Rikobendazolün keçi ve koyunlarda karşılaştırmalı farmakokinetiği ile keçilerde arttırılmış dozlarda uygulanmasının plazma kinetiğine olan etkisinin araştırılması

Abstract

Bu çalısmanın amacı Rikobendazol (RBZ)’ün deri altı yolla 5 mg/kg dozda uygulanmasını takiben keçi ve koyunlarda karsılastırmalı farmakokinetiği, keçilerde arttırılmıs dozlarda (10 ve 15 mg/kg) uygulanmasının plazma kinetiğine olan etkisi ve RBZ’ün (-) ve (+) enantiomerlerinin her iki hayvan türünde plazma dağılımlarının arastırılmasıdır. Arastırmada deney hayvanı olarak 12-16 aylık, toplam 8 koyun ve 16 keçi kullanıldı. Çalısma iki fazlı yönteme göre tasarlandı. Faz-1’de I. gruptaki koyunlara (8 adet) ve II. gruptaki keçilere (8 adet) deri altı yolla ve III. gruptaki keçilere (8 adet) ise damar içi yolla 5 mg/kg dozunda RBZ uygulandı. I. ve II. gruptan, ilaç uygulamadan önce ve ilaç uygulamasını takiben 1. ve 192. saatler arasındaki farklı zamanlarda vena jugularis’den kan örnekleri heparinli tüplere alındı. Faz-2’de ilaçların kandan tamamen arınması için 1 ay beklendikten sonra RBZ’ün koyunlarda damar içi farmakokinetiğini ve keçilerde artırılmıs doz uygulamasının etkisini arastırmak için I. gruptaki koyunlara 5 mg/kg dozunda RBZ damar içi yolla uygulanırken, II. gruptaki keçilere ise artırılmıs dozlarda 10 mg/kg, III. gruptaki keçilere 15 mg/kg dozunda RBZ deri altı yolla uygulanarak Faz 1’de belirtilen aynı zaman aralıklarında kan örnekleri alındı. Plazma örneklerinde RBZ ve metabolitleri katı faz (SPE) yöntemi ile özütlemeyi takiben yüksek basınçlı sıvı kromatografisi (HPLC) ile analiz edilerek yoğunlukları belirlendi. Ayrıca, steriospesifik bir molekül olan RBZ’ün plazma enantiomer yoğunlukları ve oranları da özütlemesi ve analizi yapılan plazma örneklerinde kiral bir HPLC yöntemi ile tespit edildi. RBZ’ün koyun ve keçilere deri altı yolla 5 mg/kg dozunda uygulanmasını takiben RBZ ve ABZSO2 metabolitinin kinetik parametreleri karsılastırıldığında koyun ve keçilerde istatiksel olarak önemli farklılıklar görüldü. RBZ için yarılanma ömrü koyunlarda (T1/2) keçilere göre istatiksel olarak daha uzun olup, ABZSO2 metabolitleri için de aynı durum söz konusudur. Her iki hayvan türünde RBZ’ün doruk plazma yoğunluklarında (Tdoruk) önemli bir fark olmamasına rağmen, ilacın plazmada en son belirlenebildiği zaman (Tson) koyunlarda keçilerden istatiksel olarak daha geç gözlemlendi. Ayrıca RBZ’ün koyunlardaki eğri altı alan (EAA) ve ortalama kalıs süresi (OKS) de keçilerdeki değerler ile mukayese edildiklerinde istatistiksel olarak sırasıyla daha büyük ve daha uzun oldukları belirlendi. Artırılmıs dozlarda (10 ve 15 mg/kg) RBZ’ün deri altı yolla uygulaması sonrasında plazma yoğunluklarının ve farmakokinetik parametrelerin (Ydoruk, T1/2 ve EAA) istatistiksel olarak birbirlerinden farklı ve doza bağlı olarak artıs gösterdikleri belirlendi. Benzer farklılıklar ve doz bağımlılığı RBZ’ün birincil metaboliti olan ABZSO2 içinde tespit edildi. RBZ’ün koyun ve keçilere damar içi yolla 5 mg/kg dozunda uygulanmasını takiben RBZ ve ABZSO2 metabolitinin her iki hayvan türünde kinetik parametreleri arasında anlamlı farklılıklar tespit edildi. Keçilerde klirens (Cl), T1/2λz, OKS ve EAA değerlerinin koyunlarınkinden istatistiksel olarak sırasıyla daha hızlı, kısa, az ve daha küçük bulunmustur. Ayrıca aynı dozda deri altı uygulanan RBZ’ün keçilerdeki biyoyararlanımı (%82.0) da koyunlardaki değerden (%97.9) daha küçük tespit edilirken artırılmıs 10 ve 15 mg/kg dozlarında uygulanan RBZ’ün biyoyararlanımları ise sırasıyla %91.18 ve %110.01 olarak bulunmustur. RBZ’ün (-) ve (+) enantiomerleri değerlendirildiğinde, hayvan türü ve uygulama yolundan bağımsız olarak benzer plazma dağılımı sergilediği gözlendi. Rasemik RBZ’ün uygulama sonrası ilk 2-10 saat aralığında plazmada (-) enantiomer oranı daha yüksek iken (% 55:45) bu saatlerden sonra giderek (+) enantiomerin oranı artmakta ve son belirlenen yoğunluklarda neredeyse (+) enantiomerin tamamen baskın (% 5:95) duruma gelmektedir. Deri altı uygulama sonrası keçi ve koyunlarda RBZ’ün emilimi ve doruk plazma yoğunluğu benzerlik gösterdi. Bu sonuçlar RBZ’ün koyun ve keçilerde aynı dozda kullanılabileceğinin bir göstergesi olarak kabul edilebilir. Ancak, keçilerde RBZ ve metabolitinin plazma yarılanma ömrünün ve buna bağlı olarak ortalama plazma kalıs süresinin (OKS) koyunlardan daha kısa olması, keçilerde eliminasyonun koyunlardan daha hızlı olmasıyla iliskilendirilmistir. Ayrıca her iki türde RBZ’ün damar içi uygulanması sonrası elde edilen veriler de bu sonucu destekler niteliktedir. Keçilere artırılmıs 10 ve 15 mg/kg dozlarda RBZ uygulanması sonucunda plazma yoğunluklarının doza bağlı olarak artıs gösterdiği belirlenerek özellikle daha yüksek dozlarda uygulanmasının tavsiye edildiği paraziter enfeksiyonlarda daha yüksek plazma yoğunluğu ve kalıs süresi dolayısı ile daha yüksek etkinlik sağlayabilecektir. Bununla birlikte, bu dozlarda uygulama yapılırken dozun ikiye bölünerek deri altı farklı iki bölgeye tatbik edilmesi uygulama yerinde olusabilecek istenmeyen reaksiyonları azaltabilecektir.

