KR100658184B1 - A cocktail kit for high-throughput evaluation of human cytochrome P450 enzyme - Google Patents

A cocktail kit for high-throughput evaluation of human cytochrome P450 enzyme Download PDF

Info

Publication number
KR100658184B1
KR100658184B1 KR1020050039112A KR20050039112A KR100658184B1 KR 100658184 B1 KR100658184 B1 KR 100658184B1 KR 1020050039112 A KR1020050039112 A KR 1020050039112A KR 20050039112 A KR20050039112 A KR 20050039112A KR 100658184 B1 KR100658184 B1 KR 100658184B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
drug
enzyme
omeprazole
midazolam
activity
Prior art date
Application number
KR1020050039112A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20060116620A (en
Inventor
신재국
유광현
류지영
선우유은
손지홍
차인준
Original Assignee
인제대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 인제대학교 산학협력단 filed Critical 인제대학교 산학협력단
Priority to KR1020050039112A priority Critical patent/KR100658184B1/en
Publication of KR20060116620A publication Critical patent/KR20060116620A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100658184B1 publication Critical patent/KR100658184B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/26Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving oxidoreductase
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12YENZYMES
    • C12Y114/00Oxidoreductases acting on paired donors, with incorporation or reduction of molecular oxygen (1.14)

Abstract

본 발명은 사이토크롬 P450 효소 활성도의 고속 평가용 칵테일 키트에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 카페인, 로사탄, 오메프라졸, 덱스트로메톨판 및 미다졸람으로 이루어진 탐침약물을 포함하며 5종의 사이토크롬 P450 동종효소의 약물대사활성을 동시에 고속으로 측정할 수 있는 것을 특징으로 하는 사이토크롬 P450 효소 활성도의 고속 평가용 칵테일 키트에 관한 것이다.The present invention relates to a cocktail kit for rapid evaluation of cytochrome P450 enzyme activity. More specifically, the present invention includes a probe drug consisting of caffeine, losartan, omeprazole, dextrometolpan, and midazolam, and characterized in that the drug metabolism activity of five cytochrome P450 isoenzymes can be simultaneously measured at high speed. The present invention relates to a cocktail kit for rapid evaluation of cytochrome P450 enzyme activity.

사이토크롬 P450 효소, 약물대사활성, 탐침약물 Cytochrome P450 Enzyme, Drug Metabolism Activity, Probe Drug

Description

사이토크롬 P450 효소 활성도의 고속평가용 칵테일 키트{A cocktail kit for high-throughput evaluation of human cytochrome P450 enzyme}Cocktail kit for high-throughput evaluation of human cytochrome P450 enzyme

도 1은 미다졸람을 단독 투여한 경우 및 5가지 약물 칵테일을 투여한 경우의 CYP3A 효소의 대사활성지표(경구청소율)를 비교한 그래프이다. 각 수평선 및 바는 평균 ± 표준편차를 나타낸 것이다.1 is a graph comparing metabolic activity index (oral cleaning rate) of CYP3A enzyme when midazolam alone and five drug cocktails are administered. Each horizontal line and bar represents the mean ± standard deviation.

도 2는 미다졸람 경구투여 후 4시간째에 채취한 혈액검체 중 미다졸람 농도와 12시간 미다졸람 곡선하면적(AUC0-12h)과의 상관관계를 나타낸 그래프이다. 점선은 95% 신뢰구간을 나타낸다.FIG. 2 is a graph showing the correlation between midazolam concentration and the area under the 12 hour midazolam curve (AUC 0-12h ) in blood samples collected 4 hours after oral administration of midazolam. Dotted line represents 95% confidence interval.

도 3은 미다졸람을 단독 투여한 경우와 5가지 약물 칵테일을 투여한 경우의 4시간째에 채취한 혈액검체 중 미다졸람의 농도를 비교한 그래프이다. 각 수평선과 바는 평균± 표준편차를 나타낸다.Figure 3 is a graph comparing the concentration of midazolam in blood samples collected at 4 hours when midazolam alone and five drug cocktails. Each horizontal line and bar represents the mean ± standard deviation.

도 4는 로사탄을 단독 투여한 경우와 5가지 약물 칵테일을 투여한 경우의 CYP2C9 대사활성지표(로사탄/E-3174)를 비교한 그래프이다. 각 수평선 및 바는 평균± 표준편차를 나타낸다.Figure 4 is a graph comparing the CYP2C9 metabolic activity index (Rosatan / E-3174) when the losartan alone and five drug cocktails. Each horizontal line and bar represents the mean ± standard deviation.

도 5는 로사탄 경구 투여후 0-8시간 사이에 채취한 뇨 시료 중 CYP2C9 효소 의 대사활성지표(로사탄/E-3174)와 혈액 검체중 중 12시간 CYP2C9 효소의 대사활성지표 (로사탄/E-3174) 곡선하면적 (AUC0-12h)비 사이의 상관관계를 나타낸 그래프이다. 점선은 95% 신뢰구간을 나타낸다. Figure 5 shows the metabolic activity index of CYP2C9 enzyme (Rosatan / E-3174) in urine samples collected between 0-8 hours after oral administration of losartan and the metabolic activity index of CYP2C9 enzyme in blood samples (Losatan / E-3174) is a graph showing the correlation between the area under the curve (AUC 0-12h ). Dotted line represents 95% confidence interval.

도 6은 로사탄 경구 투여 후의 0-12시간 사이에 채취한 뇨 시료 중 CYP2C9 효소의 대사활성지표(로사탄/E-3147)와 혈액 검체중 중 12시간 CYP2C9 효소의 대사활성지표 (로사탄/E-3174) 곡선하면적 (AUC0-12h)비 사이의 상관관계를 나타낸 그래프이다. 점선은 95% 신뢰구간을 나타낸다. Figure 6 shows the metabolic activity index of CYP2C9 enzyme (Rosatan / E-3147) in urine samples collected between 0-12 hours after oral administration of losartan and the metabolic activity index of CYP2C9 enzyme in blood samples (Losatan / E-3174) is a graph showing the correlation between the area under the curve (AUC 0-12h ). Dotted line represents 95% confidence interval.

도 7은 3가지의 약물 칵테일을 투여한 경우 및 5가지의 약물 칵테일을 투여한 경우의 CYP1A2 효소의 대사활성지표(파라잔틴/카페인)를 비교한 그래프이다. 각 수평선과 바는 평균± 표준편차를 나타낸다.Figure 7 is a graph comparing the metabolic activity index (paraxanthin / caffeine) of the CYP1A2 enzyme when administered three drug cocktails and administered five drug cocktails. Each horizontal line and bar represents the mean ± standard deviation.

도 8은 카페인 경구 투여 후 4시간째에 채취한 혈액검체 중 CYP1A2 효소의 대사활성지표(파라잔틴/카페인)와 혈액검체 중 12시간 CYP1A2 효소의 대사활성지표 (파라잔틴/카페인) 곡선하면적 (AUC0-12h) 비 사이의 상관관계를 나타낸 그래프이다. 점선은 95% 신뢰구간을 나타낸다.FIG. 8 shows the area under the curve of the metabolic activity index (paraxanthin / caffeine) of CYP1A2 enzyme and the metabolic activity index (paraxanthin / caffeine) of CYP1A2 enzyme in blood samples collected 4 hours after oral administration of caffeine AUC 0-12h ) is a graph showing the correlation between the ratio. Dotted line represents 95% confidence interval.

도 9는 3가지 약물 칵테일을 투여한 경우 및 5가지 약물 칵테일을 투여한 경우의 3시간째 채취한 혈액검체를 이용하여 측정한 CYP2C19 효소의 대사활성지표(오메프라졸/5-OH 오메프라졸)를 비교한 그래프이다. 각 수평선 및 바는 평균± 표준편차를 나타낸다.9 is a comparison of metabolic activity indicators (omeprazole / 5-OH omeprazole) of CYP2C19 enzyme measured using blood samples collected at three hours when three drug cocktails and five drug cocktails were administered. It is a graph. Each horizontal line and bar represents the mean ± standard deviation.

도 10은 오메프라졸 경구 투여 후 3시간째에 채취한 혈액검체 중 CYP2C19 효 소의 대사활성지표(오메프라졸/5-OH 오메프라졸)와 혈액검체 중 12시간 CYP2C19 효소의 대사활성지표 (오메프라졸/5-OH 오메프라졸) 곡선하면적 (AUC0-12h) 비 사이의 상관관계를 나타낸 그래프이다. 점선은 95% 신뢰구간을 나타낸다.FIG. 10 shows metabolic activity index of CYP2C19 enzyme (omeprazole / 5-OH omeprazole) in blood samples collected 3 hours after oral administration of omeprazole and metabolic activity index of CYP2C19 enzyme in blood samples (omeprazole / 5-OH omeprazole) It is a graph showing the correlation between the area under the curve (AUC 0-12h ). Dotted line represents 95% confidence interval.

도 11은 오메프라졸 경구 투여 후 4시간째에 채취한 혈액검체 중 CYP2C19 효소의 대사활성지표(오메프라졸/5-OH 오메프라졸)와 혈액검체 중 12시간 CYP2C19 효소의 대사활성지표 (오메프라졸/5-OH 오메프라졸) 곡선하면적 (AUC0-12h) 비 사이의 상관관계를 나타낸 그래프이다. 점선은 95% 신뢰구간을 나타낸다.FIG. 11 shows metabolic activity index of CYP2C19 enzyme (omeprazole / 5-OH omeprazole) in blood samples collected 4 hours after oral administration of omeprazole and metabolic activity index of CYP2C19 enzyme in blood samples (omeprazole / 5-OH omeprazole) It is a graph showing the correlation between the area under the curve (AUC 0-12h ). Dotted line represents 95% confidence interval.

도 12는 3가지 약물 칵테일을 투여한 경우 및 5가지 약물 칵테일을 투여한 경우의 4시간째 채취한 혈액검체를 이용하여 측정한 CYP2C19 효소의 대사활성지표(오메프라졸/5-OH 오메프라졸)를 비교한 그래프이다. 각 수평선 및 바는 평균± 표준편차를 나타낸다.12 is a comparison of metabolic activity index (omeprazole / 5-OH omeprazole) of the CYP2C19 enzyme measured by blood samples collected at three hours when three drug cocktails and five drug cocktails were administered. It is a graph. Each horizontal line and bar represents the mean ± standard deviation.

도 13은 3가지 약물 칵테일을 투여한 경우 및 5가지 약물 칵테일을 투여한 경우의 뇨 시료에서의 CYP2D6 효소 대사활성지표(Log[덱스트로메톨판/덱스트로판])를 비교한 그래프이다. 각 수평선 및 바는 평균± 표준편차를 나타낸다.FIG. 13 is a graph comparing CYP2D6 enzyme metabolic activity index (Log [dextrometol / dextropan]) in urine samples when three drug cocktails were administered and five drug cocktails were administered. Each horizontal line and bar represents the mean ± standard deviation.

본 발명은 사이토크롬 P450 효소 활성도의 고속 평가용 인제 칵테일 키트에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 카페인, 로사탄, 오메프라졸, 덱스트로메톨판 및 미다졸람으로 이루어진 탐침약물을 포함하며 5종의 사이토크롬 P450 동종효소의 약물대사활성을 동시에 고속으로 측정할 수 있는 것을 특징으로 하는 사이토크롬 P450 효소 활성도의 고속 평가용 인제 칵테일 키트에 관한 것이다.The present invention relates to an agent cocktail kit for rapid evaluation of cytochrome P450 enzyme activity. More specifically, the present invention includes a probe drug consisting of caffeine, losartan, omeprazole, dextrometolpan, and midazolam, and characterized in that the drug metabolism activity of five cytochrome P450 isoenzymes can be simultaneously measured at high speed. It relates to a cocktail kit for the rapid evaluation of cytochrome P450 enzyme activity.

사이토크롬 P450(Cytorcrome P450, 이하 CYP라 함) 효소는 임상적으로 유용한 다양한 약물들의 대사에 관여하고 있으며, 인체 내에서 단일 형태가 아닌 여러 개의 동종효소들로 구성된 복합적인 형태로 존재한다. 특히, 인간에게는 CYP1A2, 2C9, 2C19, 2D6, 2E1 및 3A 등의 동종효소들이 존재한다.Cytochrome P450 (hereinafter referred to as CYP) enzyme is involved in the metabolism of various clinically useful drugs, and exists in a complex form composed of several isoenzymes in the human body instead of a single form. In particular, humans have isoenzymes such as CYP1A2, 2C9, 2C19, 2D6, 2E1 and 3A.

한편, 상기 CYP 동종효소들의 활성은 개개인 간에 다양한 차이를 보이고 있다. 개인 간의 효소 활성 차이는 주로 단일염기다형성(Single Nucleotide Polymorphisms; SNPs)을 비롯한 다양한 유전적 다형성에 기인하고 있으며 여러 후천적인 요인들도 관련이 있다. 후천적인 요인으로는 음식물, 사이토카인, 호르몬, 여러 약물들이 있으며 이들은 약물대사효소 활성을 증가시키거나 억제할 수 있다. 이러한 CYP 동종효소의 활성 차이는 혈중 약물농도의 개인차를 초래하는 주요한 요인이 되며, 약물에 따라서는 심각한 부작용을 초래할 수도 있다. 따라서, CYP 동종효소들의 활성 평가는 매우 중요하며 약물상호작용 연구와 유전형에 따른 표현형 연구 등과 같은 학문적 분야에서 뿐 만 아니라 신약개발 등의 산업적 응용분야에 도 적용될 수 있다. On the other hand, the activity of the CYP isozymes is showing a variety of differences between individuals. Differences in enzyme activity among individuals are largely due to a variety of genetic polymorphisms, including Single Nucleotide Polymorphisms (SNPs), and several acquired factors. Acquired factors include food, cytokines, hormones, and various drugs, which can increase or inhibit the metabolic enzyme activity. The difference in activity of CYP isozymes is a major factor that causes individual differences in blood drug concentration, and depending on the drug may cause serious side effects. Therefore, evaluation of activity of CYP isozymes is very important and can be applied not only in academic fields such as drug interaction studies and genotyping phenotyping but also in industrial applications such as new drug development.

현재 약물대사효소의 활성을 측정하는 생체 내(in vivo) 및 생체 외(in vitro) 상의 몇 몇 기술들이 개발된 바 있다. 생체 내 기술로는 특정 CYP 효소에 선택적으로 대사되는 탐침약물(probe or marker drug)을 투여하여 각 CYP 효소에 따라 개별적으로 측정하는 방법 및 여러 가지 탐침약물들을 동시에 투여하여 약물대사효소의 활성을 측정하는 '칵테일(cocktail)'방법이 있다. 상기 두 방법은 모두 혈장 혹은 뇨에서 대사되지 않은 모약물(unchanged parent compound)과 대사물(metabolites)의 측정을 필요로 하며 각 CYP 효소에 대한 대사활성을 적절히 반영하는 대사효소 활성지표(phenotypic index)를 이용하여야 한다. Several techniques have been developed in vivo and in vitro to measure the activity of drug metabolism enzymes. In vivo techniques include the use of probes or marker drugs, which are selectively metabolized to specific CYP enzymes, to measure them individually for each CYP enzyme, and to measure the activity of drug metabolic enzymes by simultaneously administering multiple probes. There is a 'cocktail' way. Both methods require the determination of unchanged parent compounds and metabolites in plasma or urine, and a metabolic enzyme index that adequately reflects metabolic activity for each CYP enzyme. Should be used.

