132 CHEMOTHERAPY JUNE 1988
NY-198の
体 内 動 態1
―Bioassay法
に よ る 各 種 動 物 に お け る 吸 収,分
布 お よ び 排 泄 ―
桶 崎 英 一 ・大 道 光 一 ・小 池 祥 二 ・高 橋 慶 衛 ・牧 野 栄 一
北陸製薬株式会社
中央研究所
適寺 崎 哲 也 ・辻
彰
金沢大学
薬学部
製剤学教室
新規 ピ リ ドンカ ル ボ ン酸 系抗 菌剤NY-198の 吸収,体 内分 布 お よ び排 泄 につ いてbioassay法 を用 いて マ ウ ス,ラ ッ トお よ び イ ヌで検 討 し,以 下 の 成 績 を得 た 。 1.マ ウス,ラ ッ トお よび イ ヌ にNY-198を20mg/kg経 口投 与 した時 の 平 均 最 高 血 清 中濃 度 は 各 々 5.30,9.73お よび9.64μ9/mlで マ ウス が最 も低 い値 を示 し,ラ ッ トとイヌ は 同程 度 で あ った。 ラ ッ ト (20mg/kg)お よび イヌ(5mg/kg)に お け る静 脈 内投 与(i.v)と 経 口投 与(P.o)のAUC比(P.o./ i.vJはo.85お よび0.92で い ず れ も優 れ た 吸収 性 を示 した。 2.ラ ッ トに10,20お よび40mg/kg経 口投 与 した時 の 平 均 最 高 血 清 中 濃 度 は 各 々5.90,9.73お よび 22.46μ9/mLAUC(0∼6h)は11.4,22.6お よび55.1μ9・h/mlで 用 量依 存 的 に増 加 した。 3.尿 中排泄 率 は,ラ ッ トで は24時 間 で69.9%,イ ヌ で は72時 間 で53.8%と 高 い尿 中排 泄 率 を示 し た。 4.肝,腎,肺,前 立腺 お よび筋 肉へ の 移 行 は肺 で血 清 よ りや や 低 か った 魁 そ の他 は い ず れ も高 い値 を示 し,組 織 へ の 移 行性 は良 好 で あ った。 5.ラ ッ ト,イヌ お よび サ ル に20mg/kg経 口投 与 した時 の 尿 中の 抗 菌 活 性 物 質 をTLCを 用 い たバ イ オ オ ー トグ ラフ ィー で検 討 した とこ ろ,尿 中抗 菌 活性 物質 と してNY-198未 変化 体 が検 出 され た の み で あ った。 以 上 の 結果 か ら,NY-198は 経 口投 与 にお い て 吸収 お よ び組 織 移行 が 良 好 で あ り,ま た,代 謝 的 に も 安 定 な薬剤 で あ る と考 え られ た。 NY-198はFig.1に 示す 化 学構 造 を有 す る新 規 ピ リ ド ンカル ボ ン酸 系抗 菌 剤 で,グ ラ ム陽性 菌 お よび陰 性 菌 に ・HCl (•})-1-ethyl-6,8-difluoro-1,4-dihydro-7-(3-methyl-l-piperaziny1)4-oxo-3-quinolinecarboxylic acid hydrochloride
Fig. 1. Chemical structure of NY-198
対 してnorfloxacin(NFLX),ofloxacin(OFLX)と 同 様 に広 範 囲 の抗 菌 スペ ク トル と強 い抗 菌 力 を有 し,特 に in vivoに お いて はNFLX,OFLXよ り優 れ た抗 菌 力 を 示 す こ と を既 に我 々 は報 告1)して い る。 今 回,NY-198の マ ウ ス,ラ ッ トお よび イ ヌ にお け る吸 収,分 布 お よび 排 泄 に つ い てbioassay法 を 用 い て検 討 したの で 報 告 す る。 1試 験 材 料 お よび 方 法 1.使 用 薬 剤 NY-198(906μg力 価/mg)は 北 陸 製 薬 中央 研 究 所 で合 成 され た もの を用 い,蒸 留 水 お よ び生 理 食 塩 水 に溶 艦 又 は0.5%カ ル ポ キ シ メチ ル セ ル ロー スナ トリウ ム水 溶 液 に懸 濁 して1回 投 与 した。
Mouse (n=6) Rat (n=5) Dog (n=4)
Fig. 2. Serum concentrations
of NY-198 after oral administration
to mice, rats and dogs at a
dose of 20 mg/ kg (mean+S.