The aims of this study were to determine and compare the pharmacokinetics and bioavailability of ricobendazole (RBZ) in goats and sheep at dose rate of 5 mg/kg bodyweight and to investigate the effects of increased doses (10 and 15 mg/kg) of RBZ on the plasma disposition of RBZ in goats following subcutaneous administrations. Moreover, the plasma distribution of (-) and (+) enantiomers of RBZ in both animal species was also investigated in the present study. For these purpose, 12-16-month-old, sixteen (16) goats and eight (8) sheep were used. The study was designed according to two-phase study protocol. In Phase-1, eight sheep were assigned as Group I and 16 goats were allocated into to 2 groups such that the mean gender and weight of animals in each group were similar [Goat Group II: Subcutaneous recommended dose (5 mg/kg), Goat Group III: Intravenous group (5 mg/kg)]. The animals in Group I and II received RBZ subcutaneously and the animals in Group III received intravenously at dose of 5 mg/kg bodyweight. Heparinised blood samples were collected by jugular vein at different times between 1 and 192 hours after drug administrations. A four-week washout period was allowed between the phases of the study. In Phase-2, the sheep in the group I received RBZ intravenously at dose of 5 mg/kg bodyweight; the goats in Group II and Group III received RBZ subcutaneously at dose of 10 mg/kg and 15 mg/kg bodyweight, respectively. The blood samples were collected in similar fashion of the first phase of the study. The plasma concentrations of RBZ and its sulphone metabolite in plasma were analysed by high performance liquid chromatography (HPLC) following liquid-solid phase (SPE) extraction procedures. The enantiomers of RBZ in extracted samples were re-analysed using chiral chromatography. It was indicated that the kinetic parameters of RBZ and its main metabolite, ABZSO2 in goats were statistically different compared to those observed in sheep following subcutaneous administration at dose rate of 5 mg/kg. The plasma half-lives (T1/2) of RBZ and ABZSO2 in sheep were statistically longer than the values in goats. Although there is no significant difference was observed for peak plasma concentrations (Tmax) of RBZ in both animal species, the values of area under curve (AUC), mean residence time (MRT) and time to the last quantifiable plasma concentration (Tlast) was significantly larger and longer in sheep compared with those in goats, respectively. Dose-dependent plasma dispositions of RBZ were observed following subcutaneous administration at increased doses (10 and 15 mg/kg) in goats. The parameters of Cmax, T1/2 and AUC of RBZ and its sulphide metabolite were increased almost double and triple in parallel with the increased doses of 10 and 15 mg/kg, respectively. The plasma disposition of RBZ in goats was also statistically different from sheep after intravenous administration. The plasma clearance (Cl), T1/2, MRT and AUC values were significantly faster, shorter and higher in goats compared to those in sheep, respectively. In addition, the bioavailability of RBZ following subcutaneous administration was smaller in goats (82.0%) than in sheep (97.9%), and at increased 10 and 15 mg/kg doses administered in goats the bioavailabilities were 91.18% and 110.01%, respectively. (-) and (+) enantiomers of RBZ exhibit similar plasma dispositions regardless of the administration routes and animal species. After rasemic RBZ administration (-) enantiomer was higher (55:45%) at the first 2-10 hours and then (+) enantiomer increased and the ratio (-)/(+) changed to almost completely dominant (% 5:95). RBZ could be used subcutaneously at similar doses in goats compared with sheep, since absorption and peak plasma concentration of RBZ displayed similar disposition in both species. However, the plasma half-life (T1/2) and mean residence time (MRT) of RBZ in goats were shorter than sheep and this is probably associated with faster elimination in goats. Moreover, the findings observed after intravenous administration of RBZ in both animal species supports this assumption. Because of the dose-dependent plasma elevations of RBZ observed after subcutaneous administration at increased doses (10 and 15 mg/kg), RBZ could be used at higher doses to provide higher plasma concentration and longer persistence recommended for some nematodes, thus may provide greater efficiency. However, the dose should be divided into two parts and administered to different regions of animals for subcutaneous application to prevent the adverse reactions that may occur following subcutaneous injection of RCB in goats.