그러나, 이러한 약물들의 생체 내 사용은 약물 부작용, 분석절차, 비용 등 여러 측면에서 많은 문제를 동반할 수 있다. 따라서, CYP 효소의 대사활성 측정에 있어 적절한 탐침약물의 선택은 매우 중요하다.However, the in vivo use of these drugs can be accompanied by many problems in several aspects, including drug side effects, analytical procedures, and costs. Therefore, the selection of appropriate probe drug is very important in measuring metabolic activity of CYP enzyme.

최근 들어 여러 가지 탐침약물을 동시에 투여하는 칵테일 방법은 효율성과 신뢰성 측면에서 효소활성 평가를 실시간으로 가능하게 해주는 장점 때문에 최근 각광을 받고 있다. 상기 칵테일법의 가장 큰 장점은 한번의 임상시험으로 여러 경로에 있는 동종효소의 활성을 동시에 평가할 수 있다는 것이다. 이는 약물상호작용 연구나 표현형 검사에서 효소 활성의 고속평가를 가능하게 해준다. 그러나, 각 효소에 따라 개별적으로 측정하는 방법과는 달리 칵테일법 사용에 있어서 탐침약물들 사이의 약동학적 및 약력학적 상호작용은 반드시 고려되어야 한다. 예를 들면, CYP1A2 기질 약물인 카페인은 유의적으로 간의 혈류를 감소시켜 잠재적으로 높은 간추출율(high extraction rate)을 가진 물질들의 청소율을 변화시킨다는 보고가 있고, 카페인(caffeine), 클로르족사존(chlorzoxazone), 덱스트로메톨판(dextromethorphan) 및 클로로구아니드(chloroguanide) 사이에 서로 상호작용이 있음이 보고 된 바 있다. 따라서, 칵테일법을 사용하기 전에 탐침약물들의 조합에서 서로 상호작용이 없는지에 대한 확인이 필요하다. 이와 더불어 탐침약물이 다른 CYP 효소에 대해 중복으로 기질이 되는지에 대한 확인도 중요하다. 그러므로 칵테일을 설계함에 있어 약물의 선택과 대사효소 별로 효소활성지표의 적절한 선택은 매우 중요한 요소이다. 또한 적절한 분석방법의 확립도 중요하다. 칵테일법의 특성상 한번의 시험으로 대사효소활성을 평가하는 것이므로 하나의 생체시료에서 여러 약물들을 측정할 수 있는 다성분 동시 분석법이 요구되어 진다.Recently, the cocktail method of simultaneously administering a variety of probe drugs has been in the spotlight recently because of the advantage of enabling the evaluation of enzyme activity in real time in terms of efficiency and reliability. The biggest advantage of the cocktail method is that one clinical trial can evaluate the activity of isoenzymes in multiple pathways simultaneously. This allows the rapid evaluation of enzyme activity in drug interaction studies or phenotypic tests. However, pharmacokinetic and pharmacodynamic interactions between probes must be considered in the use of cocktails, as opposed to the method of individual determination for each enzyme. For example, caffeine, a CYP1A2 substrate drug, has been reported to significantly reduce blood flow in the liver, altering the clearance rate of potentially high extraction rates of substances, caffeine, chlorzoxazone ), Dextromethorphan and chloroguanide have been reported to interact with each other. Therefore, before using the cocktail method, it is necessary to confirm that there is no interaction in the combination of the probe drugs. In addition, it is important to verify that the probe drug is redundantly substrated for other CYP enzymes. Therefore, the choice of drug and proper selection of enzyme activity indicators by metabolic enzyme are very important factors in designing cocktails. It is also important to establish appropriate analytical methods. Due to the nature of the cocktail method, a single test is used to evaluate metabolic enzyme activity. Therefore, a multi-component simultaneous assay is required to measure several drugs in one biological sample.

한편, CYP 효소의 약물대사활성을 측정하기 위한 칵테일법으로는 1997년 "피츠버그 칵테일(Pittsburgh cocktail)" 이 발표된 이후로 많은 종류의 칵테일 법이 개발된 바 있다(Frye RF et al., Clin Pharmacol Ther, 62:365-376, 1997). 현재 널리 알려진 대표적인 칵테일법으로는 "쿠퍼스타운 칵테일(Cooperstown cocktail)"과 "카롤린스카 칵테일(Karolinska cocktail)"이 있으며 이들 모두 각기 장단점을 가지고 있다(Streetman DS. et al., Clin Pharmacol Ther, 70:455-461, 2001; Christensen M. et al., Clin Pharmacol Ther, 73:517-528, 2003). 상기 쿠퍼스타운 칵테일법에서는 카페인(CYP1A2의 기질), 오메프라졸 (CYP2C19의 기질), 덱스트로메톨판(CYP2D6의 기질) 및 정맥용 미다졸람(CYP3A의 기질)을 탐침약물로 사용하였으며 상기 약물들은 상호작용이 없는 것으로 나타났다. 그러나 쿠퍼스타운 칵테 일에서처럼 정맥용 미다졸람을 사용하는 경우 위장관에 발현된 효소를 포함한 CYP3A의 대사활성을 판단 할 수 없을 뿐더러 중요한 CYP 효소인 CYP2C9의 대사활성을 평가 할 수 없다. 이를 보완하기 위하여 쿠퍼스타운 5+1 칵테일법에서는 기존의 쿠퍼스타운 칵테일에 와파린(warfarin)을 추가하여 CYP2C9의 대사활성을 평가하였다(Chainuvati S. et al., Clin Pharmacol Ther, 74:437-447, 2003). 그러나, 상기 와파린을 사용할 경우 출혈 등의 위험 요소가 존재하기 때문에 일반적으로 쓰기에는 문제가 있다. On the other hand, many cocktail methods have been developed since the "Pittsburgh cocktail" was announced in 1997 as a cocktail method for measuring the drug metabolic activity of CYP enzymes (Frye RF et al., Clin Pharmacol). Ther , 62: 365-376, 1997). Currently known representative cocktail methods are "Cooperstown cocktail" and "Karolinska cocktail", both of which have advantages and disadvantages (Streetman DS. Et al., Clin Pharmacol Ther , 70: 455). -461, 2001; Christensen M. et al., Clin Pharmacol Ther , 73: 517-528, 2003). In the Cooperstown cocktail method, caffeine (substrate of CYP1A2), omeprazole (substrate of CYP2C19), dextrometolpan (substrate of CYP2D6) and intravenous midazolam (substrate of CYP3A) were used as probes and the drugs interacted. Appeared to be missing. However, when using intravenous midazolam, as in the Cooperstown cocktail, the metabolic activity of CYP3A, including enzymes expressed in the gastrointestinal tract, cannot be determined and the metabolic activity of CYP2C9, an important CYP enzyme, cannot be evaluated. To compensate for this, the Cooperstown 5 + 1 cocktail method added warfarin to the existing Cooperstown cocktail to evaluate the metabolic activity of CYP2C9 (Chainuvati S. et al., Clin Pharmacol Ther , 74: 437-447, 2003). However, when warfarin is used, there are risk factors such as bleeding.

카롤린스카 칵테일의 경우에는 탐침약물로서 카페인, 로사탄(losartan), 오메프라졸, 데브리소퀸(debrisoquin) 및 퀴닌(quinine)을 이용하여 CYP 1A2, 2C9, 2C19, 2D6 및 3A의 대사활성을 각각 측정하였다. 상기 카롤린스카 칵테일은 5가지 효소의 활성을 동시에 볼 수 있다는 장점이 있지만, 데브리소퀸과 퀴닌은 국내에서 시판 허가를 받지 않은 약물로 우리나라에서 실질적으로 적용하기에 제한이 있을 뿐만 아니라 세계적으로 그 사용이 보편적이지 않다. 또한 혈압강하 작용이 있는 로사탄과 데브리소퀸의 동시 사용으로 예기치 않은 약물 부작용이 발생할 수 있다. In the case of Karolinska cocktail, the metabolic activity of CYP 1A2, 2C9, 2C19, 2D6 and 3A was measured using caffeine, losartan, omeprazole, debrisoquin and quinine as probes, respectively. The Karolinska cocktail has the advantage of being able to see the activity of five enzymes at the same time, but debrisoquine and quinine are not licensed in Korea as a drug that is not practically limited in the country as well as its use worldwide. Not universal In addition, the simultaneous use of Rosatan and debrisoquine, which have a blood pressure-lowering effect, can cause unexpected drug side effects.

이에 본 발명자들은 여러 종류의 약물 대사효소 활성을 동시에 평가하면서도 기존 칵테일 방법의 문제점을 보완할 수 있는 새로운 칵테일 임상시험기술을 개발하고자 다년간 연구하던 중, 종래에 약물상호 작용이 없는 것으로 보고 된 카페인, 오메프라졸 및 덱스트로메톨판의 3가지 약물 칵테일에 경구용 미다졸람 및 로사탄 을 추가한 약물 칵테일을 개발하고 상기 약물 칵테일을 이용하면 5종의 사이토크롬 P450 동종효소의 약물대사활성을 부작용 없이 동시에 고속으로 평가할 수 있음을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.Therefore, the present inventors have been studying for many years to develop a new cocktail clinical trial technology that can complement the problems of the existing cocktail method while simultaneously evaluating various types of drug metabolizing enzyme activity, and caffeine, which has been reported to have no drug interaction in the past, By developing oral midazolam and losartan, three drug cocktails, omeprazole and dextrometolphan, were developed.The drug cocktails were used to rapidly increase the drug metabolism activity of five cytochrome P450 isozymes without side effects. This invention was completed by confirming that it can evaluate.

따라서, 본 발명의 목적은 카페인, 로사탄, 오메프라졸, 덱스트로메톨판 및 미다졸람으로 이루어진 탐침약물을 포함하는 사이토크롬 P450 효소 활성도의 고속 평가용 인제 칵테일 키트를 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide an agent cocktail kit for rapid evaluation of cytochrome P450 enzyme activity comprising a probe drug consisting of caffeine, losartan, omeprazole, dextrometolpan and midazolam.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 카페인, 로사탄, 오메프라졸, 덱스트로메톨판 및 미다졸람으로 이루어진 탐침약물을 포함하는 사이토크롬 P450 효소의 약물대사활성 측정용 키트를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a kit for measuring the drug metabolic activity of the cytochrome P450 enzyme comprising a probe drug consisting of caffeine, losartan, omeprazole, dextrometolpan and midazolam.

이하, 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명에 따른 키트는 5가지 약물, 보다 구체적으로는 CYP1A2 효소의 탐침약물로서 카페인, CYP3A 효소의 탐침약물로서 미다졸람, CYP2C9 효소의 탐침약물로서 로사탄, CYP2C19 효소의 탐침약물로서 오메프라졸 및 CYP2D6의 탐침약물로서 덱스트로메톨판을 모두 포함하고 있는 것으로서, 상기 CYP1A2, CYP3A, CYP2C9, CYP2C19 및 CYP2D6 효소의 약물대사활성을 동시에 고속으로 측정할 수 있는 것을 특징으로 한다.The kit according to the present invention comprises five drugs, more specifically caffeine as a probe of CYP1A2 enzyme, midazolam as a probe of CYP3A enzyme, lozatan as a probe of CYP2C9 enzyme, omeprazole and CYP2D6 as a probe of CYP2C19 enzyme. It contains all of the dextrometol plate as a probe drug, characterized in that the drug metabolic activity of the CYP1A2, CYP3A, CYP2C9, CYP2C19 and CYP2D6 enzyme can be measured at high speed simultaneously.

상기'탐침약물'이란 각각의 사이토크롬 P450 동종효소의 선택적 기질이 되는 약물로서 생체 내에서 부작용을 일으키지 않으면서도 상기 사이토크롬 P450 효소의 약물대사활성을 측정할 수 있는 것을 의미한다.The 'probe drug' is a drug that is a selective substrate of each cytochrome P450 isoenzyme, and means that the drug metabolism activity of the cytochrome P450 enzyme can be measured without causing side effects in vivo.

상기 탐침약물 중 하나인 카페인은 사이토크롬 P450 효소 중 CYP1A2 효소의 활성을 측정하기 위한 기질 약물로 많이 사용되어 왔다. 상기 카페인은 CYP1A2 효소에 의해 파라잔틴(paraxanthine)으로 대사된다.Caffeine, one of the probes, has been widely used as a substrate drug for measuring the activity of the CYP1A2 enzyme in the cytochrome P450 enzyme. The caffeine is metabolized to paraxanthine by the CYP1A2 enzyme.

상기 로사탄은 사이토크롬 P450 효소 중 CYP2C9 효소의 활성 측정에 있어서 민감도와 특이도가 높은 탐침약물로 보고 된 바 있다. 로사탄의 카르복실산 대사물인 E-3174는 유일한 활성대사물로 CYP2C9에 의해 특이적으로 생성된다. 한편, 상기 CYP2C9 효소의 활성 측정을 위한 탐침약물로는 톨부타미드(tolbutamide), 페니토인(phenytoin), 와파린(warfarin) 및 디클로레낙(diclofenac) 등이 사용되어져 왔다. 쿠퍼스타운 5+1 칵테일에서는 CYP2C9 효소 활성을 측정하기 위한 탐침약물로서 와파린을 사용하였으나 부작용으로 출혈이 있을 수 있기 때문에 매우 위험한 단점이 있었다. 또한, 확립된 대사효소활성지표가 없기 때문에 와파린의 약동학적 특성을 분석하기 위해 다량의 채혈이 불가피하였다.The losartan has been reported as a probe with high sensitivity and specificity in measuring activity of CYP2C9 enzyme in cytochrome P450 enzyme. E-3174, the carboxylic acid metabolite of losartan, is the only active metabolite specifically produced by CYP2C9. On the other hand, as a probe drug for measuring the activity of the CYP2C9 enzyme, tolbutamide (tolbutamide), phenytoin (phenytoin), warfarin (warfarin) and diclofenac (diclofenac) has been used. In Cooperstown 5 + 1 cocktail, warfarin was used as a probe to measure CYP2C9 enzyme activity, but it was very dangerous because of side effects such as bleeding. In addition, a large amount of blood was inevitable to analyze the pharmacokinetic properties of warfarin because there is no established metabolic enzyme activity index.