E.).
2.使 用 動 物 お よ び飼 育 条 件 体 重20∼25g(5週 令)のICR系 雄 性 マ ウ ス,体 重200 ∼230g(8週 令)のSD系 雄 性 ラ ッ ト(日 本 ク レ ア(株)) を18∼20h絶 食 後 使 用 した 。 尚、 実 験 環境 下(室 温23∼ 25C,湿 度45∼65%)で 約1週 間 予 備 飼 育 し,体 重 増 加 の順 調 な個 体 を選 び 実験 に供 した 。 食 餌 は 薬剤 投 与後4 hよ り再 開 した。 予 備 飼 育期 間 お よび非 絶 食 期 間 中 は 固 形飼 料(MF:オ リエ ン タル 酵 母 工 業(株))を 自由 に摂 取 させ た。 体 重9∼15kg(生 後2∼5年)の 雄 性 ビー グ ル 犬(三 協 ラボ(秣))を24h絶 食 後 使用 した。 尚,実 験 環 境 下(室 温 22∼27℃,湿 度35∼75%)で 約2週 間 予 備飼 育 し,健 康 状 態の 良 好 な もの を選 び 実験 に供 した。 食 餌 は薬 剤 投 与 後4hに 摂取 させ た。予 備飼 育期 間 お よび非 絶 食 期 間 中 は 固形 飼 料(CD-50:日 本 ク レ ア(株))約2509を1日1回 摂取 させ た。 尚,水 は マ ウ ス,ラ ッ ト.イ ヌ共 にす ペ て の期 間 に お い て 自由 に摂 取 させ た。 3.試 料 採 取 マ ウス,ラ ッ トお よび イ ヌ にNY-198を 投 与 後 所 定 の 時 間 に マ ウ ス は眼 静 脈,ラ ッ トは腹 部 大 動 脈,イ ヌ は前 肢 静脈 よ り採 血 し,遠 心 分 離 後 血 清 を得 た。 ラ ッ トの 肝, 腎,肺,前 立 腺 お よび 大 腿 部 骨 格 筋 は 採 血 後摘 出 し,秤 量 した後1/15Mリ ン酸緩 衝液(pH7.0)を3∼4倍 量加 え て ホモ ジナ イズ し,遠 心 分 離 後 その 上 澄 を測 定 用 試 料 と した。 ラ ッ トお よび イヌ の 尿 は 投 与後,一 匹 ず つ代 謝 ケ ー ジ に入 れ 自然 排 泄 尿 を採取 した。 また,サ ル の尿 は 実験 動 物 中 央 研 究 所 に お い てNY-19820mg/kgを1回 経 口投 与 した時 の 尿 を使 用 した 。 各 々 の試 料 は測 定 時 まで 一20℃以 下 で 凍 結 保 存 した 。 4.体 液 内濃 度測 定 法 NY-198の 濃 度 測 定 法 はbioassay法2)を 用 い た。 即 ち,マ ウ ス血 清 の 場 合 はEScpericpiacoliKpを 用 い る ペ ーパ ー デ ィス ク法,ラ ッ ト,イ ヌ の 血 清 お よび 組織 抽 出 液 の場 合 に はEcoliNIHJJC-2を 用 い る薄 層 カ ップ 法,尿 の場 合 に は カ ップ 法 を用 いた 。 検 量 線 は血 清 の場 合 は 同種 動 物 血 清,組 織 抽 出 液 お よ び 尿 の場 合 に は1/15Mリ ン酸 緩 衝液(pH7.0)を 希 釈 液 と して用 い作 成 した。 AUCは 台形 法,T1/2は 最 少 二 乗 法 に よ り算 出 した。 5.尿 中 抗 菌 活 性 物 質 の検 索 TLCバ イ オ オ ー トグ ラ フ ィー に よ り尿 中抗 菌 活 性 物 質 の検 索 を 行 な っ た。 即 ち,各 種 動物 尿 とNY→198の 標 準 品 をDC-AlufolienKieselgel60F254(Merck社 製) のTLGplate上 に ス ポ ッ トし,ジ オ キ サ ン:28%ア ン モ ニ ア水(3:2)の 混 合 溶 媒 系 で展 開 した。 乾 燥 して 溶 媒 除 去後,EcoliNIHJJC-2を 接 種
したMueller-Hinton寒 天(0.1%2,3,5-triphenyltetrazolium
134 CHEMOTHERAPY JUNE 1988
Fig. 3. Serum concentrations
of NY-198 after oral
administration
to rats at different
doses
(mean+S.
