Effect of physicochemical properties on the pharmacokinetic parameters of the new representative of benzothiazinones antituberculosis drug macozinonе

封面

如何引用文章

全文:

详细

Introduction. Tuberculosis (TB) is one of the top ten causes of death worldwide. Improvement of the treatment options via development of new drugs and treatment regimens that would be more convenient for patients is one of key options of improving the effecacy of the TB prevention and careis. Since the creation of new treatment regimens by minimizing the number of the drugs used and reducing the duration of treatment is the most promising and correct direction, macozinone, a new candidate of the benzothiazinone series, can become the basis for development of new chemotherapy regimens for drug-resistant forms of TB including the combination of macozinone with the most effective modern anti-TB drugs.

Aim. Comparative evaluation of the pharmacokinetic properties of macozinone capsules 80 mg and the new dosage form – a dispersible tablet for preparation of oral solution.

Materials and methods. Solubility of the substance macozinone in biorelevant media in vitro, permeability of macozinone in the test Caco-2 in vitro, as well as pharmacokinetics of macozinone in dogs in vivo were evaluated.

Results. The solubility assessment in biorelevant media showed that the average limit of macozinone substance dissolution in the pH 5.0 acetate buffer solution was from 6 to 9 mg/l, in FaSSIF medium (fasted) – from 2.5 to 4 mg/l, and in FeSSIF medium (after meals) – from 16.8 to 29 mg/l.

It is established that the cell permeability of the pharmaceutical substance macozinone in the CACO-2 test system is on average 2.5¥10-6 cm/s in the forward direction from the apical to basolateral cell membrane, and 1.5¥10-6 cm/s in the reverse direction, which corresponds to low permeability. The main pharmacokinetic parameters of macozinone dispersable tablets 160 mg, after dosing with food and on an empty stomach, as well as capsules 80 mg, when administered on an empty stomach in vivo studies in dogs are presented.

Discussion. The specific physicochemical properties of macozinone, the problems of developing the new dosage form, as well as ways of solving some of them are presented.

Conclusion. In the process of new dosage forms development, the existing chemical properties of the macozinone substance should be considered. One of the promising ways of increasing bioavailability and, consiquently, efficacy is development a fundamentally new drug form with modified release within the absorption window.

作者简介

A. Khokhlov

Yaroslavl State Medical University

Email: Viktoriya.Shcherbakova@nearmedic.ru
ORCID iD: 0000-0002-0032-0341

чл.-кор. РАН, д.м.н., проф., зав. каф.

俄罗斯联邦, Yaroslavl

A. Mariandyshev

Northern State Medical University

Email: Viktoriya.Shcherbakova@nearmedic.ru
ORCID iD: 0000-0002-8485-5625

чл.-кор. РАН, д.м.н., проф., зав. каф.

俄罗斯联邦, Arkhangelsk

V. Shcherbakova

NEARMEDIC PHARMA LLC

编辑信件的主要联系方式.
Email: Viktoriya.Shcherbakova@nearmedic.ru
ORCID iD: 0000-0002-7251-8744

к.б.н., рук. сектора

俄罗斯联邦, Obninsk

I. Ozerova

Zakusov Research Institute of Pharmacology

Email: Viktoriya.Shcherbakova@nearmedic.ru
ORCID iD: 0000-0002-2616-9221

к.б.н., ст. науч. сотр.

俄罗斯联邦, Moscow

Yu. Kazaishvili

NEARMEDIC PHARMA LLC

Email: Viktoriya.Shcherbakova@nearmedic.ru
ORCID iD: 0000-0003-0826-4177

к.б.н., вед. биолог

俄罗斯联邦, Obninsk

O. Igumnova

NEARMEDIC PHARMA LLC

Email: Viktoriya.Shcherbakova@nearmedic.ru
ORCID iD: 0000-0002-8927-6745

магистр, проектный менеджер

俄罗斯联邦, Obninsk

A. Bolgarina

NEARMEDIC PHARMA LLC

Email: Viktoriya.Shcherbakova@nearmedic.ru
ORCID iD: 0000-0003-3345-6998

магистр, рук. сектора

俄罗斯联邦, Obninsk

B. Rudoy

NEARMEDIC PHARMA LLC

Email: Viktoriya.Shcherbakova@nearmedic.ru
ORCID iD: 0000-0003-4421-1777

д.б.н., проф., рук. отд.