상기 오메프라졸은 위궤양 치료에 널리 쓰이고 있는 약물로 부작용이 거의 없는 것으로 알려져 있으며 본 발명에서는 CYP2C19 효소의 활성을 측정하기 위한 목적으로 사용되었다. 오메프라졸은 CYP2C19 효소에 의해 5-OH 오메프라졸로 대사 된다. 상기 CYP2C19 효소활성을 측정하기 위한 탐침약물로는 메피니토인, 오메프라졸, 클로로구아니드가 사용되고 있으며 주로 메피니토인의 S/R 비가 많이 사용되어 지고 있다. 그러나 상기 메피니토인의 경우 강한 진정작용이 있으며 항진된 대사능을 가진 사람의 경우 뇨에서의 S-메피니토인 농도가 매우 낮고 S-메피니토인 중합체에 대한 뇨의 안정성이 의문시되고 있다.The omeprazole is a drug widely used in the treatment of gastric ulcer and is known to have almost no side effects. In the present invention, it was used for the purpose of measuring the activity of the CYP2C19 enzyme. Omeprazole is metabolized to 5-OH omeprazole by the CYP2C19 enzyme. Mephinitoin, omeprazole, and chloroguanide are used as the probe drug for measuring the enzyme activity of CYP2C19, and the S / R ratio of mepinitoin is mainly used. However, in the case of mepinitoin, there is a strong sedation, and in the case of a person with enhanced metabolic ability, the concentration of S-mepinitoin in urine is very low and the stability of urine to S-mepinitoin polymer is questioned.

상기 덱스트로메톨판은 본 발명에서 CYP2D6 효소의 탐침약물로서 사용하였으며 상기 CYP2D6 효소의 탐침약물로는 덱스트로메톨판 이외에도 코데인(codein), 메토프롤롤(metoprolol), 데시프라민(desipramine), 데브리소퀸(debrisoquin) 등이 많이 사용되고 있다. 그러나, 데브리소퀸의 경우 현재 국내에서 시판하고 있지 않은 혈압을 낮추는 활성을 가진 약물이며 데브리소퀸의 경우 본 발명에서 CYP2C9의 탐침약물로 사용한 항고혈압제인 로사탄과 상승작용을 일으켜 심각한 부작용을 초래한 위험이 있다.The dextrometol plate was used as a probe drug of the CYP2D6 enzyme in the present invention, and as the probe drug of the CYP2D6 enzyme, codeine, metoprolol, desipramine, and debrisoquin, in addition to dextrometholpan, were used. (debrisoquin) is widely used. However, debrisoquine is a drug that lowers blood pressure, which is not currently available in Korea, and debrisoquine synergizes with Rosatan, an antihypertensive agent used as a probe drug of CYP2C9 in the present invention, causing serious side effects. There is one danger.

상기 미다졸람은 본 발명에서 CYP3A 효소의 탐침약물로서 사용하였다. 상기 CYP3A 효소는 간뿐만 아니라 위장관계에도 많이 분포하고 있다. 그러나, 대다수의 CYP3A 효소활성측정을 위한 연구는 정맥용 미다졸람을 정맥 내로 주입하는 방법을 사용하고 있다. 상기와 같이 미다졸람을 정맥 내 주입하는 경우 위장관을 거치지 않고 바로 혈중에 약물이 분포하게 되므로 위장관에서 발현되는 CYP3A 효소에 의한 대사과정을 거치지 못하고 바로 간에서 대사가 일어나게 된다. 따라서, 위장관에서 발현된 CYP3A 효소의 활성은 전혀 반영하지 못하게 되는 것이다. 이를 고려하여 본 발명에서 상기 미다졸람은 주사제를 경구투여하는 방법을 사용하였다. 따라 서, 본 발명에서 상기 탐침약물들은 경구투여되는 것이 바람직하다.The midazolam was used as a probe drug of the CYP3A enzyme in the present invention. The CYP3A enzyme is widely distributed not only in the liver but also in the gastrointestinal tract. However, the majority of studies for measuring enzyme activity of CYP3A use intravenous midazolam. As described above, when intravenous midazolam is injected into the blood without passing through the gastrointestinal tract, metabolism occurs in the liver without undergoing the metabolic process by the CYP3A enzyme expressed in the gastrointestinal tract. Therefore, the activity of the CYP3A enzyme expressed in the gastrointestinal tract does not reflect at all. In consideration of this, the midazolam in the present invention used a method of oral administration of an injection. Therefore, the probes in the present invention is preferably administered orally.

또한, 본 발명에 따른 상기 탐침약물은 동시에(simultaneous) 또는 순차적(sequential)으로 투여될 수 있다. 즉, 상기 탐침약물은 한 성분을 다른 성분이 투여되기 전, 후 및/또는 다른 성분과 함께 동시에 투여될 수 있다.In addition, the probe drug according to the present invention may be administered simultaneously or sequentially. That is, the probe drug may be administered simultaneously with one ingredient before, after and / or with another ingredient.

보다 바람직하게는, 본 발명에 따른 상기 탐침약물은 카페인, 로사탄, 오메프라졸 및 미다졸람을 동시에 혼합하여 투여한 다음 일정시간 후 보다 바람직하게는 4시간 후에 덱스트로메톨판을 투여할 수 있다. 상기에서 덱스트로메톨판의 투약 시간을 분리한 것은 상기 약물의 위장관 운동감소 효과를 고려한 것이였으나, 종래 문헌들을 참고로 할 때 본 발명에 따른 탐침약물을 동시에 투여하여도 큰 문제가 없을 것으로 사료된다(Streetman DS et al., Clin Pharmacol Ther, 68:375-383, 2000; Christensen M. et al., Clin Pharmacol Ther, 73:517-528, 2003).More preferably, the probe drug according to the present invention may be administered by mixing caffeine, losartan, omeprazole and midazolam at the same time, and then dextrometolpan after a predetermined time more preferably 4 hours. Separation of dextrometol plate dosing time in consideration of the gastrointestinal motility reduction effect of the drug, it is considered that there is no big problem even when the probes according to the present invention is administered simultaneously with reference to the conventional literature. (Streetman DS et al., Clin Pharmacol Ther , 68: 375-383, 2000; Christensen M. et al., Clin Pharmacol Ther , 73: 517-528, 2003).

본 발명에 따른 사이토크롬 P450 효소의 약물대사활성 측정용 키트에 포함되는 탐침약물의 용량으로는 사이토크롬 P450 효소의 활성을 평가할 수 있는 정도의 유효용량이면서도 생체 내에서 부작용을 유발하지 않은 범위의 저용량이어야 한다. 바람직하게는, 성인을 기준으로 카페인 50~200mg, 로사탄 25~100mg, 오메프라졸 10~40mg, 덱스트로메톨판 10~50mg 및 미다졸람 1~5mg을 포함할 수 있다. 가장 바람직하게는, 카페인 93mg, 로사탄 50mg, 오메프라졸 20mg, 덱스트로메톨판 30mg 및 미다졸람 2mg을 포함할 수 있다.The dose of the probe drug included in the kit for measuring the drug metabolism activity of the cytochrome P450 enzyme according to the present invention is an effective dose that can evaluate the activity of the cytochrome P450 enzyme and a low dose in a range that does not cause side effects in vivo. Should be Preferably, the adult may include 50-200 mg of caffeine, 25-100 mg of losartan, 10-40 mg of omeprazole, 10-50 mg of dextrometolphan, and 1-5 mg of midazolam. Most preferably, it may include 93 mg of caffeine, 50 mg of losartan, 20 mg of omeprazole, 30 mg of dextrometolphan and 2 mg of midazolam.

본 발명의 일 실시예에서는 피험자에게 미다졸람(15mg/3ml) 2mg을 100% 사과주스에 희석하여 경구로 투여하고 이때 카페인 1정(93mg), 오메프라졸 1캅셀(20mg), 로사탄 1정(50mg)을 함께 투여하였다. 투약 후 4시간 뒤 덱스트로메톨판 2정(1정당 15mg)을 물과 함께 투여하였다(실시예 2 참조).In an embodiment of the present invention, 2 mg of midazolam (15 mg / 3 ml) is diluted orally administered to 100% apple juice, and at this time, one tablet of caffeine (93 mg), one capsule of omeprazole (20 mg), and one losartan tablet (50 mg) ) Was administered together. Four hours after dosing, two tablets of dextrometol (15 mg per tablet) were administered with water (see Example 2).

상기 본 발명에 따른 키트를 이용하면 다음과 같은 방법에 따라 5종의 사이토크롬 P450 동종효소의 약물대사활성을 동시에 고속으로 측정할 수 있다.By using the kit according to the present invention, the drug metabolic activity of the five cytochrome P450 isozymes can be simultaneously measured at high speed according to the following method.

(a) 포유동물에 카페인, 로사탄, 오메프라졸, 덱스트로메톨판 및 미다졸람으로 이루어진 탐침약물을 혼합 투여하고, (a) administering to a mammal a probe drug consisting of caffeine, losartan, omeprazole, dextrometolphan and midazolam,

(b) 상기 (a) 단계의 포유동물로부터 생물학적 시료를 채취한 다음,(b) taking a biological sample from the mammal of step (a),

(c) 상기 (b) 단계의 생물학적 시료 중 상기 (a) 단계의 탐침약물 및 그 대사물의 농도를 측정하고 대사활성지표로부터 효소활성을 산출한다.(c) measuring the concentration of the probe drug and its metabolite of step (a) in the biological sample of step (b) and calculating the enzyme activity from the metabolic activity indicator.

상기 (b) 단계에서 생물학적 시료는 바람직하게는 피험자의 혈액 또는 뇨 일 수 있다. 또한 상기 (b) 단계에서 피험자의 혈액 채취는 투약 후 4시간째에 수행하는 것이 바람직하며, 뇨 채취는 투약 후 0∼8시간 사이에 수행하는 것이 바람직하다.In step (b), the biological sample may be blood or urine of the subject. In addition, the blood collection of the subject in step (b) is preferably carried out 4 hours after administration, urine collection is preferably performed between 0 to 8 hours after administration.

상기 (c) 단계에서 대사활성지표는 생물학적 시료 즉, 피험자의 혈액 또는 뇨 중에서 대사되지 않은 모약물과 대사물을 측정하고 그 비율로부터 산출할 수 있 다. 본 발명에서는 사이토크롬 P450 효소의 각각의 활성을 평가하기 위해 다음과 같은 대사활성지표를 사용하였다.The metabolic activity indicator in step (c) can be calculated from the ratio and the metabolites and metabolites that are not metabolized in biological samples, ie, blood or urine of the subject. In the present invention, the following metabolic activity index was used to evaluate the activity of each cytochrome P450 enzyme.

CYP1A2(탐침약물: 카페인) = 투약 후 4시간째에 채취한 혈장 중 파라잔틴의 농도/카페인 농도CYP1A2 (probe drug: caffeine) = Paraxanthin / caffeine concentration in plasma taken 4 hours after dosing

CYP3A(탐침약물: 미다졸람) = 투약 후 4시간째에 채취한 혈장중 미다졸람 농도CYP3A (probe drug: midazolam) = midazolam concentration in plasma taken 4 hours after dosing

CYP2C9(탐침약물: 로사탄) = 투약 후 8시간까지 채취한 뇨 중 로사탄 농도/E-3174 농도CYP2C9 (probe drug: Rosatan) = concentration of Rosatan / E-3174 in urine collected up to 8 hours after dosing

CYP2C19(탐침약물: 오메프라졸) = 투약 후 4시간째에 채취한 혈장 중 오메프라졸 농도/5-OH 오메프라졸 농도CYP2C19 (probe drug: omeprazole) = omeprazole concentration / 5-OH omeprazole concentration taken 4 hours after administration

CYP2D6(탐침약물: 덱스트로메톨판)= 투약 후 8시간까지 채취한 뇨 중 log[덱스트로메톨판 몰 농도/덱스트로판 몰 농도] CYP2D6 (probe drug: dextrometol) = log in urine collected up to 8 hours after dosing

상기에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에서는 CYP1A2 효소 및 CYP2C19 효소의 활성을 측정하기 위한 검체로서 투약 후 4시간째 채취한 혈액을 사용하였다. 이는 본 발명의 일 실시예를 통하여 검증된 바 와 같이, 상기 4시간째에 채취한 혈액 검체에서의 약물 대사활성지표가 혈액 검체에서의 12시간 곡선하면적(AUC0-12h) 비와 좋은 상관성을 보여주고 있기 때문에(도 8 및 도 11 참조), 상기 4시간째에 채취한 혈액 검체는 각 효소의 약물 대사활성을 측정하기에 적합한 시료 임을 알 수 있었다.As described above, in one embodiment of the present invention, blood collected 4 hours after administration was used as a sample for measuring the activity of the CYP1A2 enzyme and the CYP2C19 enzyme. This is correlated well with the area under the 12 hour curve (AUC 0-12h ) in the blood sample obtained from the blood sample taken at 4 hours, as verified through an embodiment of the present invention. Since it is shown (see Fig. 8 and 11), the blood sample collected at the 4 hours was found to be a suitable sample for measuring the drug metabolic activity of each enzyme.

또한 본 발명의 일 실시예에서는 CYP2D6 효소 및 CYP2C9 효소의 활성을 측정하기 위한 검체로서 투약 후 0-8시간사이에 채취한 뇨를 사용하였다. 이는 본 발명의 일 실시예를 통하여 검증된 바와 같이, 상기 0-8시간사이에 채취한 뇨 검체에서 약물 대사활성지표가 혈액 검체에서의 12시간 곡선하면적(AUC0-12h) 비와 좋은 상관성을 보여주고 있기 때문에(도 5 참조), 상기 8시간까지 채취한 뇨 검체는 각 효소의 약물 대사활성을 측정하기에 적합한 시료임을 알 수 있었다.In addition, in one embodiment of the present invention, urine collected between 0-8 hours after dosing was used as a sample for measuring the activity of the CYP2D6 enzyme and the CYP2C9 enzyme. This was correlated well with the area under the 12 hour curve (AUC 0-12h ) in the blood sample in the urine sample collected between 0-8 hours, as verified through one embodiment of the present invention. Since it is shown (see Fig. 5), the urine samples collected up to 8 hours was found to be a suitable sample for measuring the drug metabolic activity of each enzyme.

