pharmjournalРазработка и регистрация лекарственных средствDrug development & registration2305-20662658-5049LLC «CPHA»10.33380/2305-2066-2021-10-3-105-113pharmjournal-1004Research ArticleДОКЛИНИЧЕСКИЕ И КЛИНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯPRECLINICAL AND CLINICAL STUDIESОпределение лаппаконитина, дитерпенового алкалоида, получаемого из растений Aconitum leucostomum, и его активного метаболита N-дезацетиллаппаконитина в плазме крови и в цельной крови человекаDetermination of Lappaconitin, Diterpene Alkaloide Obtained from Plants Aconitum leucostomum, and its Active Metabolite N-desacetyllappaconitin in Human Plasma and Bloodhttps://orcid.org/0000-0001-6621-1060АрчаковаО. А.ArchakovaO. A.

Арчакова Ольга А.

117246, Москва, Научный пр., д. 20, стр. 3.

Olga A. Archakova.

20/3, Nauchny proezd, Moscow, 117246.

o.archakova@cpha.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8354-7877КомаровТ. Н.KomarovT. N.

117246, Москва, Научный пр., д. 20, стр. 3; 115409, Москва, Каширское шоссе, д. 31.

Timofey N. Komarov.

20/3, Nauchny proezd, Moscow, 117246; 31, Kashirskoe highway, Moscow, 115409.

https://orcid.org/0000-0001-8791-1971РоговА. В.RogovA. V.

117216, Москва, ул. Грина, д. 7, стр. 29.

Anton V. Rogov.

7/29, Green str., Moscow, 117216.

https://orcid.org/0000-0003-4894-7001ЩелгачеваД. С.ShchelgachevaD. S.

117246, Москва, Научный пр., д. 20, стр. 3.

Dana S. Shchelgacheva.

20/3, Nauchny proezd, Moscow, 117246.

https://orcid.org/0000-0003-2611-501XАлешинаА. В.AleshinaA. A.

117246, Москва, Научный пр., д. 20, стр. 3.

Alexandra A. Aleshina.

20/3, Nauchny proezd, Moscow, 117246.

https://orcid.org/0000-0001-7496-8186БагаеваН. С.BagaevaN. S.

117246, Москва, Научный пр., д. 20, стр. 3.

Natalia S. Bagaeva.

20/3, Nauchny proezd, Moscow, 117246.

https://orcid.org/0000-0002-1185-8630ШохинИ. Е.ShohinI. E.

117246, Москва, Научный пр., д. 20, стр. 3.

Igor E. Shohin.

20/3, Nauchny proezd, Moscow, 117246.

ООО «Центр Фармацевтической Аналитики» (ООО «ЦФА»)LLC "CPHA"ООО «Центр Фармацевтической Аналитики» (ООО «ЦФА»); Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» (НИЯУ МИФИ)LLC "CPHA"; National Research Nuclear University MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute)АО «Фармцентр ВИЛАР»JSC "Pharmcenter VILAR"202128082021103105113Copyright © Арчакова О.А., Комаров Т.Н., Рогов А.В., Щелгачева Д.С., Алешина А.В., Багаева Н.С., Шохин И.Е., 20212021Арчакова О.А., Комаров Т.Н., Рогов А.В., Щелгачева Д.С., Алешина А.В., Багаева Н.С., Шохин И.Е.Archakova O.A., Komarov T.N., Rogov A.V., Shchelgacheva D.S., Aleshina A.A., Bagaeva N.S., Shohin I.E.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.pharmjournal.ru/jour/article/view/1004Введение

Введение. Лаппаконитин представляет собой алкалоид, содержащийся в корнях и надземной части аконита белоустого (Aconitum leucostomum Vorosh.) и обладающий антиаритмическим действием. После приема препаратов лаппаконитина в организме человека образуется 8 изученных фармакологически активных метаболитов, наибольшую активность среди которых проявляет N-дезацетиллаппаконитин. Фармакокинетика препаратов лаппаконитина изучена недостаточно. Препараты лаппаконитина имеют узкий терапевтический диапазон и обладают большим количеством побочных эффектов, поэтому для оценки безопасности применения препаратов лаппаконитина возникает необходимость полноценного изучения его фармакокинетики.

Цель

Цель. Целью исследования является разработка методики определения лаппаконитина и его активного метаболита N-дезацетиллаппаконитина в плазме крови и в цельной крови человека методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с тандемным масс-селективным детектированием (ВЭЖХ-МС/МС).

Материалы и методы

Материалы и методы. Определение лаппаконитина и N-дезацетиллаппаконитина в плазме крови и в цельной крови человека проводили методом ВЭЖХ-МС/МС. В качестве пробоподготовки был использован способ осаждения ацетонитрилом.