E.).
には が し,37℃,一 夜 培養 し,抗 菌 活 性spotの 有 無 を観 察 した。 II実 験 結 果 1.血 清 中濃 度 NY-198を マ ウ ス,ラ ッ トお よび イヌ に20mg/k9経 口投 与 した 時の 血 清 中 濃 度推 移 をFig.2に 示 した 。平 均 最 高 血清 中濃 度 はマ ウス お よび ラ ッ トで は投 与 後15分,イ ヌ で は1時 間 後 ピー ク に達 し,各 々5.30,9.7ag.64μg/ m1で ラ ッ トとイ ヌ は 同程 度 で あ った。 ラ ッ トに10,20,40mg/kg経 口投 与 した時 の 血 清 中 濃 度 推 移 をFig.3に 示 した 。平 均 最 高血 清 中濃 度 は いず れ も 投 与後15分 で,各 々5.90,9.73,22.46μg/m1を 示 し,用 量依 存 的 に増 加 した。 ま た,AUC(0∼6h)も 用 量 の 増 加 につ れ 各 々11.4,22.6,55.1μg・h/mlと 増 加 した 。 ラ ッ トに20mg/kg,イ ヌ に5mg/kgを 各 々経 口投 与(p. oJお よび 静脈 内投 与(i.V.)し た時 の 血 清 中 濃度 推 移 の 比 較 をFig.4お よびFig.5に 示 した。 ラ ッ トの場 合,経 口投 与 時 お よび 静脈 内投 与 時 のAUC(0∼6h)は22.6お よび26.6μ9・h/m1でAUC比(P.o./i.vJは0.85,イ ヌ の場 合,AUC(0∼8h)は 各 々15.2お よび16.6μ9・h/ml でAuc比(p。o./i.v.)はo.92と いず れ も経 口投 与 した時 の 吸 収 率 が 良 い こ と を示 して い た。 2.尿 中排 泄 ラ ッ トお よび イヌ にNY-198を20mg/kg経 口投 与 した 時 の48時 間 お よび72時 間 まで の 尿 中 濃 度 と累 積 排 泄 率 をTable1お よびTable2に 示 した。 ラ ッ トの0∼6,Fig. 4. Serum concentrations
of NY-198 after oral
and intravenous
administration
to rats at
a dose of 20 mg/kg
(mean+S.
E.).
6∼12お よび12∼24時 間尿 のNY-198の 尿 中濃 度 は609.8, 97.5お よび5.5μg/m1を 示 し,24時 間 まで の 総 排 泄 率 は 69.9%で 大 部分 が12時 間 まで に排 泄 され た 。 イ ヌ に お い て は ラ ッ トに比 べ や や 排 泄 は 遅 れ た潮0∼ 12,12∼24,24∼48お よび48∼72時 間 尿 の 尿 中 濃 度 は 231.7,246.8,75.1お よび2.4μg/mlで ラ ッ トと同様 高 い 尿 中濃 度 を示 し,総 俳泄 率 は72時 間 まで に53.8%で 大 部 分 が48時 間 まで に排 泄 され た。 3.組 織 内濃 度 ラ ッ トにNY-198を20mg/kg経 口投 与 した 時 の 肝,腎, 肺,前 立腺 お よび骨 格 筋 へ の移 行 をFig.6お よびTable 3に 示 した 。 組 織 内 濃 度 の ピー ク は 血 清 と同 様 に 投 与 後15∼30分 に達 した。 組 織 内濃 度 は 腎,肝,前 立 腺,骨 格 筋,肺 の 順 に高 く, 肺 で やや 低 か っ た以 外 は全 て血 清 中濃 度 よ り高 い値 を示 し た。AUC(0∼6h)も 濃 度 と 同 様 に,腎,肝,前 立 腺,骨 格 筋,血 清,肺 の順 で 高 い値 を示 した。 4.尿 中 抗 菌 活性 物 質 NY-198を 投 与 した ラ ッ ト,イ ヌ お よび サル の尿 の バ イ オ オ ー トグ ラ ム をFig.7,使 用 した 尿 のbioassay法 に よるNY-198濃 度 をTable4に 示 した。 NY-198を 経 口投 与 した ラ ッ ト,イ ヌ お よび サル か ら 得 た 各 時 間 帯 に お け る尿 か ら は,NY-198と 同 一 のRf 値 を示 す 位 置 に の み 阻 止 帯 が み られ た。 この こ と よ り NY-198を ラ ッ ト,イ ヌ お よび サ ル に 経 口投 与 した時 に 尿 中 に 排 泄 され る抗 菌 活 性 物 質 は 大 部 分NY-198未 変
Table 1. Urinary concentrations
of NY-198 after oral administration
at a dose of 20 mg/kg
ND: not detected (0.39 ƒÊg/ml>)
Table 2. Urinary excretion of NY-198 after oral administration
at a dose of 20 mg/kg
NT: not tested
Table 3. Tissue concentrations
of NY-198 after oral administration
to rats at a dose of 20 mg/kg
AUC: area under the curve calculated by trapezoidal rule
Fig. 5. Serum concentrations of NY-198 after oral and intravenous administration to dogs at a dose of 5 mg/kg (mean •} S. E.).