한편, 효소활성 측정을 위한 칵테일법의 제한점 중 하나는 CYP3A 효소 활성의 측정을 위해 그 탐침약물인 미다졸람을 투여한 후 경구청소율을 구하기 위하여 수회의 채혈이 요구된다는 것이다. 이는 칵테일법이 CYP 효소 활성의 고속 측정을 목적으로 한다는 점에 있어서 큰 제한점이 되고 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 CYP3A 효소의 활성을 측정하기 위한 검체로서 투약 후 4시간째 채취한 혈액을 사용하였다. 이는 본 발명의 일 실시예를 통하여 검증된 바 와 같이, 12명의 피험자에 대하여 미다졸람을 단독 투여한 경우와 칵테일 투여한 경우를 각각 하나의 개체로 하여 투약 후 4시간째 채취한 혈액 검체 중 미다졸람의 농도와 곡선하면적(AUC) 사이에 좋은 상관성을 보여주고 있기 때문에(도 2 참조), 상기 4시간째에 채취한 혈액 검체는 CYP3A 효소의 약물 대사활성을 측정하기에 적합한 시료임을 알 수 있었다.On the other hand, one of the limitations of the cocktail method for measuring enzyme activity is that several blood collections are required to obtain the oral cleaning rate after administration of the probe drug, midazolam, for the measurement of enzyme activity of CYP3A. This is a major limitation in that the cocktail method aims at high speed measurement of CYP enzyme activity. In one embodiment of the present invention, blood collected 4 hours after administration was used as a sample for measuring the activity of the CYP3A enzyme. As shown through one embodiment of the present invention, this is a blood sample collected four hours after dosing with one subject each administered 12 cases of midazolam alone and one cocktail administered to 12 subjects Since it shows a good correlation between the concentration of zolam and the area under the curve (AUC) (see Fig. 2), it can be seen that the blood sample taken at 4 hours is a suitable sample for measuring the drug metabolic activity of the CYP3A enzyme. there was.

한편, 본 발명자들은 본 발명에 따른 5가지 약물을 포함하는 키트에서 카페인, 오메프라졸 및 덱스트로메톨판의 동시 사용은 종래에 쿠퍼스타운 칵테일에서 서로 상호작용이 없음이 밝혀진 바 있다. 한편, 미다졸람은 정맥 투여방법을 통해 투여된 바 있으며 이는 상술한 바와 같이, 위장관에서 발현된 CYP3A 효소의 활성을 반영하지 못하는 단점이 있다. 이에 본 발명자들은 미다졸람을 경구투여하는 방법을 채택하였으며, 미다졸람의 정맥투여와 달리 경구투여시 약물 흡수부위에서 다른 약물과 상호작용의 가능성이 있기 때문에 반드시 이러한 부분의 평가가 필요하다. 본 발명의 키트 조성물에 포함되는 로사탄 역시 다른 칵테일 약물과 동시 투여하는 경우의 상호작용에 대한 평가가 필요하다.On the other hand, the present inventors have been found that the simultaneous use of caffeine, omeprazole and dextromephanpan in a kit comprising five drugs according to the present invention do not interact with each other in the Cooperstown cocktail. On the other hand, midazolam has been administered through the intravenous administration method, which has a disadvantage in that it does not reflect the activity of the CYP3A enzyme expressed in the gastrointestinal tract as described above. Therefore, the present inventors adopted a method of oral administration of midazolam, and unlike the intravenous administration of midazolam, it is necessary to evaluate this part because there is a possibility of interaction with other drugs at the drug absorption site during oral administration. Rosatan included in the kit composition of the present invention also needs to be evaluated for the interaction when co-administered with other cocktail drugs.

이에 본 발명자들은 본 발명에 따른 5가지 약물 칵테일 투여가 미다졸람 단독 투여, 로사탄 단독 투여, 3가지 약물 칵테일(카페인, 오메프라졸, 덱스트로메톨판) 투여시의 각 효소의 대사활성지표를 비교하였다(실시예 5 참조).Therefore, the present inventors compared the metabolic activity index of each enzyme when the five drug cocktails according to the present invention were administered with midazolam alone, losartan alone, and three drug cocktails (caffeine, omeprazole, and dextrometol). (See Example 5).

그 결과, 본 발명에 따른 5가지 약물의 칵테일 투여와 단독 투여 및 3가지 약물 칵테일 투여시 효소의 약물대사활성은 통계적으로 유의적인 차이를 나타내지 않았으며, 본 발명의 5가지 약물의 칵테일 투여는 어떠한 부작용도 유발하지 않았다. As a result, the drug metabolism activity of the enzyme was not statistically different between the cocktail administration and the single drug administration and the three drug cocktail administration according to the present invention, the cocktail administration of the five drugs of the present invention It did not cause any side effects.

따라서, 카페인, 로사탄, 오메프라졸, 덱스트로메톨판 및 미다졸람을 동시에 탐침약물로 사용하는 것을 특징으로 하는 본 발명에 따른 시토크롬 P450 효소의 약 물 대사활성 분석용 키트는 탐침약물 간에 상호작용을 나타내지 않으면서도 부작용이 없이 5종의 시토크롬 P450 효소의 대사활성을 동시에 측정할 수 있는 장점이 있다.Therefore, the kit for analyzing the drug metabolism activity of the cytochrome P450 enzyme according to the present invention, characterized in that the use of caffeine, losartan, omeprazole, dextromemethane and midazolam at the same time as a probe drug does not show interaction between the probe drugs Without the side effect, there is an advantage that can simultaneously measure the metabolic activity of the five cytochrome P450 enzymes.

또한, 본 발명에 따른 키트를 사용하는 경우 약물 투여 후 4시간 째 1회 채혈과 8시간까지의 채뇨로 시토크롬 P450 효소의 대사활성을 고속으로 간편하게 측정할 수 있는 장점이 있다.In addition, in the case of using the kit according to the present invention, there is an advantage that the metabolic activity of cytochrome P450 enzyme can be easily measured at a high speed by collecting blood once every 4 hours after the drug administration and collecting urine for up to 8 hours.

이하, 본 발명을 실시예에 의하여 더욱 상세하게 설명한다. 단, 하기 실시예들은 본 발명을 예시하는 것으로 본 발명의 내용이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. However, the following examples are illustrative of the present invention, and the content of the present invention is not limited by the examples.

<실시예 1><Example 1>

임상시험 대상자의 선정Selection of Subjects

임상시험 대상자로는 임상시험 공고를 통하여 모집된 시험 대상자 중에서 담당 의사가 피험자 배경, 신체검사, 활력증후(체온, 혈압, 맥박), 심전도 검사, 실험실 검사의 결과를 기초로 임상시험에 참여하는 것이 적합하다고 판단하고, 자유의사에 의해 임상시험에 참여하겠다는 서면 동의서를 작성한 20세 이상 45세 이하의 건강한 한국 남성지원자를 대상으로 하였다. 그 결과, 탈락 피험자를 제외한 총 12명의 피험자를 임상시험에 참가시켰다. 환자의 평균 연령은 21.3 ± 0.8세, 평균 체중은 66.8 ± 5.4㎏ 이었고, 신장은 172.8 ± 5.5㎝ 이었다. 상기 임상시험은 인제대학교 부산백병원의 임상시험심사위원회의 승인 후 시행되었다. Among the subjects recruited through the clinical trial announcement, the attending physician should participate in the clinical trial based on the subject's background, physical examination, vital symptoms (temperature, blood pressure, pulse rate), electrocardiogram test, and laboratory test results. The subjects were healthy Korean male volunteers between 20 and 45 years of age who deemed appropriate and had written informed consent to participate in clinical trials. As a result, a total of 12 subjects, except the dropout subjects, participated in the clinical trial. The mean age of the patients was 21.3 ± 0.8 years old, average body weight was 66.8 ± 5.4 kg, and height was 172.8 ± 5.5 cm. The clinical trial was conducted after approval of the Institutional Review Board of Busan Paik Hospital.

<실시예 2><Example 2>

시험약제 및 투여방법의 확립Establishment of test drug and administration method

CYPIA2, CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6 및 CYP3A 효소 활성을 평가하기 위해서 카페인, 로사탄, 오메파라졸, 덱스트로메톨판 및 미다졸람을 각각의 탐침약물로 사용하였다. 각 시험약제의 성분, 제형, 명칭 및 함량은 다음과 같다(표 1).To assess CYPIA2, CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6 and CYP3A enzyme activities, caffeine, losartan, omeparazol, dextrometolphan and midazolam were used as the respective probes. The composition, formulation, name and content of each test drug are as follows (Table 1).

시험약제의 성분, 제형, 명칭 및 함량Ingredients, formulations, names and contents of test drugs 성분명Ingredient Name 상품명product name 제약회사Pharmaceutical companies 제형Formulation 함량content 미다졸람Midazolam 부광미다졸람 주사Bovine midazolam injection 부광약품Bukwang Chemical 주사제Injection 15mg/3ml15mg / 3ml 카페인Caffeine 카페 소프트 정Cafe soft handjob Eisai Co., LTDEisai Co., LTD 정제refine 93mg/정93 mg / tablet 오메프라졸Omeprazole 로섹 캅셀Losec capsule 유한양행Yuhan Corporation 캅셀Capsule 20mg/캅셀20mg / capsule 덱스트로메톨판Dextrometol 러미라 정Rummy Handjob 한국로슈Roche Korea 정제refine 15mg/정15 mg / tablet 로사탄Rosatan 코자 정Koza Jung 한국엠에스디MS D Korea 정제refine 50mg/정50 mg / tablet

시험약제의 투여방법으로는 상기 실시예 <1-1>에서 선정된 피험자를 대상으로 공개, 무작위배정, 균형, 라틴격자 방식의 4차원 교차시험 방법에 따라 수행하였다. 즉, 미리 작성된 무작위 배정표에 따라 총 12명의 피험자에 대해 각각 세 명씩 네 그룹으로 배정하고, A(미다졸람 2mg 단독 투여), B(로사탄 50mg 단독 투여), C(카페인 93mg, 오메프라졸 20mg 및 덱스트로메톨판 30mg으로 이루어진 칵테일 약물 투여), D(미다졸 2mg, 카페인 93mg, 오메프라졸 20mg, 로사탄 50mg 및 덱스트로메톨판 15mg으로 이루어진 칵테일 약물 투여)의 네 가지의 약물용법으로 나누어 임상시험을 수행하였다(표 2). 각 단계 사이에는 1주일의 휴약기를 두었다.As a test drug administration method, the subjects selected in Example <1-1> were performed according to the open, randomized, balanced, and lattice-based four-dimensional cross test method. That is, four groups of three subjects each were assigned to a total of 12 subjects according to a pre-filled randomized schedule, and A (midazolam 2mg alone), B (rosatan 50mg alone), C (caffeine 93mg, omeprazole 20mg and dex) Clinical trials were divided into four drug regimens: 30 mg of trometholpan and 1 mg of midazol, caffeine 93 mg, omeprazole 20 mg, losartan 50 mg, and 15 mg of dextrometol. (Table 2). There was a one week break between each phase.

4차원 교차시험 설계4D cross test design 그룹group 단계 1Step 1 단계 2Step 2 단계 3Step 3 단계 4Step 4 그룹 1Group 1 AA DD BB CC 그룹 2Group 2 BB AA CC DD 그룹 3Group 3 CC BB DD AA 그룹 4Group 4 DD CC AA BB

보다 구체적으로 상기에서 약물용법 A는 미다졸람(부광미다졸람 주사 15mg/3ml) 2mg을 100% 사과주스 50ml에 희석하여 경구로 투여하였으며 사용한 용기는 90ml의 물을 사용하여 각각 두 번 헹구어 복용하게 하였다. 약물용법 B는 240ml의 물과 함께 로사탄(코사정 50mg) 1정을 경구로 투여하였다. 약물용법 C는 240ml의 물과 함께 카페인(카페소프트정 93mg) 1정, 오메프라졸(로섹캅셀 20mg) 1캅셀을 투약하였고 투여 후 4시간 뒤 덱스트로메톨판(러미라정 15mg) 2정을 240ml의 물과 함께 투약하였다. 약물용법 D는 미다졸람(부광 미다졸람 주사 15mg/3ml) 2mg을 100% 사과주스 50ml에 희석하여 경구로 투여하였고 사용한 용기는 90ml의 물을 사용하여 각각 두 번 헹구어 복용하게 하였다. 이때 카페인(카페소프트정 93mg) 1정, 오메프라졸(로섹캅셀 20mg) 1캅셀, 로사탄(코사정 50mg) 1정을 함께 투약하였고 투여 후 4시간 뒤 덱스트로메톨판(러미라정 15mg) 2정을 240ml의 물과 함께 투약하였다.More specifically, the drug regimen A was administered orally by diluting 2 mg of midazolam (15 mg / 3 ml of fluoride midazolam injection) in 50 ml of 100% apple juice, and the containers used were rinsed twice using 90 ml of water. . Drug regimen B was orally administered with Rosatan (cosa tablet 50 mg) with 240 ml of water. Medication C was administered 1 capsule of caffeine (caffeine soft tablets 93mg) and 1 capsule of omeprazole (loseccapsule 20mg) with 240ml of water, and 240ml of 2 tablets of dextrometol (15mg of rumira tablets) 4 hours after administration. Dosing with water. Drug D was administered orally by diluting 2 mg of midazolam (15 mg / 3 ml of buoyant midazolam injection) in 50 ml of 100% apple juice, and the containers used were rinsed twice with 90 ml of water. At this time, 1 tablet of caffeine (cafe soft tablets 93 mg), 1 capsule of omeprazole (losec capsule 20 mg), and 1 tablet of losartan (cosa tablet 50 mg) were taken together. Was dosed with 240 ml of water.

그 결과, 모든 피험자가 성공적으로 임상시험을 마쳤으며, 임상시험 기간 중 약물의 단독투여 또는 칵테일 투여 시 어떠한 부작용도 관찰되지 않았다.As a result, all subjects completed the clinical trial successfully, and no side effects were observed during drug administration alone or during cocktail administration.

<실시예 3> < Example 3>

피험자의 뇨 및 혈장 중 약물 및 그 대사물의 농도 분석Concentration analysis of drugs and their metabolites in urine and plasma of subjects

상기 실시예 1의 피험자에게 실시예 2의 방법에 따라 약물을 투약한 후 뇨 중 덱스트로메톨판 농도 및 뇨와 혈장 시료의 로사탄의 농도를 고압액체 크로마토그래피(HPLC)를 이용하여 측정하였다. 또한, 혈장 시료 중 미다졸람, 카페인, 오메프라졸의 농도는 LC/MS/MS 시스템을 이용하여 분석하였으며 이중 카페인과 오메프라졸은 한번에 추출하여 동시 분석을 수행하였다.After administering the drug according to the method of Example 2 to the subject of Example 1, the concentration of dextrometolpan in urine and the concentration of losartan in the urine and plasma samples were measured by high pressure liquid chromatography (HPLC). In addition, the concentrations of midazolam, caffeine, and omeprazole in plasma samples were analyzed using an LC / MS / MS system. Among them, caffeine and omeprazole were extracted at one time and analyzed simultaneously.