俄罗斯联邦, Obninsk

参考

  1. S. WHO: Geneva, Global TB Report 2019, 2019.
  2. Tiberi S, et al. Тuberculosis: progress and advances in development of new drugs, treatment regimens, and host-directed therapies. Lancet Infect Dis. 2018;18:e183-e198. doi: 10.1016/S1473-3099(18)30110-5
  3. World Health Organization, Anti-tuberculosis Drug Resistance in the World: Third Global Report/the WHO/IUATLD Global Project on Anti-tuberculosis Drug Resistance Surveillance. 2004.
  4. World Health Organization. The end TB strategy: global strategy and targets for tuberculosis prevention, care and control after 2015. 2015. https://www.who.int/tb/post2015_TBstrategy.pdf?ua=1
  5. Общероссийская общественная организация «Российское общество фтизиатров». Клинические рекомендации «Туберкулез у взрослых». 2020 [All-Russian public organization «Russian Society of Phthisiologists». Clinical guidelines «Tuberculosis in adults.» 2020 (In Russ.)].
  6. Andries K, et al. A Diarylquinoline drug active on the ATP synthase of Mycobacterium tuberculosis. Science. 2005 Jan 14;307(5707):223-7. doi: 10.1126/science.1106753
  7. Matsumoto M, et al. OPC-67683, a nitro-dihydro-imidazooxazole derivative with promising action against tuberculosis in vitro and in mice. PLoS Med. 2006;3(11):e466. doi: 10.1371/journal.pmed.0030466
  8. Stover CK, et al. A small-molecule nitroimidazopyran drug candidate for the treatment of tuberculosis. Nature. 2000;405(6789):962-6. doi: 10.1038/35016103
  9. Clinical Pipeline. Working Group for New TB Drugs. https://www.newtbdrugs.org/pipeline/clinical
  10. WHO. WHO Drug Information. 2018;32(3). https://www.who.int/medicines/publications/druginformation/issues/DrugInformation2018_Vol32-3/en/
  11. Makarov V, Mikušová K. Development of macozinone for TB treatment: An update. Appl Sci. 2020;10(7):2269. doi: 10.3390 / app10072269
  12. Марьяндышев А.О., Хохлов А.Л., Смердин С.В. и др. Основные результаты клинических исследований эффективности, безопасности и фармакокинетики перспективного противотуберкулезного препарата макозинон (PBTZ169). Терапевтический архив. 2020;92(3):61-72 [Mariandyshev AO, Khokhlov AL, Smerdin SV, et al. The main results of clinical trials of the efficacy, safety and pharmacokinetics of the perspective anti-tuberculosis drug makozinone (PBTZ169). Terapevticheskii arkhiv. 2020;92(3):61-72 (In Russ.)]. doi: 10.26442/00403660.2020.03.000621
  13. Makarov V, et al. Benzothiazinones kill Mycobacterium tuberculosis by blocking arabinan synthesis. Science. 2009;324(5928):801-4. doi: 10.1126/science.1171583
  14. Zumla AI, et al. Review New antituberculosis drugs, regimens, and adjunct therapies: needs, advances, and future prospects. Lancet Infect Dis. 2014;14:327. www.thelancet.com/infection
  15. Pasca MR, et al. Clinical isolates of Mycobacterium tuberculosis in four European hospitals are uniformly susceptible to benzothiazinones. Antimicrob Agents Chemother. 2010;54(4):1616-8. doi: 10.1128/AAC.01676-09
  16. Черноусова Л.Н., Андреевская С.Н., Смирнова Т.Г. и др. Активность in vitro лекарственного кандидата PBTZ169, гидрохлорид, в отношении клинических штаммов Mycobacterium tuberculosis с широкой лекарственной устойчивостью. Туберкулез и болезни легких. 2016;94(9):73-9 [Chernousova LN, Andreevskaya SN, Smirnova TG, et al. In vitro action of the drug candidate of pbtz169, hydrochloride action in respect of clinical strains of Mycobacterium tuberculosis with extensive drug resistance. Tuberculosis and Lung Diseases. 2016;94(9):73-9 (In Russ.)]. doi: 10.21292/2075-1230-2016-94-9-73-79
  17. Makarov V, et al. Towards a new combination therapy for tuberculosis with next generation benzothiazinones. EMBO Mol Med. 2014;6(3):372-83. doi: 10.1002/emmm.201303575
  18. Pio A, Chaulet P. Tuberculosis Handbook. 1998.