化 体 で あ る こ とが確 認 さ れ た。 III考 察 優 れ た 抗 菌剤 と して の 条 件 に はin vitroで の 強 い 抗 菌 力 と と も にin vivoで の 効 果 も重 要 で あ る。NFLXは in vitroで 広 範 囲 な抗 菌 スペ ク トル と強 い抗 菌 力 を示 す が,経 口 吸収 が 劣 る点 が指 摘 さ れ て い る。 我 々 はNY-198がin vitroで はNFLXと 同程 度 の 抗 菌 力 で あ っ て も,in vivoで はNFLXよ り優 れ た効 果 を示 す こ とを報 告1)し た。 この 理 由 と してNY-198の 経 口投 与 で の 消 化 管 吸 収,組 織 移行 性 お よび尿 中排 泄 が 良 好 な こ とが 考 え られ たの で,今 回,NY-198を マ ウ ス,ラ ッ トお よび イ ヌ に 経 口 投 与 お よ び 静 脈 内 投 与 し た 時 の 体 内 動 態 を bioassay法 を用 い て検 討 した。 NY-198を マ ウ ス,ラ ッ トお よ び イ ヌ に経 口投 与 す る
136 CHEMOTHERAPY JUNE 1988
Fig. 6. Tissue concentrations
of NY-198 after
oral administration
to rats at a dose of
20 mg/kg
(mean).
Fig. 7. TLC-bioautograms
of urine collected
after oral administration
of NY-198 to
rats, dogs and monkeys
at a dose of
20 mg/kg.
Absorbent : DC-Alufolien
Kieseigei
60F254 (Merck)
Sample amount : 1 µl
Test organism . E. coli NIHJ JC-2
Solvent : dioxane-28%
ammonia water
(3 : 2)
Table 4. Concentration of NY-198 in urine
used for TLC-bioautography
と血 清 中濃 度 はマ ウ ス,ラ ッ トで は投 与 後15分,イ ヌで は1時 間 に ピ ー ク に達 し,最 高 血 清 中濃 度 は ラ ッ トとイ ヌが 同程 度 で マ ウス が 最 も低 い 濃 度 を 示 し,約1/2で あ っ た。AUCは イ ヌ が最 も高 く,続 い て ラ ッ ト,マ ウスの 順 で あ った 。 また,静 脈 内 投 与 との比 較 で はAuc比(p.o./i.v)は ラ ッ トで0.85,イ ヌ で0,94と 経 口 吸収 が非 常 に優 れ てい る こ とが示 唆 さ れ た。 組 織 へ の移 行 性 につ い て も,ラ ッ トで は血 清 と同様 に 経 口投 与 後15∼30分 で ピー ク に達 した。各 組 織 の最 高濃 度 お よびAUC(0∼6h)は 血 清 の そ れ と比 較 して,肺 で 0,70倍 お よび0.63倍 とや や 低 か っ た 他 は 各 々1 .26∼ 2.60倍 お よび1.29∼3.36倍 高 く,組 織 移 行 性に優 れ た結 果 を示 した 。 中 で も腎 が最 も高 い値 を示 し,尿 中排 泄 に お い て も,ラ ッ トで69.9%,イ ヌ で53,8%とNFL瓦 OFLXに 比 べ 高 い値 を示 した3)。 また,尿 のバ イ オ オ ー トグ ラみ よ り,ラ ッ ト,イ ヌお よび サル の い ず れ にお い て も尿 中 に は未 変化 体 の NY-198以 外 に抗 菌 活性 を有 す る代 謝 物 が な く,生 体内中で抗 菌活 性 を示 して い る物 質 は大 部 分 が 未 変 化 体 で あ る こ と が 明 らか とな った 。 な お,既 に我 々 は ヒ トにお い て も同様 の こ と を報 告4} して い る。 以 上 の 結果 よ り,NY-198がin vitro抗 菌 力 にお い て はNFLXお よびOFLXと 同等 で も,種 々め 実 験 的感 染 モ デ ル に対 して経 口 投 与 で優 れ た効 果 を示 す 理 由 と して. 経 口 吸収 が 良 好 な こ と,組 織 移 行 性 に優 れて い る こ と, 代 謝 され に くい こ とが示 唆 され 経 口剤 と して優 れ た治 療 効 果 が期 待 で きる化 合 物 で あ る と考 え られ た。 本 試 験 は 昭 和59年8月 か ら昭 和62年1月 の 期 間 に 実 施 した。
文
献