<3-1> 뇨 및 혈액 시료의 채취<3-1> Collection of Urine and Blood Samples

상기 실시예 1의 피험자를 대상으로 하여 혈액채취는 상박부에 거치한 정맥 내 카테터(Angiocath PlusTM, 20GA, 1.16IN, 1.1ㅧ 30mm, 보인메디컬, 한국)로부터 시행하였으며, 투약 직전 대조 혈액 10ml를 취하고 투약 후 15, 30, 60, 90, 120, 180, 240, 300, 360, 480, 600, 720분에 각각 10㎖의 혈액을 헤파린 처리된 튜브(Vacutainer, Becton & Dickinson사, 미국)에 채취하였다. 혈액 시료를 채혈한 후 4℃, 3000rpm에서 원심 분리한 후, 혈장을 미세원심분리 튜브(Stockwell Scientific사, 미국)에 취한 뒤 분석 전까지 -80℃에서 보관하였다.Blood sampling was performed from the intravenous catheter (Angiocath PlusTM, 20GA, 1.16IN, 1.1mm 30mm, Boin Medical, Korea) mounted on the upper arm, taking 10ml of control blood immediately before administration. At 15, 30, 60, 90, 120, 180, 240, 300, 360, 480, 600 and 720 minutes after dosing, 10 ml of blood were collected in heparinized tubes (Vacutainer, Becton & Dickinson, USA). . Blood samples were collected and centrifuged at 4 ° C. and 3000 rpm. Plasma was collected in microcentrifuge tubes (Stockwell Scientific, USA) and stored at −80 ° C. until analysis.

뇨의 수집은 투약 직전 대조 소변 20㎖를 취하고 투약 후 0시간과 4시간 사이, 4시간과 8시간 사이, 8시간과 12시간 사이에 수집하였다. 시간별로 수집한 뇨는 메스실린더를 이용하여 부피를 측정하고 기록한 후 20㎖의 뇨를 코니칼 원심분리 튜브(BDFalcon, Becton & Dickinson사, 미국)에 취하여 분석 전까지 -80℃에 보관하였다.Urine was collected 20 ml of control urine immediately prior to dosing and collected between 0 and 4 hours, between 4 and 8 hours, and between 8 and 12 hours after dosing. The urine collected over time was measured and recorded using a volumetric cylinder, and 20 ml of urine was collected in conical centrifuge tubes (BDFalcon, Becton & Dickinson, USA) and stored at -80 ° C until analysis.

<3-2> 뇨 시료 중 덱스트로메톨판과 덱스트로판의 분석<3-2> Analysis of dextrometol and dextrose in urine samples

뇨 시료 중의 덱스트로메톨판과 그 대사물인 덱스트로판의 농도 분석은 공지의 방법을 변형하여 HPLC를 이용하여 측정하였다(Schadel M. et al., J Clin Psychopharmacol, 15(4):263-269, 1995; Kristensen HT. J Pharm Biomed Anal, 6:211-220, 1988). HPLC 시스템은 길슨(Gilson)사의 307 펌프, 234 오토인젝터, 워터스(Waters)사의 2475 형광 검출기 및 Linchrosorb RP-8(10㎛, 200ㅧ 4mm, Merk사, 미국) 컬럼으로 구성하였다. 이동상으로는 10mM KH2PO4 완충액 : 메탄올 : 아세토니트릴(570 : 200 : 200, v/v)를 사용하였으며, 유속은 0.8㎖/min으로 하였다. 컬럼에서 분리된 덱스트로메톨판 및 덱스트로판은 형광 검출기(Ex 200nm, Em 304nm)를 이용하여 검출하였다.The concentration analysis of dextrometol and its metabolite, dextrose, in urine samples was measured by HPLC using a modified method (Schadel M. et al., J Clin Psychopharmacol , 15 (4): 263-269). , 1995; Kristensen HT.J Pharm Biomed Anal , 6: 211-220, 1988). The HPLC system consisted of Gilson's 307 pump, 234 autoinjector, Waters' 2475 fluorescence detector and Linchrosorb RP-8 (10 μm, 200 mm 4 mm, Merk, USA) column. As a mobile phase, 10 mM KH 2 PO 4 buffer: methanol: acetonitrile (570: 200: 200, v / v) was used, and the flow rate was 0.8 ml / min. Dextromethol and dextrose were separated from the column using a fluorescence detector (Ex 200 nm, Em 304 nm).

뇨 시료 중의 덱스트로메톨판 및 덱스트로판의 농도 측정을 위해 우선 피험자로부터 채취한 소변 시료 1000㎕와 0.1M 아세트산 완충액 500㎕를 혼합하고 여기에 10,000unit β-글루쿠로니다제 50㎕를 첨가하여 18시간 동안 37℃ 수조에서 반응시켰다. 이후 반응액에 내부표준물질(Internal standard; levallorphan 5㎍/㎖) 50㎕를 첨가하고 가볍게 혼합한 후 포화 카보네이트 용액 500㎕와 헥산 : 부탄올(98 : 5, v/v) 용액 5㎖를 이어서 첨가하고 Multi Reax(Heidolph, 독일)를 사용하여 10분 동안 진탕 추출하였다. 이후 3000rpm에서 10분 동안 원심분리하여 유기층을 새 시험관에 옮기고 Speed-Vac(Savant, 미국)을 이용하여 건조시킨 후 메탄올 200㎕에 재용해하고 25㎕를 HPLC 시스템에 주입하였다. 상기 방법에 의해 측정 가능한 덱스트로메톨판 및 덱스트로판의 정량한계 농도는 각각 5 및 100ng/㎖이었으며, 덱스트로메톨판 및 덱스트로판과 내부표준물질의 피크 면적의 비율로부터 표준검량곡선을 수득하였다. 상기 표준검량곡선은 덱스트로메톨판 및 덱스트로판에 대해 각각 5∼250ng/㎖ 및 100∼5000ng/㎖에서 직성선을 나타냈다. 상기 표준검량곡선을 이용하여 뇨 시료 중 덱스트로메톨판 및 덱스트로판의 농도를 구하였다.To determine the concentrations of dextrometol and dextrose in urine samples, first, 1000 μl of urine sample collected from the subject and 500 μl of 0.1 M acetic acid buffer were mixed, and 50 μl of 10,000 unit β-glucuronidase was added thereto. The reaction was carried out in a 37 ℃ water bath for 18 hours. Then, 50 µl of an internal standard (levallorphan 5 µg / ml) was added to the reaction solution, and the mixture was gently mixed. Then, 500 µl of saturated carbonate solution and 5 ml of hexane: butanol (98: 5, v / v) solution were added subsequently. And shake extraction for 10 minutes using Multi Reax (Heidolph, Germany). Thereafter, the organic layer was transferred to a new test tube by centrifugation at 3000 rpm for 10 minutes, dried using Speed-Vac (Savant, USA), redissolved in 200 μl of methanol, and 25 μl was injected into an HPLC system. The quantitative limit concentrations of dextrometol and dextropan measured by the method were 5 and 100 ng / ml, respectively, and a standard calibration curve was obtained from the ratio of the peak areas of dextrometol and dextrose and the internal standard. It was. The standard calibration curves showed a straight line at 5 to 250 ng / ml and 100 to 5000 ng / ml for dextrometol and dextrose. Using the standard calibration curve, the concentrations of dextrometol and dextrose in urine samples were determined.

<3-3> 뇨 및 혈장 시료 중 로사탄 및 E-3147 농도 분석<3-3> Analysis of Rosatan and E-3147 Concentrations in Urine and Plasma Samples

뇨 시료 중 로사탄 및 그 대사물인 E3147 농도 분석은 공지의 방법을 변형하여 HPLC를 이용하여 측정하였다(Gonzalez L. et al., J Chromatogr A, 949:49-60, 2002; Polinko M. et al., J Pharm Biomed Anal, 33:73-84, 2003). HPLC 시스템은 길슨(Gilson)사의 307 펌프, 234 오토인젝터, 워터스(Waters)사의 2475 형광 검출기 및 Zorbax C8(5㎛, 150 ㅧ 4.6 mm, Agilent Technologies사, 미국) 컬럼으로 구성하였다. 이동상(mobile phase)은 아세토니트릴 : 0.2% 포름산(37 : 63, v/v)을 사용하였으며, 이때의 유속은 1.0㎖/min 로 하였다. 컬럼에서 분리된 로사탄 및 E-3147은 형광 검출기 (Ex. 250nm, Em 370nm)를 이용하여 검출하였다.Analysis of the concentration of losartan and its metabolites, E3147, in urine samples was determined using HPLC by modifying known methods (Gonzalez L. et al., J Chromatogr A , 949: 49-60, 2002; Polinko M. et al. , J Pharm Biomed Anal , 33: 73-84, 2003). The HPLC system consisted of Gilson's 307 pump, 234 autoinjector, Waters' 2475 fluorescence detector and Zorbax C 8 (5 μm, 150 μs 4.6 mm, Agilent Technologies, USA) column. As a mobile phase, acetonitrile: 0.2% formic acid (37: 63, v / v) was used, and the flow rate was 1.0 ml / min. Rosatan and E-3147 separated from the column were detected using a fluorescence detector (Ex. 250 nm, Em 370 nm).

뇨 시료 중의 로사탄 및 E-3174의 농도측정을 위해서 우선 10㎖ 용적의 시험관에 500㎕ 0.5% 포름산 0.5㎖, 내부표준물질(Internal standard ; napthoxyacetic acid 1000ng/㎖) 25㎕을 첨가하고 가볍게 혼합한 후 CH2Cl2 : 에테르(40 : 60, v/v) 용액 5㎖를 이어서 첨가하고 Multi Reax(Heidolph, 독일)를 사용하여 10분 동안 진탕 추출하였다. 이후 3000rpm에서 10분 동안 원심분리하여 유기층을 새 시험관에 옮겨 Speed-Vac(Savant, 미국)을 이용하여 건조시킨 후 20% 아세토니트릴 200㎕에 재용해하고 25㎕를 HPLC 시스템에 주입하였다. 이 방법을 이용하였을 때 측정 가능한 로사틴 및 E-3174의 정량한계 농도는 5ng/㎖이었으며, 로사틴 및 E-3174과 내부표준물질의 피크 면적 비로부터 표준검량곡선을 수득하였다. 상기 표준검량곡선은 5∼1000ng/㎖에서 직선성을 보였다. 이 표준검량곡선으로부터 뇨 중 로사틴 및 E-3174의 농도를 구하였다.In order to measure the concentration of losartan and E-3174 in urine samples, first, 500 ml 0.5 ml of formic acid and 25 µl of internal standard (napthoxyacetic acid 1000ng / ml) were added to a 10 ml volume test tube and mixed lightly. Then 5 ml of a CH 2 Cl 2 : ether (40:60, v / v) solution was then added and shaken for 10 minutes using Multi Reax (Heidolph, Germany). After centrifugation at 3000 rpm for 10 minutes, the organic layer was transferred to a new test tube, dried using Speed-Vac (Savant, USA), redissolved in 200 µl of 20% acetonitrile, and 25 µl was injected into the HPLC system. When using this method, the measurable limit concentration of Rosatin and E-3174 was 5ng / ml, and a standard calibration curve was obtained from the peak area ratio of Rosatin and E-3174 and the internal standard. The standard calibration curve showed linearity at 5 to 1000 ng / ml. From this standard calibration curve, the concentrations of Rosatin and E-3174 in urine were determined.

혈장 시료 중 로사탄 및 E-3174의 농도는 뇨 시료 분석과 동일한 조건과 추출법을 이용하여 측정하였다. 이 방법을 이용하였을 때 측정 가능한 로사탄 및 E-3174의 정량한계 농도는 5ng/㎖이었으며, 로사탄 및 E-3174와 내부표준물질의 피크 면적 비로부터 표준검량곡선은 수득하였다. 상기 표준검량곡석은 5∼1000ng/㎖에서 직선성을 보였다. 상기 표준검량곡선을 이용하여 혈장 중 로사탄 및 E-3174의 농도를 구하였다. The concentrations of losartan and E-3174 in plasma samples were measured using the same conditions and extraction methods as in urine sample analysis. When using this method, the measurable limit concentration of Rosatan and E-3174 was 5ng / ml, and the standard calibration curve was obtained from the peak area ratio of Rosatan and E-3174 and the internal standard. The standard calibration curve showed linearity at 5 to 1000 ng / ml. The standard calibration curve was used to determine the concentrations of losartan and E-3174 in plasma.

<3-4> 혈장 시료 중 미다졸람, 카페인, 오메프라졸 및 그 대사물의<3-4> Midazolam, Caffeine, Omeprazole and Their Metabolites in Plasma Samples 분석analysis

혈장 시료의 미다졸람, 카페인, 오메프라졸 및 그 대사물의 분석은 공지의 방법을 변형하여 LC/MS/MS를 이용하여 측정하였다(Kashuba et al., Clin Pharmacol Ther, 64(3):269-277, 1998; Streetman et al., Pharmacogenetics, 10:187-216, 2000; Christensen M et al., Clin Pharmacol Ther, 73:517-528, 2003). 이때의 시스템은 Agilent 1100 series HPLC 시스템(Agilent Technologies사, 미국)과 PE SCIEX API 3000 LC/MS/MS 시스템(Applied Bio Systems사, 캐나다)을 사용하였다. HPLC 컬럼은 Luna C18 (3㎛, 2ㅧ 50mm, Phenomenex Inc. USA)을 사용하였으며, 이동상은 아세토니트릴 : 0.1% 포름산(30 : 70, v/v)을 사용하였고, 이때의 유속은 0.2 ml/min로 하였다. 모든 약물들은 ESI 방식(positive ion mode)으로 이온화한 후 MRM (multiple reaction monitoring) 모드에서 측정하였다. 약물과 대사물 각각의 MRM 분석 조건은 표 3에 나타내었다. Analysis of midazolam, caffeine, omeprazole and its metabolites in plasma samples was measured using LC / MS / MS with a modification of known methods (Kashuba et al., Clin Pharmacol Ther , 64 (3): 269-277, 1998; Streetman et al., Pharmacogenetics , 10: 187-216, 2000; Christensen M et al., Clin Pharmacol Ther , 73: 517-528, 2003). The system used was an Agilent 1100 series HPLC system (Agilent Technologies, USA) and a PE SCIEX API 3000 LC / MS / MS system (Applied Bio Systems, Canada). The HPLC column was Luna C 18 (3 μm, 2 μs 50 mm, Phenomenex Inc. USA), and the mobile phase was acetonitrile: 0.1% formic acid (30: 70, v / v), and the flow rate was 0.2 ml. It was / min. All drugs were ionized in positive ion mode and measured in multiple reaction monitoring (MRM) mode. MRM assay conditions for drugs and metabolites are shown in Table 3.