Результаты и обсуждение

Результаты и обсуждение. Разработанная методика определения лаппаконитина и N-дезацетиллаппаконитина в плазме крови и в цельной крови человека была валидирована по следующим валидационным параметрам: селективность, эффект матрицы, калибровочная кривая, точность, прецизионность, степень извлечения, нижний предел количественного определения, перенос пробы, стабильность.

Заключение

Заключение. Разработана и валидирована методика определения лаппаконитина и N-дезацетиллаппаконитина в плазме крови и в цельной крови человека методом ВЭЖХ-МС/МС. Подтвержденные аналитические диапазоны методики составили 0,50-50,00 нг/мл в биологической матрице для лаппаконитина и 0,50-100,00 нг/мл в биологической матрице для N-дезацетиллаппаконитина. Полученные аналитические диапазоны позволяют применять разработанную методику для проведения фармакокинетических исследований препаратов лаппаконитина.

Introduction

Introduction. Lappaconitine is an alkaloid, contained into Aconitum leucostomum Vorosh. roots and herbs. The alkaloid is indicated to arrhythmia. The lappaconitine drugs are metabolized into eight pharmacologically active substances, but N-desacetyllappaconitine is the most effective. Drugs based on a lappaconitine has narrow therapeutic range and many kinds of side effects. Pharmacokinetics of lappaconitine should be more studied for safety medical use of lappaconitine drugs.

Aim

Aim. The aim of this study is to develop method for the quantitative determination of lappaconitine and its active metabolite N-desacetyllappaconitine in human plasma and blood by high performance liquid chromatography and tandem mass spectrometry (HPLC-MS/MS).

Materials and methods

Materials and methods. Determination of lappaconitine and N-desacetyllappaconitine in plasma and blood was carried out by HPLC-MS/MS. The samples were processed by acetonitrile protein precipitation.

Results and discussion

Results and discussion. This method was validated by next parameters: selectivity, matrix effect, calibration curve, accuracy, precision, spike recovery, lower limit of quantification, carry-over effect and stability.

Conclusion

Conclusion. The method of the quantitative determination of lappaconitine and N-desacetyllappaconitine in human plasma and blood was developed and validated by HPLC-MS/MS. The analytical range of the was 0.50-50.00 ng/ml for lappaconitine and 0.50-100.00 ng/ml for N-desacetyllappaconitine in biological matrix. Method could be applied to determination of lappaconitine and N-desacetyllappaconitine for PK studies.

