Invetigation of interaction between antiepileptic drugs and substances of natural origin.

W ramach niniejszej pracy badano istnienie potencjalnej interakcji farmakokinetycznej pomiędzy lekami przeciwpadaczkowymi (karbamazepiną oraz lamotryginą), a substancjami pochodzenia naturalnego (sylimaryną i kwercetyną) na poziomie eliminacji wątrobowej z wykorzystaniem techniki IPRL (ang. isolated perfused rat liver). W pierwszym etapie badań opracowano metody analityczne oznaczania karbamazepiny i lamotryginy w buforze KHB, wykorzystywanym jako medium perfuzyjne. Próbki oczyszczano metodą deproteinizacji zakwaszonym acetonitrylem, a oznaczenia ilościowe prowadzono stosując technikę LC/ESI-MS/MS. Rozdział karbamazepiny prowadzono w warunkach gradientu składu faz na kolumnie chromatograficznej XBridge C18 5 µm, 3x50 mm, natomiast rozdział chromatograficzny lamotryginy prowadzono na kolumnie Aquasil C18 5μm 3x100 mm w warunkach izokratycznych. Obie metody charakteryzowały się liniową odpowiedzią detektora w zakresie stężeń od 10 do 2000 ng/mL, jak również zadowalającą precyzją i dokładnością wyznaczoną zarówno w jednym, jak i w różnych dniach. W przeprowadzonych doświadczeniach farmakokinetycznych wykazano, że sylimaryna powoduje spadek współczynnika ekstrakcji wątrobowej (ER) karbamazepiny średnio z 18 do 12% co może być związane z hamowaniem metabolizmu badanego leku oraz transportu aktywnego jego głównego, aktywnego farmakologicznie metabolitu (CBZ-OX). W przypadku lamotryginy zaobserwowano, że jej współczynnik ekstrakcji wątrobowej zależy od dawki i przy wyższych dawkach (800 µg) dochodzi do wysycenia metabolizmu, natomiast dodatek sylimaryny powoduje spadek ER prawdopodobnie na drodze hamowanie glukuronylotransferazy odpowiedzialnej za metabolizm II fazy lamotryginy. Dodatek kwercetyny do buforu zawierającego karbamazepinę spowodował zahamowanie powstawania CBZ-OX, jednakże średni współczynnik ekstrakcji wątrobowej wzrósł w porównaniu do wartości kontrolnych, natomiast dodatek kwercetyny do buforu zawierającego lamotryginę nie miał wpływu na ER badanego leku. Wzrost współczynnika ekstrakcji wątrobowej karbamazepiny pod wpływem kwercetyny może być związany z kompensacyjną aktywacją innych dróg metabolizmu tego leku.

The aim of this work was to investigate the possibility of interaction between antiepileptic drugs (carbamazepine and lamotrigine), and substances of natural origin such as sylimarin and quercetin at the level of hepatic elimination. In the first stage of this study the analytical methods for the quantification of lamotrigine and carbamazepine in the KHB buffer using the LC/ESI-MS/MS technique has been developed and validated. The samples were purified by deproteinization with acidified acetonitrile. Separation of carbamazepine was performed on XBridge C18 5 µm, 3x50 mm chromatography column under the gradient mobile phase condition, chromatographic separation of lamotrigine was carried out on an Aquasil C18 5μm 3x100 mm column using isocratic elution mode. Both methods are characterized by a linear detector response in the concentration range from 10 to 2000 ng/mL, as well as satisfactory precision and accuracy determined in both the one and on different days.The methods was used to determine the pharmacokinetic parameters of carbamazepine and lamotrigine using an isolated perfused rat liver (IPRL) experimental model. The results of the experiments confirmed the existence of an interaction between carbamazepine and sylimarin on the hepatic elimination level. Sylimarin caused a decrease in the hepatic extraction ratio (ER) of carbamazepine from 18% to 12% that may be associated with the inhibition of metabolism of this drug and the active transport of the main pharmacologically active metabolite (CBZ-OX ). In the case of lamotrigine it has been observed that the rate of hepatic extraction is dose-dependent and at higher doses (800 micrograms) saturation of metabolism occurs. Sylimarin, as in the case of carbamazepine, also caused a decrease in the ER of lamotrigine probably as a result of inhibition of glucuronyltransferases responsible for the phase II metabolism of lamotrigine. The addition of quercetin to a buffer containing carbamazepine resulted in suppression of biotransformation of CBZ to CBZ-OX, but the average rate of hepatic extraction increased as compared to control values, while the addition of quercetin into the buffer containing lamotrigine had no effect on the ER of tested drug. The increase in the hepatic extraction ratio of carbamazepine under the influence of quercetin may be linked to compensatory activation of other (beside CBZ-OX) metabolic pathways of this drug.