미다졸람, 카페인, 오메프라졸 및 각 대사물의 분석 조건Analytical conditions of midazolam, caffeine, omeprazole and each metabolite 효소enzyme 분석물Analytes 전구체 이온(m/z)Precursor ions (m / z) 산물 이온(m/z)Product Ion (m / z) 충돌 에너지(ev)Collision energy (ev) CYP3ACYP3A 미다졸람Midazolam 326326 291291 3535 CYP1A2CYP1A2 카페인Caffeine 194194 138138 2828 파라잔틴Paraxanthin 180180 110110 3535 CYP2C19CYP2C19 오메프라졸Omeprazole 346346 198198 3535 5-OH 오메프라졸5-OH omeprazole 362362 214214 3535 ISIS 페나세틴Phenacetin 180180 110110 3535

미다졸람 분석을 위해 우선 혈장 0.5㎖에 내부표준물질(Internal standard ; phenacetin 1 μM) 10㎕을 첨가하고 가볍게 섞은 후 2M NaOH 용액 600㎕와 디에틸에테르 : 메틸렌 클로라이드(6:4, v/v) 용액 5ml을 이어서 첨가하고 Multi Reax (Heidolph, 독일)를 사용하여 10분 동안 진탕 추출하였다. 이후 3000rpm에서 10 분 동안 원심분리하여 유기층을 새 시험관에 옮겨 Speed-Vac(Savant, 미국)을 이용하여 건조시킨 후 30% 아세토니트릴 200㎕에 재용해하고 10㎕를 LC/MS/MS 시스템에 주입하였다. 상기 방법을 이용하였을 때 미다졸람의 정량한계농도는 1ng/㎖이며, 혈장검체에서 미다졸람 내부표준물질의 피크 면적 비로 부터 표준검량곡선을 수득하였다. 상기 표준검량곡선은 1∼50 ng/㎖에서 직선성을 보였다. 상기 표준검량곡선을 이용하여 혈중 미다졸람의 농도를 구하였다.For the analysis of midazolam, first add 10 µl of internal standard (1 μM of phenacetin) to 0.5 ml of plasma and mix gently. Then, 600 µl of 2M NaOH solution and diethyl ether: methylene chloride (6: 4, v / v) 5 ml of solution was then added and shake extracted for 10 minutes using Multi Reax (Heidolph, Germany). After centrifugation at 3000 rpm for 10 minutes, the organic layer was transferred to a new test tube, dried using Speed-Vac (Savant, USA), redissolved in 200 µl of 30% acetonitrile and injected into 10 µl LC / MS / MS system. It was. When the above method was used, the limit of quantitation of midazolam was 1 ng / ml, and a standard calibration curve was obtained from the peak area ratio of the midazolam internal standard in plasma samples. The standard calibration curve showed linearity at 1-50 ng / ml. The concentration of midazolam in blood was determined using the standard calibration curve.

카페인, 오메프라졸 및 그 대사물의 농도 분석을 위한 추출법은 상기 미다졸람 분석 방법과 거의 동일하며 두 가지 약물을 모두 한번에 추출 하였다. 즉, 혈장 0.5㎖에 내부표준물질(Internal standard ; phenacetin 0.5μM) 10㎕을 첨가하고 가볍게 섞은 후 0.5M NaH2PO4 용액 1000㎕와 디에틸에테르 : 메틸렌 클로라이드 (6:4, v/v) 용액 5ml을 이어서 첨가하고 Multi Reax(Heidolph, 독일)를 사용하여 10분 동안 진탕 추출하였다. 이후 3000rpm에서 10분 동안 원심분리하여 유기층을 새 시험관에 옮겨 Speed-Vac(Savant, 미국)을 이용하여 건조시킨 후 30% 아세토니트릴 200㎕에 재용해하고 10㎕를 LC/MS/MS 시스템에 주입하였다. Extraction method for the concentration analysis of caffeine, omeprazole and its metabolites is almost the same as the midazolam analysis method, and both drugs were extracted at once. That is, 10 µl of internal standard (0.5 µM of phenacetin) is added to 0.5 ml of plasma and gently mixed. 1000 µl of 0.5 M NaH 2 PO 4 solution and diethyl ether: methylene chloride (6: 4, v / v) 5 ml of solution was then added and shaken for 10 minutes using Multi Reax (Heidolph, Germany). After centrifugation at 3000 rpm for 10 minutes, the organic layer was transferred to a new test tube, dried using Speed-Vac (Savant, USA), redissolved in 200 µl of 30% acetonitrile and injected into 10 µl LC / MS / MS system. It was.

상기 방법을 이용하였을 때 측정 가능한 카페인 및 파라잔틴의 정량한계 농도는 5ng/㎖이었다. 카페인 및 파라잔틴과 내부표준물질의 피크 면적 비로부터 표준검량곡선을 수득하였다. 상기 표준검량곡선은 5∼1000ng/㎖에서 직선성을 보였다. 상기 표준검량곡선을 사용하여 혈중 카페인 및 파라잔틴의 농도를 구하였다. The quantitative limit concentration of caffeine and paraxanthin measurable using this method was 5 ng / ml. A standard calibration curve was obtained from the peak area ratios of caffeine, paraxanthin and internal standards. The standard calibration curve showed linearity at 5 to 1000 ng / ml. The standard calibration curve was used to determine the concentrations of caffeine and paraxanthin in the blood.

오메프라졸과 5-OH 오메프라졸의 정량한계 농도는 각각 5ng/㎖ 및 1.25ng/㎖이었으며, 오메프라졸 및 5-OH 오메프라졸과 내부표준물질의 피크 면적 비로부터 표준검량곡선을 수득하였다. 상기 표준검량곡석은 각각 5∼1600ng/㎖ 및 1.25∼600ng/㎖에서 직선성을 보였다. 상기 표준검량곡선을 사용하여 혈중 오메프라졸 및 5-OH 오메프라졸의 농도를 구하였다.The quantitative limit concentrations of omeprazole and 5-OH omeprazole were 5 ng / ml and 1.25 ng / ml, respectively, and standard calibration curves were obtained from the peak area ratios of omeprazole and 5-OH omeprazole and internal standards. The standard calibration curves showed linearity at 5-1600 ng / ml and 1.25-600 ng / ml, respectively. The standard calibration curve was used to determine the concentrations of omeprazole and 5-OH omeprazole in the blood.

<실시예 4> <Example 4>

CYP 효소의 대사활성 평가Metabolic Activity Evaluation of CYP Enzymes

<4-1> CYP 효소의 대사활성지표의 산출<4-1> Calculation of Metabolic Activity Indicators of CYP Enzymes

CYP 효소의 대사활성을 평가하기 위하여 대상 효소에 따라 뇨 혹은 혈장 중 모약물과 대사물의 비와 약동학적 자료를 사용하여 대사활성효소지표를 산출하였다. To evaluate the metabolic activity of CYP enzymes, metabolic enzyme markers were calculated using ratios of pharmacokinetics and parent drug in urine or plasma according to the target enzyme.

CYP1A2 효소의 대사활성은 카페인 투약 후 4시간째에 채취한 혈장 중 파라잔틴의 농도에 대한 카페인 농도의 비율로부터 계산하였으며(CYP1A2=4-h 혈장 파라잔틴/카페인 농도), CYP2C9 효소의 대사활성은 로사탄 투약 후 0시간∼8시간 사이에 채취한 뇨 중 로사틴 농도에 대한 E-3174 농도의 비율로부터 계산하였다(CYP2C9=0~8시간 뇨 중 로사틴 농도/E-3174 농도). The metabolic activity of the CYP1A2 enzyme was calculated from the ratio of caffeine to the concentration of paraxanthin in plasma taken 4 hours after the administration of caffeine (CYP1A2 = 4-h plasma paraxanthin / caffeine concentration). It was calculated from the ratio of the concentration of E-3174 to the concentration of Rosatin in urine collected between 0 and 8 hours after losartan dosing (CYP2C9 = 0-8 hours urinary Rosatin concentration / E-3174 concentration).

또한, CYP2C19 효소의 대사활성은 오메프라졸 투약 후 4시간째에 채취한 혈장 중 오메프라졸 농도에 대한 5-OH 오메프라졸 농도의 비율로부터 계산하였으며(CYP2C19=3-h 혈장 오메프라졸/5-OH 오메프라졸), CYP2D6 효소의 대사활성은 덱스트로메톨판 투약 후 0시간∼8시간까지 채취한 뇨 중 덱스트로메톨판의 몰 농도에 대한 덱스트로판의 몰 농도 비율의 log값으로부터 계산하였다(CYP2D6=0~8 시간 뇨 중 log[덱스트로메톨판/덱스트로판] 몰 농도 비율).In addition, the metabolic activity of CYP2C19 enzyme was calculated from the ratio of 5-OH omeprazole concentration to omeprazole concentration in plasma taken 4 hours after omeprazole administration (CYP2C19 = 3-h plasma omeprazole / 5-OH omeprazole) and CYP2D6 enzyme. The metabolic activity of was calculated from the log value of the molar concentration of dextropan to the molar concentration of dextrometol in urine collected from 0 to 8 hours after dextrometol plate administration (CYP2D6 = 0-8 hours urine). Log [dextrometol / dextropan] molar concentration ratio).

CYP3A 효소의 대사활성은 미다졸람 투약 후 4시간째에 채취한 혈장 중 미다졸람 농도로부터 계산하거나 (CYP3A=4-h 혈장 미다졸람 농도), 미다졸람의 약동학적 분석을 통한 경구청소율로서 산출하였다(CYP3A=oral clearance). 즉, 미다졸람의 약동학적 특성을 약동학분석 프로그램인 WinNonlin®(Pharsight Co. ver. 4.0.1)을 이용하여 비구획(non-compartment) 분석법으로부터 구하였다. 미다졸람의 소실속도상수(Kel)는 최소자승법에 의한 선형회귀분석으로부터 구했으며, 마지막 채혈 시간까지의 곡선하면적(AUC0-last)은 사다리꼴 공식으로부터 산출하였다. 0시간에서 무한대 시간까지의 곡선하면적인 AUCinf는 AUC0-last+Clast/Kel의 수식으로부터 구하였고 경구청소율(Cl/F)은 Dose/AUCinf의 수식으로부터 산출하였다.The metabolic activity of CYP3A enzyme was calculated from the concentration of midazolam in plasma taken 4 hours after the administration of midazolam (CYP3A = 4-h plasma midazolam concentration) or as oral cleaning rate through pharmacokinetic analysis of midazolam ( CYP3A = oral clearance). In other words, the pharmacokinetic properties of midazolam were obtained from non-compartment analysis using WinNonlin ® (Pharsight Co. ver. 4.0.1), a pharmacokinetic analysis program. The loss rate constant (K el ) of midazolam was obtained from the linear regression analysis by the least-squares method, and the area under the curve (AUC 0-last ) until the last blood collection time was calculated from the trapezoidal formula. The AUC inf under the curve from 0 hours to infinity time was obtained from the formula of AUC 0-last + C last / K el and the oral cleaning rate (Cl / F) was calculated from the formula of Dose / AUC inf .

<4-2> 통계적 분석<4-2> Statistical Analysis

상기 <4-1>에 기재된 방법에 따라 산출된 5가지 약물 칵테일 동시 투여 시의(약물용법 D의 경우) 대사효소활성 지표와 단독 투여(약물용법 A 및 B의 경우) 또는 3가지 약물 칵테일 투여 시(약물용법 C의 경우)의 대사효소 활성지표와의 차이를 검정하기 위하여 비모수 검정인 윌콕슨 순위합 검정(Wilcoxon signed rank test)을 수행하였다. Shapiro-Wilk's value를 이용하여 정규성 검정을 하였으며 정규성이 확보된 자료에 대해서는 대응표본 T 검정(paired t test)을 수행하였다. 또한 두 투약 간 대사활성 차이에 대한 유의성은 각 투약 간 대사활성지표의 비에 대한 구간추정으로 검정하였다. 모든 자료는 평균과 95% 신뢰구간으로 나타내었다. 상기의 분석은 통계분석프로그램인 SAS(Ver. 8.01)와 SPSS(Ver. 10.07)를 이용하여, p<0.05일 때 통계적으로 유의한 것으로 인정하였다.Indicative of metabolic enzyme activity and single administration (in the case of drug use A and B) or three drug cocktails during simultaneous administration of the five drug cocktails calculated in accordance with the method described in <4-1>. A nonparametric Wilcoxon signed rank test was performed to test for differences from the metabolic activity indicators in the city (in case of drug use C). Normality test was performed using Shapiro-Wilk's value, and paired t test was performed on data with normality. In addition, the significance of the difference in metabolic activity between two doses was tested by interval estimation for the ratio of metabolic activity index between doses. All data are presented as mean and 95% confidence intervals. The above analysis was recognized as statistically significant when p <0.05 using SAS (Ver. 8.01) and SPSS (Ver. 10.07).

실험 결과, 개별약물의 단독 투여 혹은 3가지 약물 칵테일 투여와 5가지 약물 칵테일 투여로 얻어진 개별 대사효소활성지표의 평균, 95% 신뢰구간은 표 4 및 표 5에 나타낸 바와 같다.As a result, the average and 95% confidence intervals of the individual metabolic enzyme activity indicators obtained by the single drug alone or three drug cocktails and five drug cocktails are shown in Tables 4 and 5.

개별 약물 단독투여 및 5가지 약물 칵테일 투여시 개별 대사효소활성지표의 평균 및 95% 신뢰구간(n=12)Mean and 95% confidence intervals (n = 12) of individual metabolic activity indicators for individual drug alone and five drug cocktails 효소enzyme 표현형 인덱스Phenotype Index 개별약물 단독투여Individual medication alone 5가지 약물 칵테일 투여5 drug cocktails 평균Average 95% CI95% CI 평균Average 95% CI95% CI P valueP value CYP3ACYP3A 경구청소율Oral cleaning rate 129129 100∼157100-157 123123 96∼14996-149 .480.480 CYP2C9CYP2C9 로사틴/E-3174Rosatin / E-3174 0.830.83 0.63∼1.030.63 to 1.03 0.780.78 0.50∼1.050.50 to 1.05 .583.583

3가지 약물 칵테일 투여 및 5가지 약물 칵테일 투여시 개별 대사효소활성지표의 평균 및 95% 신뢰구간(n=12)Mean and 95% confidence intervals (n = 12) of individual metabolic enzyme activity indicators for three drug cocktails and five drug cocktails 효소enzyme 표현형 인덱스Phenotype Index 3가지 약물 칵테일 투여3 drug cocktails 5가지 약물 칵테일 투여5 drug cocktails 평균Average 95% CI95% CI 평균Average 95% CI95% CI P valueP value CYP1A2CYP1A2 파라잔틴/카페인Paraxanthin / Caffeine 0.380.38 0.32∼0.420.32 to 0.42 0.370.37 0.28∼0.460.28-0.46 .583.583 CYP2C19CYP2C19 오메프라졸/5-OH 오메프라졸(n=11)Omeprazole / 5-OH omeprazole (n = 11) 2.492.49 1.62∼3.361.62-3.36 2.592.59 1.80∼3.371.80-3.37 .248.248 CYP2D6CYP2D6 Log[DMP/DP]Log [DMP / DP] -2.24-2.24 -2.6∼-1.88-2.6 to-1.88 -2.39-2.39 -2.81∼-1.97-2.81 to -1.97 .136.136

또한, 5가지 약물 칵테일에 대한 개별약물 단독투여 또는 3가지 약물 칵테일 투여시 대사효소활성지표의 비의 평균과 95% 신뢰구간은 표 6 및 표 7에 나타낸 바와 같다.In addition, the mean and 95% confidence intervals of the ratios of metabolic enzyme activity indicators for individual drug alone or three drug cocktails for the five drug cocktails are shown in Tables 6 and 7.