лаппаконитинN-дезацетиллаппаконитинплазмакровьВЭЖХ-МС/МСвалидацияфармакокинетикаlappaconitineN-desacetyllappaconitineplasmabloodHPLC-MS/MSvalidationpharmacokineticsReferencesWHO reveals leading causes of death and disability worldwide: 2000-2019. Available at: https://www.who.int/news/item/09-12-2020-who-reveals-leading-causes-of-death-and-disability-worldwide-2000-2019. Accessed: 14.07.2021.WHO reveals leading causes of death and disability worldwide: 2000-2019. Available at: https://www.who.int/news/item/09-12-2020-who-reveals-leading-causes-of-death-and-disability-worldwide-2000-2019. Accessed: 14.07.2021.Sanoev Z. I., Khamroev T. T., Djaxangirov F. N., Sadikov A. Z., Sagdullaev S. S. Antiarrhythmic Activity of N-Deacety lappaconitine when Administered Orally. Annals of the Romanian Society for Cell Biology. 2021;25(2):2339-2346.Sanoev Z. I., Khamroev T. T., Djaxangirov F. N., Sadikov A. Z., Sagdullaev S. S. Antiarrhythmic Activity of N-Deacety lappaconitine when Administered Orally. Annals of the Romanian Society for Cell Biology. 2021;25(2):2339-2346.Gui Yu., Lu Y., Li S., Zhang M., Duan X., Liu C. C., Jia J., Liu G. Direct analysis in real time-mass spectrometry for rapid quantification of five anti-arrhythmic drugs in human serum: application to therapeutic drug monitoring. Scientific Reports. 2020;10(1):1-10. DOI: 10.1038/s41598-020-72490-w.Gui Yu., Lu Y., Li S., Zhang M., Duan X., Liu C. C., Jia J., Liu G. Direct analysis in real time-mass spectrometry for rapid quantification of five anti-arrhythmic drugs in human serum: application to therapeutic drug monitoring. Scientific Reports. 2020;10(1):1-10. DOI: 10.1038/s41598-020-72490-w.Babapoor-Farrokhran S., Rasekhi R. T., Gill D., Babapoor S., Amanullah A. Arrhythmia in COVID-19. SN Comprehensive Clinical Medicine. 2020:2(9):1430-1435. DOI: 10.1007/s42399-020-00454-2.Babapoor-Farrokhran S., Rasekhi R. T., Gill D., Babapoor S., Amanullah A. Arrhythmia in COVID-19. SN Comprehensive Clinical Medicine. 2020:2(9):1430-1435. DOI: 10.1007/s42399-020-00454-2.Kochi A. N., Tagliari A. P., Forleo G. B., Fassini G. M., Tondo C. Cardiac and arrhythmic complications in patients with COVID-19. Journal of Cardiovascular Electrophysiology. 2020;31(5):1003-1008. DOI: 10.1111/jce.14479.Kochi A. N., Tagliari A. P., Forleo G. B., Fassini G. M., Tondo C. Cardiac and arrhythmic complications in patients with COVID-19. Journal of Cardiovascular Electrophysiology. 2020;31(5):1003-1008. DOI: 10.1111/jce.14479.Hong B., He J., Le Q., Bai K., Chen Y., Huang W. Combination Formulation of Tetrodotoxin and Lidocaine as a Potential Therapy for Severe Arrhythmias. Marine drugs. 2019;17(12):685. DOI: 10.3390/md17120685.Hong B., He J., Le Q., Bai K., Chen Y., Huang W. Combination Formulation of Tetrodotoxin and Lidocaine as a Potential Therapy for Severe Arrhythmias. Marine drugs. 2019;17(12):685. DOI: 10.3390/md17120685.Цорин И. Б., Зинченко В. П., Теплов И. Ю., Косенков А. М., Муринов Ю. И., Юнусов М. С., Крыжановский С. А. Изучение электрофизиологических механизмов действия соединения ЛМГ-124. Фармакокинетика и Фармакодинамика. 2017;2:4-11.Tsorin I. B., Zinchenko V. P., Teplov I. Yu., Kosenkov A. M., Murinov Yu. I., Yunusov M. S., Kryzhanovskii S. A. The study of electrophysiological mechanisms of the action compounds LMG-124. Farmakokinetika i Farmakodinamika = Pharmacokinetics and Pharmacodynamics. 2017;2:4-11. (In Russ.)Sun M.-L., Ao J.-P., Wang Y.-R., Huang Q., Li T.-F., Li X.-Y., Wang Y.-X. Lappaconitine, a C18-diterpenoid alkaloid, exhibits antihypersensitivity in chronic pain through stimulation of spinal dynorphin A expression. Psychopharmacology. 2018;235(9):2559-2571. DOI: 10.1007/s00213-018-4948-y.Sun M.-L., Ao J.-P., Wang Y.-R., Huang Q., Li T.-F., Li X.-Y., Wang Y.-X. Lappaconitine, a C18-diterpenoid alkaloid, exhibits antihypersensitivity in chronic pain through stimulation of spinal dynorphin A expression. Psychopharmacology. 2018;235(9):2559-2571. DOI: 10.1007/s00213-018-4948-y.Nie J., Wang F., Ji T., Zhao J., Zhao F. Assessment of in vitro cardiotoxicity of extract fractions and diterpene Alkaloids from aconitum leucostomum Worosch: A short communication. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis. 2017;137:84-89. DOI: 10.1016/j.jpba.2017.01.003.Nie J., Wang F., Ji T., Zhao J., Zhao F. Assessment of in vitro cardiotoxicity of extract fractions and diterpene Alkaloids from aconitum leucostomum Worosch: A short communication. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis. 2017;137:84-89. DOI: 10.1016/j.jpba.2017.01.003.Zhang X., Ma J., Song N., Guo Y., Hui L., Sang C. Lappaconitine Sulfate Inhibits Proliferation and Induces Apoptosis in Human Hepatocellular Carcinoma HepG2 Cells through the Reactive Oxygen Species-Dependent Mitochondrial Pathway. Pharmacology. 