Comparison of electrophoretic methods for dextromethorphan metabolites separation prepared by in vitro incubations

ZEISBERGEROVÁ, Marta, Jiří KONEČNÝ and Zdeněk GLATZ. Comparison of electrophoretic methods for dextromethorphan metabolites separation prepared by in vitro incubations. In Book of Abstracts CECE 2008. Brno, Česká republika: dr. František Foret, 2008, p. 53-54.

Basic information

• Original name: Comparison of electrophoretic methods for dextromethorphan metabolites separation prepared by in vitro incubations
• Name in Czech: Srovnání elektroforetických metod pro separaci dextrometorfanu a jeho metabolitů připravených in vitro inkubací
• Authors: ZEISBERGEROVÁ, Marta, Jiří KONEČNÝ and Zdeněk GLATZ.
• Edition: Brno, Česká republika, Book of Abstracts CECE 2008, p. 53-54, 2 pp. 2008.
• Publisher: dr. František Foret

Other information

• Original language: English
• Type of outcome: Proceedings paper
• Field of Study: 10600 1.6 Biological sciences
• Country of publisher: Czech Republic
• Confidentiality degree: is not subject to a state or trade secret
• Organization unit: Faculty of Science
• Keywords in English: phase I metabolites; microsomes; drug metabolism; CE methods
• Tags: CE methods, drug metabolism, microsomes, phase I metabolites
• Tags: International impact

Abstract

Characterization of phase I metabolites is an inevitable part of research and development of new drug entities. In vitro studies accomplished under the action of microsomes represent the appropriate tool for drug metabolism examination. Human liver microsomes credibly mimic natural enzymatic system involved in metabolism of different endogenous and exogenous compounds. Microsomes are the source of cytochromes P450, enzymes of phase I biotransformation. Dextromethorphan (DEX) was chosen as a probe substrate of cytochrome P450 (CYP) isoform 2D6. However, CYP isoform 3A4 also contributes to its metabolism three metabolites are expected; namely 3-methoxymorphinan, 3-hydroxymorphinan a dextrorphan. To study DEX transformation, off-line and on-line modes of incubation were tested. Methods of capillary electrophoresis have been applied to different pharmaceutical and clinical problems, e.g. determination of drugs, metabolites and biomarkers [1-3]. The capillary is an implement of separation; on the other hand it can serve as a micro vessel as well. The aim of this work is the comparison of methods applied on DEX metabolite separation. The metabolites prepared by off-line incubation were successfully separated in tetraborate buffer (80 mM; pH 9.85) at temperature 25C. As for on-line mode both, incubation and separation conditions have to be compatible, the partial filling method [4] and re-optimization of background electrolyte were necessary. The favorable metabolite separation was obtained with electrolyte containing linear polyacrylamide (10%, v/v) and 2-propanol (10%, v/v) at 37C. The particular parts of methods, namely injection procedure, separation parameters and conditioning are discussed.

Abstract (in Czech)

Nedílnou součástí výzkumu a vývoje nových léčiv je chrakterizace příslušných metabolitů. In vitro studie provedené v přítomnosti mikrosomů představují nástroj vhodný pro popis metabolismu léčiv. Lidské jaterní mikrosomy věrohodně zastupují úlohu přirozeného enzymatického aparátu účastnícího se metabolismu různých endogenních a exogenních látek. Mikrosomy jsou zdrojem cytochromů P450, enzymů první fáze biotransformace. Dextrometorfan (DEX) byl vybrán jako modelový substrát cytochromu P450 (CYP) izoformy 2D6. Navíc se metabolismu DEX účastní i CYP izoforma 3A4 a jsou tedy očekávány tři metabolity, jmenovitě 3-methoxymorfinan, 3-hydroxymorfinan a dextrorfan. Pro studium metabolismu DEX byl použit off-line a on-line způsob provedení. Metody kapilární elektroforézy jsou aplikovány na problematiku separace různých farmakologických a klinických vzorků, např. stanovení léčiv, metabolitů a biomarkerů [1-3]. Kapilára může sloužit jako nástroj separace, na druhé straně může být současně použita jako mikronádobka pro enzymovou reakci. Cílem práce je srovnání metod využitých při separaci DEX a jeho metabolitů. Metabolity připravené off-line inkubací byly úspěšně separovány v tetraborátovém pufru (80 mM, pH 9,85) při teplotě 25C. Pro on-line práci je potřeba zajistit kompatibilitu inkubačních a separačních podmínek, a tak nutností bylo použít metodu částečného plnění [4] a re-optimalizovat složení základního elektrolytu. Požadovaná separace metabolitů byla dosažena v elektrolytu s přídavkem lineárního polyakrylamidu (10%, v/v) a 2-propanolu (10%, v/v) při teplotě 37C. Na závěr jsou diskutovány jednotlivé části metody, např. postup dávkování, parametry separace a promývání.

Links

• GA203/06/0047, research and development project: Name: Využití kapilární elektroforézy pro studium metabolismu léčiv

Investor: Czech Science Foundation, Capillary electrophoresis as a tool for the drug-metabolism studies

• LC06023, research and development project: Name: Integrované bioanalytické technologie pro mikroanalýzy a diagnostiku s využitím LIF a hmotnostní spektrometrie

Investor: Ministry of Education, Youth and Sports of the CR

• MSM0021622413, plan (intention): Name: Proteiny v metabolismu a při interakci organismů s prostředím

Investor: Ministry of Education, Youth and Sports of the CR, Proteins in metabolism and interaction of organisms with the environment