5가지 약물 칵테일 투여에 대한 개별약물 단독투여시의 대사효소활성지표 비율 평균 및 95% 신뢰구간Mean and 95% Confidence Intervals for Metabolic Enzyme Activity Index of Individual Drug Administration for Five Drug Cocktail Administration 효소enzyme 표현형 인덱스Phenotype Index 5가지 약물/개별약물5 drugs / individual drugs 95% CI95% CI CYP3ACYP3A 경구청소율Oral cleaning rate 0.980.98 0.83∼1.130.83 to 1.13 CYP2C9CYP2C9 로사탄/E-3174Rosatan / E-3174 0.970.97 0.70∼1.240.70 to 1.24

5가지 약물 칵테일 투여에 대한 3가지 약물 투여시의 대사효소활성지표 비율 평균 및 95% 신뢰구간 Mean and 95% Confidence Intervals for Metabolic Enzyme Indices at Three Drug Doses for Five Drug Cocktails 효소enzyme 표현형 인덱스Phenotype Index 5가지 약물/3가지 약물5 drugs / 3 drugs 95% CI95% CI CYP1A2CYP1A2 파라잔틴/카페인Paraxanthin / Caffeine 0.980.98 0.81∼1.140.81 to 1.14 CYP2C19CYP2C19 오메프라졸/5-OH 오메프라졸(n=11)Omeprazole / 5-OH omeprazole (n = 11) 1.081.08 0.98∼1.170.98-1.17 CYP2D6CYP2D6 Log[DMP/DP]Log [DMP / DP] 1.071.07 0.98∼1.150.98-1.15

<4-3> 약물의 단독투여시 및 칵테일 투여시 CYP3A 효소의 대사활성지표 비교<4-3> Comparison of Metabolic Activity Indicators of CYP3A Enzyme During Drug Administration and Cocktail Administration

미다졸람 경구청소율의 경우 미다졸람 단독 투여시 평균 129L/h(95% 신뢰구간, 100∼157L/h)로 나타났고 5가지 약물 칵테일 투여시에는 평균 123L/h(95% 신뢰구간, 96∼149L/h)로 나타났다(표 4). 따라서, 미다졸람 단독 투여한 경우를 5가지 약물 칵테일을 투여한 경우와 비교하여 볼 때 두 투약 간에 큰 차이가 없음을 알 수 있었다(p=0.480). 또한 5가지 약물 칵테일을 투여한 경우 단독 투여한 경우와 비교시 CYP3A 효소의 대사활성이 증가하거나 감소하는 양상은 나타나지 않았다(도 1). 나아가, 5가지 약물의 칵테일 투여시에 대한 단독투여시의 경구청소율 비에 대한 95% 신뢰구간 추정에서도 0.83∼1.13으로 나타나 두 투약 간에 효소활성의 차이가 없음을 알 수 있었다(표 6). The midazolam oral cleaning rate averaged 129L / h (95% confidence interval, 100-157L / h) when administered midazolam alone, and averaged 123L / h (95% confidence interval, 96-149L) when administered five drug cocktails. / h) (Table 4). Therefore, when the midazolam alone administration was compared with the administration of the five drug cocktails, there was no significant difference between the two doses (p = 0.480). In addition, the administration of the five drug cocktails did not appear to increase or decrease the metabolic activity of the CYP3A enzyme compared to the single administration (Fig. 1). Furthermore, the 95% confidence interval for the ratio of the oral cleaning rate to the administration of five drugs for cocktail administration was 0.83 to 1.13, indicating that there was no difference in enzyme activity between the two doses (Table 6).

또한 대사활성지표로써 투약 후 4시간째 혈액 검체를 사용한 비율이 적절한지 여부를 확인하고자 피험자 12명에 대하여 개별약물의 단독투여와 5가지 약물 칵테일 투여시를 각각 하나의 개체로 하여 투약 후 4시간째에 채취한 혈액 검체에서의 미다졸람의 농도와 12시간 미다졸람 곡선하면적(AUC0-12h) 사이의 상관성을 살펴보았다(n=24). 그 결과, r2=0.863, p<0.001로 좋은 상관성을 보였다(도 2). In addition, to check whether the ratio of blood samples was adequate for 4 hours after administration as an indicator of metabolic activity, 4 subjects were administered with 12 individual subjects alone and 5 drug cocktails. The correlation between the concentration of midazolam and the area under the 12-hour midazolam curve (AUC 0-12h ) in the blood samples collected was examined (n = 24). As a result, r 2 = 0.863 and p <0.001 showed good correlation (FIG. 2).

4시간째 채취한 미다졸람의 혈중 농도는 단독 투여 및 5가지 약물의 칵테일 투여시 각각 평균 1.39(95% 신뢰구간, 1.04∼1.74) 및 1.37(95% 신뢰구간, 1.03∼1.71)로 두 투약 간에 큰 차이가 없었다(P=0.875)(도 3).The blood concentrations of midazolam collected at 4 hours were 1.39 (95% confidence interval, 1.04 to 1.74) and 1.37 (95% confidence interval, 1.03 to 1.71) between the two doses, respectively, when administered alone and with cocktails of five drugs. There was no significant difference (P = 0.875) (FIG. 3).

<4-4> 약물의 단독투여시 및 칵테일 투여시 CYP2C9 대사효소활성지표의 비교<4-4> Comparison of CYP2C9 Metabolic Enzyme Activity Indicators During Drug Administration and Cocktail Administration

CYP2C9 대사효소활성지표(로사탄/E-3147)의 경우도 단독투여 및 5가지 약물의 칵테일 투여시 각각 평균 0.83(95% 신뢰구간, 0.63∼1.08) 및 0.78(95% 신뢰구간, 0.50∼1.05)로 두 투약 간 통계적으로 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다(P=0.583)(표 4). 한편, 5가지 약물의 칵테일 투여시 대사효소활성지표의 편차가 다소 증가하는 양상을 나타냈으나 전체적으로 볼 때 대사가 증가하거나 감소하는 경향을 나타내지는 않았다(도 4). 또한 대사효소활성지표 비에 대한 95% 신뢰구간 추정시 0.70∼1.24로 두 투약 간 차이를 보이지 않았으며 한쪽으로 치우치는 경향도 보이지 않았다(표 6). The CYP2C9 metabolic enzyme activity index (Rosatan / E-3147) also averaged 0.83 (95% confidence interval, 0.63 to 1.08) and 0.78 (95% confidence interval, 0.50 to 1.05, respectively) when administered alone or with cocktails of five drugs. ) Showed no statistically significant difference between the two doses (P = 0.583) (Table 4). On the other hand, the variation of the metabolic enzyme activity index slightly increased when the cocktails were administered to five drugs, but the overall metabolism did not show a tendency to increase or decrease (FIG. 4). In addition, the 95% confidence interval for metabolic enzyme activity index ratio was 0.70 to 1.24, showing no difference between the two doses and a bias toward one side (Table 6).

나아가, 대사활성지표로써 0~8시간까지의 뇨 검체를 사용한 비율이 적절한지 여부를 확인하고자 피험자 12명에 대하여 단일 약물투여와 5가지 약물 칵테일 투여시를 각각 하나의 개체로 하여 투약 후 0~8시간 사이에 채취한 소변 검체에서의 로사탄/E-3174 비와 혈액 검체에서의 12시간 로사탄/E3174 곡선하면적(AUC0-12h) 비 사이의 상관성을 살펴보았다(n=24). 그 결과, r2=0.726, p<0.001로 좋은 상관성을 보였다(도 5). 또한 추가로 수행한 8∼12시간 사이에 채취한 소변에서의 로사탄/E-3147 비와 12시간 로사탄/E-3174 곡선하면적(AUC) 비 사이에도 좋은 상관성을 보였다(r2=0.693, p<0.001)(도 6). 따라서, 0~8시간 사이에 채취한 소변 검체 및 0~12시간 사이에 채취한 소변 검체 모두 대사활성지표의 산출을 위해 사용하는 것이 무방한 것으로 사료되었다. 한편, 시험절차상의 간편성을 고려할 때 0~8시간 사이에 채취한 소변 검체를 사용하는 것이 좀더 적절한 것으로 판단되나, 상황에 따라서 어느 것을 사용해도 큰 문제가 없을 것으로 사료되었다.Furthermore, to determine whether the ratio of using urine specimens from 0 to 8 hours as an indicator of metabolic activity was appropriate, 12 subjects were treated with a single drug and five drug cocktails as one individual. The correlation between the losartan / E-3174 ratio in urine samples taken between 8 h and the 12 h losartan / E3174 area under the curve (AUC 0-12 h ) in blood samples was examined (n = 24). As a result, r 2 = 0.726 and p <0.001 showed good correlation (FIG. 5). There was also a good correlation between the Lostan / E-3147 ratio and the 12-hour Lostan / E-3174 area under the curve (AUC) ratio in urine collected between 8 and 12 hours (r 2 = 0.693). , p <0.001) (FIG. 6). Therefore, it is considered that both urine samples collected between 0 and 8 hours and urine samples collected between 0 and 12 hours can be used for the calculation of metabolic activity indicators. On the other hand, considering the simplicity of the test procedure, it is more appropriate to use urine samples collected between 0 and 8 hours.

<4-5> 3가지 또는 5가지 약물의 칵테일 투여시 CYP1A2 대사효소활성지표의 비교<4-5> Comparison of CYP1A2 Metabolizing Enzyme Indices with Three or Five Drug Cocktails

CYP1A2 대사효소활성지표(파라잔틴/카페인)의 경우 3가지 약물의 칵테일 투여 및 5가지 약물의 칵테일 투여시 각각 평균 0.38(95% 신뢰구간, 0.32∼0.42) 및 0.37(95% 신뢰구간, 0.28∼0.46)로 두 투약 간 비교시 통계적으로 유의한 차이가 없었다(P=0.583)(표 5). 또한 CYP2C9의 경우에서와 마찬가지로 3가지 약물의 칵테일 투여시와 비교해 보면 5가지 약물의 칵테일 투여시 대사효소활성지표의 편차가 다소 증가하는 모습을 보였으나 전체적으로 볼 때 대사가 증가하거나 감소하는 경향을 나타내지 않았다(도 7). 나아가, 대사활성지표의 비에 대한 95% 신뢰구간 추정 시 0.81∼1.14로 두 투약 간 차이를 보이지 않았다(표 7). In the case of CYP1A2 metabolic activity index (paraxanthin / caffeine), the average of 0.38 (95% confidence interval, 0.32-0.42) and 0.37 (95% confidence interval, 0.28-0) for the cocktail administration of three drugs and the cocktail administration of five drugs, respectively 0.46), there was no statistically significant difference between the two doses (P = 0.583) (Table 5). In addition, as in the case of CYP2C9, the variation of metabolic enzyme activity index was slightly increased when cocktails of five drugs were compared with that of cocktails of three drugs, but the overall metabolism tends to increase or decrease. (FIG. 7). Furthermore, the 95% confidence interval for the ratio of metabolic activity indicators did not show a difference between the two doses (0.81 to 1.14) (Table 7).

대사활성지표로서 투약 후 4시간째 채취한 혈액검체를 사용하는 것이 적절한지 여부를 확인하고자 피험자 12명에 대하여 3가지 약물 칵테일 투여와 5가지 약물 칵테일 투여시를 각각 하나의 개체로 하여 투약 후 4시간째 채취한 혈액에서의 파라잔틴/카페인의 농도 비와 혈액 검체에서의 12시간 파라잔틴/카페인 곡선하면적(AUC0-12h) 비 사이의 상관성을 살펴보았다(n=24). 그 결과, r2=0.949, p<0.001로 좋은 상관성을 보였다(도 8). 따라서, 4시간째 채취한 혈액에서의 파라잔틴/카페인의 비가 효소대사활성을 반영하는 좋은 지표임을 알 수 있었다.To determine whether it is appropriate to use the blood sample collected 4 hours after the administration as a metabolic activity indicator, 3 subjects and 5 drug cocktails were administered to 12 subjects. The correlation between the concentration of paraxanthin / caffeine in blood collected over time and the area under the 12 hour paraxanthin / caffeine curve (AUC 0-12h ) in blood samples was examined (n = 24). As a result, r 2 = 0.949, p <0.001 showed a good correlation (Fig. 8). Therefore, it was found that the ratio of paraxanthin / caffeine in blood collected at 4 hours was a good indicator reflecting the enzyme metabolic activity.

<4-6> 3가지 또는 5가지 약물의 칵테일 투여시 CYP2C19 대사효소활성지표의 비교<4-6> Comparison of CYP2C19 Metabolic Enzyme Activity Indicators During Cocktail Administration of Three or Five Drugs

CYP2C19 대사효소활성지표(오메프라졸/5-OH 오메프라졸)의 경우 3가지 약물 칵테일 투여 및 5가지 약물 칵테일 투여시 각각 평균 2.49(95% 신뢰구간, 1.62∼3.36) 및 2.59(95% 신뢰구간, 1.80∼3.37)로 두 투약 간 비교시 통계적으로 유의한 차이가 없었다(P=0.248)(표 5). CYP2C19 metabolic enzyme activity index (omeprazole / 5-OH omeprazole) was averaged at 2.49 (95% confidence interval, 1.62 to 3.36) and 2.59 (95% confidence interval, 1.80 to 3. 3.37), there was no statistically significant difference between the two doses (P = 0.248) (Table 5).

또한 3가지 약물 칵테일을 투여한 경우와 비교시 5가지 약물 칵테일을 투여한 경우 CYP2C19 효소의 대사활성이 증가하거나 감소하는 양상은 나타나지 않았다(도 9). 나아가 대사효소활성지표의 비에 대한 95% 신뢰구간 추정에서 0.81∼1.14로 두 투약간 차이를 나타내지 않았다(표 7). In addition, the metabolic activity of the CYP2C19 enzyme was not increased or decreased when the five drug cocktails were administered compared with the three drug cocktails (FIG. 9). Furthermore, in the 95% confidence interval estimate for the ratio of metabolic enzyme activity indicators, there was no difference between the two doses (0.81 to 1.14) (Table 7).