2020;105(11-120):705-714. DOI: 10.1159/000506081.Zhang X., Ma J., Song N., Guo Y., Hui L., Sang C. Lappaconitine Sulfate Inhibits Proliferation and Induces Apoptosis in Human Hepatocellular Carcinoma HepG2 Cells through the Reactive Oxygen Species-Dependent Mitochondrial Pathway. Pharmacology. 2020;105(11-120):705-714. DOI: 10.1159/000506081.Долгинина С. И., Дупляков Д. В. Место аллапинина в терапии нарушений сердечного ритма. Кардиология: новости, мнения, обсуждения. 2016;2:25-29.Dolginina S. I., Duplyakov D. V. Allapinin's place in cardiac arrhythmia therapy. Kardiologiya: novosti, mneniya, obsuzhdeniya = Cardiology: news, views, education. 2016;2:25-29. (In Russ.)Рудакова И. П., Гашкова О. В. Оценка антиаритмической активности и безопасности новых производных морфолиноуксусной кислоты. Разработка и регистрация лекарственных средств. 2017;2(19):242-245.Rudakova I. P., Gashkova O. V. Assessment of antiarrhythmic activity and safety of new derivatives of morpholinoacetic acid. Razrabotka i registratsiya lekarstvennykh sredstv = Drug development & registration. 2017;2(19):242-245. (In Russ.)Cheremnykh K. P., Savel'ev V. А., Shkurko O. P., Shults E. E. Synthesis of hybrid molecules containing pyrimidine and diterpene alkaloid lappaconitine fragments. Chemistry of Heterocyclic Compounds. 2018;54(12):1131-1138. DOI: 10.1007/s10593-019-02404-w.Cheremnykh K. P., Savel'ev V. А., Shkurko O. P., Shults E. E. Synthesis of hybrid molecules containing pyrimidine and diterpene alkaloid lappaconitine fragments. Chemistry of Heterocyclic Compounds. 2018;54(12):1131-1138. DOI: 10.1007/s10593-019-02404-w.Yang S., Zhang H., Beier R. C., Sun F., Cao X., Shen J., Wang Z., Zhang S. Comparative metabolism of Lappaconitine in rat and human liver microsomes and in vivo of rat using ultra high-performance liquid chromatography-quadrupole/time-of-flight mass spectrometry. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis. 2015;110:1-11. DOI: 10.1016/j.jpba.2015.02.048.Yang S., Zhang H., Beier R. C., Sun F., Cao X., Shen J., Wang Z., Zhang S. Comparative metabolism of Lappaconitine in rat and human liver microsomes and in vivo of rat using ultra high-performance liquid chromatography-quadrupole/time-of-flight mass spectrometry. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis. 2015;110:1-11. DOI: 10.1016/j.jpba.2015.02.048.Chen F., Shen X., Huang P., Fu H., Jin Yu., Wen C. Quantification of Lappaconitine in Mouse Blood by UPLC-MS/MS and Its Application to a Pharmacokinetic Study. BioMed Research International. 2019;2019:1-6. DOI: 10.1155/2019/6262105.Chen F., Shen X., Huang P., Fu H., Jin Yu., Wen C. Quantification of Lappaconitine in Mouse Blood by UPLC-MS/MS and Its Application to a Pharmacokinetic Study. BioMed Research International. 2019;2019:1-6. DOI: 10.1155/2019/6262105.Wang Y., Han Ch., He K., Feng A. Quantitative determination of lappaconitine in plasma by liquid chromatography-tandem mass spectrometry and its application in the pharmacokinetic study in rabbits. African Journal of Pharmacy and Pharmacology. 2013;7(12):650-657. DOI: 10.5897/AJPP12.1301.Wang Y., Han Ch., He K., Feng A. Quantitative determination of lappaconitine in plasma by liquid chromatography-tandem mass spectrometry and its application in the pharmacokinetic study in rabbits. African Journal of Pharmacy and Pharmacology. 2013;7(12):650-657. DOI: 10.5897/AJPP12.1301.Решение Совета Евразийской экономической комиссии от 03.11.2016 г. № 85 «Об утверждении Правил проведения исследований биоэквивалентности лекарственных препаратов в рамках Евразийского экономического союза». Доступно по: https://docs.cntd.ru/document/456026107. Ссылка активна на 14.07.2021.Reshenie Soveta Evraziyskoy ekonomicheskoy komissii ot 03.11.2016 g. № 85 "Ob utverzhdenii Pravil provedeniya issledovaniy bioekvivalentnosti lekarstvennykh preparatov v ramkakh Evraziyskogo ekonomicheskogo soyuza" [Decision of the Council of the Eurasian Economic Commission of 03.11.2016 No. 85 "On approval of the Rules for conducting bioequivalence studies of medicinal products within the framework of the Eurasian Economic Union"]. Available at: https://docs.cntd.ru/document/456026107. Accessed: 14.07.2021. (In Russ.)Guidance document "Bioanalytical Method Validation Guidance for Industry". Food and Drug Administration. Available at: https://www.fda.gov/regulatory-information/search-fda-guidance-documents/bioanalytical-method-validation-guidance-industry. Accessed: 14.07.2021.Guidance document "Bioanalytical Method Validation Guidance for Industry". Food and Drug Administration. Available at: https://www.fda.gov/regulatory-information/search-fda-guidance-documents/bioanalytical-method-validation-guidance-industry. Accessed: 14.07.2021.Bioanalytical method validation. European Medicines Agency. Available at: https://www.ema.europa.eu/en/bioanalytical-method-validation. Accessed: 14.07.2021.Bioanalytical method validation. European Medicines Agency. Available at: https://www.ema.europa.eu/en/bioanalytical-method-validation. Accessed: 14.07.2021.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.