1) 桶 崎 英 一, 大 道 光 一, 小 池 祥 二, 高 橋 慶 衛, 牧 野 栄 一 : NY-198の 細 菌 学 的 評 価 一invitroお よびinvivo 抗 菌 作 用-。Chemotherapy 36 (S-2): 99∼111, 1988 2) 桶 崎 英 一, 大 道 光 一, 小 坂 ひ とみ, 牧 野 栄 一: NY-198 の 微 生 物 学 的 定 量 法 の 検 討(そ の1, そ の2): 北 陸 製 薬 社 内 資 料 3) 桶 崎 英 一, 大 道 光 一, 小 池 祥 二, 高 橋 慶 衛, 牧 野 栄 「 寺 崎 哲 也 辻 彰:NY-198とNorfloxacinお よ びOfloxacinのBioassay法 に よ る体 内 動 態 比 較, Chemotherapy 36 (S-2): 188∼194, 1988 4) 中 島 光 好, 植 松 俊 彦, 滝 口 祥 令, 水 野 淳 宏, 金 丸 光 隆, 久 保 信 治, 高 原 義 男, 桶 崎 英 一, 永 田 治: NY -198の 第1相 臨 床 試験 。Chemotherapy 36: (S-2) 201∼239, 1988
DISPOSITION
AND METABOLISM
OF NY-198
I. BIOASSAY
STUDY
OF ABSORPTION,
DISTRIBUTION
AND EXCRETION
IN VARIOUS
ANIMALS
EIICHI OKEZAKI, KOHICHI OHMICHI, SHOJI KOIICE, YOSHIE TAKAHASHI and EIICHI MAKINO
Central Research Laboratory,
Hokuriku Seiyaku Co., Ltd., Fukui
TETSUYA TERASAKI, AKIRA TSUJI
Department of Pharmaceutics,
Faculty of Pharmaceutical
Sciences, Kanazawa University, Kanazawa
Absorption, distribution and excretion of NY-198, a new pyridonecarboxylic acid derivative, were examined by bioassay in mice, rats and dogs after a single oral and intravenous administration.
1. The peak serum concentration (Cmax) of NY-198 after oral administration to mice, rats and dogs at a dose of 20mg/kg were 5.30, 9.73 and 9.64 ƒÊg/ml, namely, Cmax in mice was lower than in rats and dogs.
Ratios of area under the curve (AUC) of oral to intravenous administration (p.o./i.v.) to rats (20 mg/kg) and dogs (5 mg/kg) were 0.85 and 0.92. NY-198 showed excellent oral absorbability in rats and dogs.
2. Cmax of NY-198 after oral administration to rats at a dose of 10, 20 and 40 mg/kg was 5.90, 9.73 and 22.46/4/ ml. Their AUC's were 11.4, 22.6 and 55.1 pg/ml, respectively. Cmax and AUC increased dose-dependently.
3. The urinary excretion rate of NY-198 after oral administration of 20 mg/kg was 69.9% within 24 h in rats and 53.8% within 72 h in dogs. Urinary recovery of NY-198 was excellent.
4. After oral administration to rats, NY-198 was distributed in kidney, liver, prostate and skeletal muscle at higher than serum levels, but in lung it was slightly lower.
5. Antibacterial metabolites in urine of rat, dog and monkey after oral administration were examined by TLC-bioautography and no active metabolites were detected.
These results indicate that NY-198 is excellently absorbed after oral administration, distributed in most tissues of the body at high concentrations and that it is not metabolized, but excreted unchanged mainly into urine.
