapy.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:teses.usp.br:tde-27112014-141700 |
| Date | 25 November 2014 |
| Creators | Natalicia de Jesus Antunes |
| Contributors | Vera Lucia Lanchote, Oscar Della Pasqua, Lauro Wichert Ana, Eduardo Barbosa Coelho, Regina Helena Costa Queiroz, Osvaldo Massaiti Takayanagui |
| Publisher | Universidade de São Paulo, Toxicologia, USP, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP, instname:Universidade de São Paulo, instacron:USP |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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