  19. Zignol M, et al. Population-based resistance of Mycobacterium tuberculosis isolates to pyrazinamide and fluoroquinolones: results from a multicountry surveillance project. Lancet Infect Dis. 2016;16(10):1185-92. doi: 10.1016/S1473-3099(16)30190-6
  20. Avalos E, et al. Frequency and geographic distribution of gyrA and gyrB mutations associated with fluoroquinolone resistance in clinical Mycobacterium tuberculosis isolates: A systematic review. PLoS One. 2015;10(3). doi: 10.1371/journal.pone.0120470
  21. Nih, Od, Oer, Olaw, Guide Laboratory Animals for the Care and use of Eighth Edition Committee for the Update of the Guide for the Care and Use of Laboratory Animals Institute for Laboratory Animal Research Division on Earth and Life Studies. 2011.
  22. ФГУП ВНИЦСМВ, ГОСТ 33044-2014. Принципы надлежащей лабораторной практики. 2015 [FSUE «VNITsSMV» GOST 33044-2014. Principles of Good Laboratory Practice (In Russ.)]
  23. СП 2.2.1.3218-14. Санитарно-эпидемиологические требования к устройству, оборудованию и содержанию экспериментально-биологических клиник (вивариев). 2014 [SP 2.2.1.3218-14. Sanitary and Epidemiological Requirements for the Design, Equipment and Maintenance of Experimental Biological Clinics (Vivariums). 2014 (In Russ.)].
  24. EMA/CHMP/ICH, Committee for Human Medicinal Products ICH guideline Q8 (R2) on pharmaceutical development. 2017; p. 24.
  25. Демина Н.Б. Биофармацевтическая классификационная система как инструмент разработки дизайна и технологии лекарственной формы. Разработка и регистрация лекарственных средств. 2017;2:56-60 [Demina N.B. Biofarmatsevticheskaia klassifikatsionnaia Sistema kak instrument razrabotki dizaina i tekhnologii lekarstvennoi formy. Razrabotka i registratsiia lekarstvennykh sredstv. 2017;2:56-60 (In Russ.)].
  26. Головенко Н.Я., Борисюк И.Ю. Биофармацевтическая классификационная система – экспериментальная модель прогнозирования биодоступности лекарственных средств. Биомедицинская химия. 2008;54(4):392-407 [Golovenko NIa, Borisiuk IIu. Biofarmatsevticheskaia klassifikatsionnaia sistema – eksperimental’naia model’ prognozirovaniia biodostupnosti lekarstvennykh sredstv. Biomeditsinskaia khimiia. 2008;54(4):392-407 (In Russ.)].
  27. Сеткина С.Б., Хишова О.М. Алгоритм биофармацевтической оценки на этапе фармацевтической разработки лекарственных средств. Достижения фундаментальной, клинической медицины и фармации. Материалы 72-й научной сессии сотрудников университета. Витебский гос. мед. ун-т. 2017; с. 307-10 [Setkina SB, Khishova OM. Algoritm biofarmatsevticheskoi otsenki na etape farmatsevticheskoi razrabotki lekarstvennykh sredstv. Dostizheniia fundamental’noi, klinicheskoi meditsiny i farmatsii. Materialy 72-i nauchnoi sessii sotrudnikov universiteta. Vitebskii gos. med. un-t. 2017; p. 307-10 (In Russ.)].
  28. Study to Evaluate the Safety, Tolerability, Pharmacokinetics and Ex-vivo Antitubercular Activity of PBTZ169 Formulation – Full Text View – ClinicalTrials.gov. https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT03423030
  29. Study to Evaluate the Safety, Tolerability and Pharmacokinetics of PBTZ169 in Multiple Dosing – Full Text View – ClinicalTrials.gov. https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT03776500

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
2. Figure: 1. Scheme of a well in a 96-well MultiScreen Caco-2 plate (Millipore Corp., USA) for studying the transport of substances through the cell monolayer.

下载 (62KB)
3. Figure: 2. Average pharmacokinetic curves of makosinone DT at a dose of 160 mg / per dog, after dosing while taking food (II stage of the study) and natoshak (I stage of the study), as well as capsules, 80 mg at a dose of 160 mg / per dog, when administered them on an empty stomach in in vivo studies in dogs.

下载 (119KB)

版权所有 © Consilium Medicum, 2020

Creative Commons License
此作品已接受知识共享署名-非商业性使用-相同方式共享 4.0国际许可协议的许可。
 
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».