대사활성지표로서 투약 후 3시간째 채취한 혈액검체를 사용하는 것이 적절한지 여부를 확인하고자 피험자 12명에 대하여 3가지 약물 칵테일 투여와 5가지 약물 칵테일 투여시를 각각 하나의 개체로 하여 투약 후 3시간째 채취한 혈액에서의 오메프라졸/5-OH 오메프라졸 농도 비와 혈액에서의 12시간 오메프라졸/5-OH 오메프라졸 곡선하면적(AUC0-12h) 비 사이의 상관성을 살펴보았다(n=24). 그 결과, r2=0.865, p<0.001로 좋은 상관성을 보였다(도 10). 한편, 2시간째에 채혈한 혈액에서 1명의 피험자의 경우 오메프라졸이 검출되지 않았다. 따라서, 상기 2시간째에 채혈한 혈액은 적절하지 않은 검체로 판단되었다. 또한, 4시간째 채취한 혈액에서 오메프라졸/5-OH 오메프라졸 농도 비와 혈액 검체에서의 12시간 오메프라졸/5-OH 오메프라졸 곡선하면적(AUC0-12h) 비 사이의 상관성을 비교한 결과, r2=0.908, p<0.001로 좋은 상관성을 보였다(도 11). 한편, 칵테일을 탐침약물로 사용한 CYP1A2 효소 활성을 측정하기 위한 적절한 검체를 투약 후 4시간째 혈액으로 선정하였으므로 시험 편의상 CYP2C19 효소 활성을 측정하기 위한 적절한 검체로서 투약 후 4시간째에 채취한 혈액을 사용하는 것이 합리적인 것으로 판단되었다. To determine whether it is appropriate to use the blood sample collected three hours after the administration as a metabolic activity indicator, three subjects and five drug cocktails were administered to 12 subjects. The correlation between the ratio of omeprazole / 5-OH omeprazole concentration in blood taken over time and the area under the curve of 12 hour omeprazole / 5-OH omeprazole in blood (AUC 0-12h ) was examined (n = 24). As a result, r 2 = 0.865 and p <0.001 showed good correlation (FIG. 10). On the other hand, omeprazole was not detected in one subject from blood collected at 2 hours. Therefore, the blood collected at the second hour was judged to be an inappropriate sample. In addition, the correlation between the ratio of omeprazole / 5-OH omeprazole concentration in blood collected at 4 hours and the area under the curve (AUC 0-12h ) at 12 hours omeprazole / 5-OH omeprazole in blood samples was compared. 0.908, p <0.001 showed good correlation (FIG. 11). On the other hand, an appropriate sample for measuring CYP1A2 enzyme activity using a cocktail as a probe drug was selected as blood 4 hours after dosing.As a test sample, blood collected 4 hours after dosing was used as an appropriate sample for measuring CYP2C19 enzyme activity. Was judged to be reasonable.

상기 4시간째 채취한 혈액에서 오메프라졸/5-OH 오메프라졸 농도 비는 3가지 약물 칵테일 투여 및 5가지 약물 칵테일 투여시 각각 평균 2.09(95% 신뢰구간, 1.18∼3.01) 및 2.21(95% 신뢰구간, 1.35∼3.08)로 두 투약 간 큰 차이가 없었다(P=0.328)(도 12). 또한, 3가지 약물 칵테일 투여에 대한 5가지 약물 칵테일 투여 시 비의 95% 신뢰구간이 0.89에서 1.36으로 1을 포함하므로 두 투약간 대사효소활성 지표가 차이가 없음을 알 수 있었다.The omeprazole / 5-OH omeprazole concentration ratio in the blood collected at the 4 hour period was 2.09 (95% confidence interval, 1.18 to 3.01) and 2.21 (95% confidence interval, respectively) for three drug cocktails and five drug cocktails, respectively. 1.35 to 3.08), there was no significant difference between the two doses (P = 0.328) (FIG. 12). In addition, since the 95% confidence interval of the ratio of five drug cocktails for the three drug cocktails included 1 from 0.89 to 1.36, there was no difference in the metabolic activity index between the two doses.

<4-7> 3가지 또는 5가지 약물의 칵테일 투여시 CYP2D6 대사효소활성지표의 비교<4-7> Comparison of CYP2D6 Metabolic Enzyme Activity Indicators in Three or Five Drug Administrations

CYP2D6 대사활성지표(log[덱스트로메톨판/덱스트로판])의 경우 3가지 약물 칵테일 투여 및 5가지 약물 칵테일 투여시 각각 평균 -2.24(95% 신뢰구간, -26∼-1.88) 및 -2.39(95% 신뢰구간, -2.81∼-1.97)로 두 투약 간 비교 시 통계적으로 유의한 차이가 없었다(P=0.136)(표 5). 또한 3가지 약물 칵테일을 투여한 경우와 비교시 5가지 약물 칵테일을 투여한 경우 CYP2D6 효소의 대사활성이 증가하거나 감소하는 양상은 나타나지 않았다(도 13). 대사효소활성지표의 비에 대한 95% 신뢰구간 추정에서 0.98∼1.15로 두 투약 간 차이를 보이지 않았다(표 7).The CYP2D6 metabolic activity index (log [dextrometolpan / dextrose]) averaged -2.24 (95% confidence interval, -26 to -1.88) and -2.39 for three drug cocktails and five drug cocktails, respectively. There was no statistically significant difference between the two doses (95% confidence interval, -2.81 to -1.97) (P = 0.136) (Table 5). In addition, the metabolic activity of the CYP2D6 enzyme was not increased or decreased when the five drug cocktails were administered compared with the three drug cocktails (FIG. 13). The 95% confidence interval estimate for the ratio of metabolic enzyme activity indicators showed no difference between the two doses (0.98-1.15) (Table 7).

상기와 같은 실험결과들로부터 5가지 약물의 칵테일 투여시의 대사효소활성지표는 단독투여 또는 3가지 약물의 칵테일 투여시의 대사효소활성지표와 비교 시 통계적으로 유의한 차이를 보여주지 않았다. 또한 각 투약 간 대사효소활성지표의 비에 대한 95% 신뢰구간을 구했을 때 모두 1을 포함하므로, 각 투약 간 대사효소활성지표가 차이가 없음을 알 수 있었다.From the above experimental results, the metabolic enzyme activity index at the time of cocktail administration of the five drugs did not show a statistically significant difference compared with the metabolic enzyme activity index at the cocktail administration of the three drugs alone. In addition, when the 95% confidence interval for the ratio of metabolic enzyme activity index between each dose was included all 1, it was found that there is no difference between the metabolic enzyme activity index between each dose.

본 발명에 따른 5가지 약물 칵테일을 포함하는 사이토크롬 P450 효소 활성도의 고속 평가용 인제 칵테일 키트는 탐침약물 간에 상호작용을 나타내지 않으면서도 부작용이 없이 5종의 시토크롬 P450 효소의 대사활성을 동시에 고속으로 측정할 수 있는 장점이 있다. 특히 종래 칵테일의 경우에는 와파린 등의 사용으로 인한 부작용이 발생할 수 있지만, 인제칵테일은 이러한 부작용 발생 없이 사용할 수 있다. 또한 인제 칵테일은 최소한의 침습적 시료 채취 (4시간 혈액 1회 및 8시간 뇨 1회) 만을 필요로 하고, LC/MS/MS를 이용한 동시 분석을 통해 분석시간을 단축할 수 있는 장점이 있다. Inje cocktail kit for high-speed evaluation of cytochrome P450 enzyme activity comprising five drug cocktails according to the present invention simultaneously measures the metabolic activity of the five cytochrome P450 enzymes without any side effects without showing interactions between the probes There is an advantage to this. Particularly, in the case of the conventional cocktail, side effects due to the use of warfarin may occur, but the Inje cocktail may be used without the occurrence of such side effects. Inje cocktails require minimal invasive sampling (one time for 4 hours and once for 8 hours of urine) and have the advantage of reducing analysis time through simultaneous analysis using LC / MS / MS.

Claims (6)

카페인 50~200mg, 로사탄 25~100mg, 오메프라졸 10~40mg, 덱스트로메톨판 10~50mg 및 미다졸람 1~5mg으로 이루어진 탐침약물을 포함하는 사이토크롬 P450 효Cytochrome P450 efficacies comprising a probe drug consisting of caffeine 50-200 mg, losartan 25-100 mg, omeprazole 10-40 mg, dextrometolphan 10-50 mg, and midazolam 1-5 mg 소 활성도의 고속 평가용 칵테일 키트.Cocktail kit for fast evaluation of bovine activity. 제1항에 있어서, 상기 사이토크롬 P450 효소가 CYP1A2, CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6 및 CYP3A 효소로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 것임을 특징으로 하는 사이토크롬 P450 효소 활성도의 고속 평가용 칵테일 키트.The cocktail kit for rapid evaluation of cytochrome P450 enzyme activity according to claim 1, wherein the cytochrome P450 enzyme is selected from the group consisting of CYP1A2, CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6, and CYP3A enzymes. 제1항에 있어서, 상기 탐침약물이 경구투여되는 것을 특징으로 하는 사이토The cytosol according to claim 1, wherein the probe drug is orally administered. 크롬 P450 효소 활성도의 고속 평가용 칵테일 키트.Cocktail kit for fast evaluation of chromium P450 enzyme activity. 제1항에 있어서, 상기 탐침약물은 동시에(simultaneous) 또는 순차적(sequential)으로 투여되는 것을 특징으로 하는 사이토크롬 P450 효소 활성도의 고속 평가용 칵테일 키트. The cocktail kit for rapid evaluation of cytochrome P450 enzyme activity according to claim 1, wherein the probe drug is administered simultaneously or sequentially. 제4항에 있어서, 카페인, 로사탄, 오메프라졸 및 미다졸람을 동시에 투약한 후 4시간 뒤에 덱스트로메톨판을 투약하는 것을 특징으로 하는 사이토크롬 P450 효소 활성도의 고속 평가용 칵테일 키트.5. The cocktail kit for rapid evaluation of cytochrome P450 enzyme activity according to claim 4, characterized in that dextrometolpan is administered 4 hours after simultaneously administering caffeine, losartan, omeprazole and midazolam. 삭제delete
KR1020050039112A 2005-05-11 2005-05-11 A cocktail kit for high-throughput evaluation of human cytochrome P450 enzyme KR100658184B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050039112A KR100658184B1 (en) 2005-05-11 2005-05-11 A cocktail kit for high-throughput evaluation of human cytochrome P450 enzyme

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050039112A KR100658184B1 (en) 2005-05-11 2005-05-11 A cocktail kit for high-throughput evaluation of human cytochrome P450 enzyme

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060116620A KR20060116620A (en) 2006-11-15
KR100658184B1 true KR100658184B1 (en) 2006-12-14

Family

ID=37653553

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050039112A KR100658184B1 (en) 2005-05-11 2005-05-11 A cocktail kit for high-throughput evaluation of human cytochrome P450 enzyme

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100658184B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012109586A2 (en) * 2011-02-11 2012-08-16 University Of Rochester Methods and systems for evaluating and predicting the reactivity of monooxygenase enzymes
WO2014010777A1 (en) * 2012-07-13 2014-01-16 인제대학교 산학협력단 Minimum capacity cocktail kit for high-rate evaluation of cytochrome p450 enzyme activity

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101951102B1 (en) * 2017-05-23 2019-02-21 경북대학교 산학협력단 Composition and Method for Evaluating Activity of Metabolizing Enzyme of New Drug Candidates

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012109586A2 (en) * 2011-02-11 2012-08-16 University Of Rochester Methods and systems for evaluating and predicting the reactivity of monooxygenase enzymes
WO2012109586A3 (en) * 2011-02-11 2013-01-24 University Of Rochester Methods and systems for evaluating and predicting the reactivity of monooxygenase enzymes
US9273342B2 (en) 2011-02-11 2016-03-01 University Of Rochester Methods and systems for evaluating and predicting the reactivity of monooxygenase enzymes
WO2014010777A1 (en) * 2012-07-13 2014-01-16 인제대학교 산학협력단 Minimum capacity cocktail kit for high-rate evaluation of cytochrome p450 enzyme activity

Also Published As

Publication number Publication date
KR20060116620A (en) 2006-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Yin et al. Pharmacogenetics and herb–drug interactions: experience with: Ginkgo biloba: and omeprazole
Tanaka et al. Metabolic disposition of pantoprazole, a proton pump inhibitor, in relation to S‐mephenytoin 4′‐hydroxylation phenotype and genotype
Bosilkovska et al. Geneva cocktail for cytochrome p450 and P‐glycoprotein activity assessment using dried blood spots
Obach et al. In vitro cytochrome P450 inhibition data and the prediction of drug‐drug interactions: qualitative relationships, quantitative predictions, and the rank‐order approach
Christensen et al. The Karolinska cocktail for phenotyping of five human cytochrome P450 enzymes
Andersson et al. Pharmacokinetics and effect on caffeine metabolism of the proton pump inhibitors, omeprazole, lansoprazole, and pantoprazole
Baldwin et al. Increased omeprazole metabolism in carriers of the CYP2C19* 17 allele; a pharmacokinetic study in healthy volunteers
Lam et al. CYP2D6 inhibition by selective serotonin reuptake inhibitors: analysis of achievable steady‐state plasma concentrations and the effect of ultrarapid metabolism at CYP2D6
Chiba et al. Oxidative metabolism of omeprazole in human liver microsomes: cosegregation with S-mephenytoin 4'-hydroxylation.
Kashuba et al. Effect of fluvoxamine therapy on the activities of CYP1A2, CYP2D6, and CYP3A as determined by phenotyping
Ushiama et al. Dose‐dependent inhibition of CYP3A activity by clarithromycin during Helicobacter pylori eradication therapy assessed by changes in plasma lansoprazole levels and partial cortisol clearance to 6β‐hydroxycortisol
Yin et al. CYP2C9, but not CYP2C19, polymorphisms affect the pharmacokinetics and pharmacodynamics of glyburide in Chinese subjects
Han et al. Effect of silymarin on the pharmacokinetics of losartan and its active metabolite E-3174 in healthy Chinese volunteers
Zhang et al. Effects of genetic polymorphisms on the pharmacokinetics and pharmacodynamics of proton pump inhibitors
Ismail et al. The relevance of CYP2D6 genetic polymorphism on chronic metoprolol therapy in cardiovascular patients
Amchin et al. Effect of venlafaxine versus fluoxetine on metabolism of dextromethorphan, a CYP2D6 probe
Alberto Keller et al. In vivo phenotyping methods: cytochrome P450 probes with emphasis on the cocktail approach
Molden et al. Pharmacokinetics of diltiazem and its metabolites in relation to CYP2D6 genotype
Tomalik-Scharte et al. Effect of propiverine on cytochrome P450 enzymes: a cocktail interaction study in healthy volunteers
Chung et al. Clinical implications, diagnosis, and management of diabetes in patients with chronic liver diseases
Gravel et al. Use of 4β‐hydroxycholesterol plasma concentrations as an endogenous biomarker of CYP3A activity: Clinical validation in individuals with type 2 diabetes
Gerloff et al. Pharmacokinetics and absolute bioavailability of lansoprazole
Bruce et al. In vivo effect of clarithromycin on multiple cytochrome P450s
Liu et al. Relative bioavailability and pharmacokinetic comparison of two different enteric formulations of omeprazole
KR100658184B1 (en) A cocktail kit for high-throughput evaluation of human cytochrome P450 enzyme

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
N231 Notification of change of applicant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121011

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130926

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141208

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151102

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171206

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181127

Year of fee payment: 13