Pharmacokinetic Study of Pyrazinamide Related to the Mechanism of the Renal Excretion

Pyrazinamide의 신배설기전에 관한 약동학적 연구

The renal handling and tissue distribution of pyrazinamide were studied after administration of single dose intravenous injection for 15 min or constant infusion in New Zealand White rabbits. Peak pyrazinamide serum concentration ranged from 57.3 to $105.0{\mu}g/ml$ ($mean{\pm}SD;83.0{\pm}17.8$). The mean half-life of the a phase was $0.143{\pm}0.047$ hr while the ${\beta}$ phase ranged from 1.66 to 3.25 hr($mean{\pm}SD;2.38{\pm}0.57$). The mean steady-state volume of distribution in non-compartmental model was $0.935{\pm}0.362\;L/kg$ Excretion ratio of pyrazinamide was dramatically reduced from 1.02 to 0.30 when unbound serum pyrazinamide concentration was increased from 6.04 to $60.9\;{\mu}g/ml$. The urine flow dependency of renal clearance of pyrazinamide was demonstrated in steady-state serum concentration. The tissue/serum concentration ratio of pyrazinamide was highest in kidney and lowest in skeletal muscle among the tissues examined. The results suggested that a large fraction of pyrazinamide filtered by glomerulus and secreted by renal tubule was reabsorbed and this tubular reabsorption of pyrazinamide might be greatly influenced by urine flow.

가토에서 체중 kg당 40mg 용량을 15분간 단기 주입 또는 일정 혈중농도 유지를 위한 지속 주입 방법으로 pyrazinamide를 투여 후 혈청농도 및 뇨중 배설량을 축정하여 이의 신장 배설 기전을 약동학적으로 분석하고 분포기 이후의 조직농도 측정으로 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 가토에서 pyrazinamide의 약동학적 분석을 compartmental model에 적용시 분포기의 반감기는 $2.38{\pm}0.57$시간이었으며 Vc(central compartment의 용적)는 체중 kg당 $349.96{\pm}70.99m{\ell}$이었고 총 분포 용적 $(V_{dss})$은 $907.00{\pm}255.61m{\ell}$이었다. 2. Non-compartmental model parameter는 총 분포 용적$(V_{dss})$은 체중kg당 $953.34{\pm}362.02m{\ell}$이었으며 평균 체내 잔류 시간$(MRT_{iv})$은 $3.30{\pm}0.84$시간이었고 신 청소율은 112.26ml/kg 로 총 청소율의 39.5%에 해당하였다. 3. pyrazinamide의 혈청 단백 결합율은 $5{\sim}100{\mu}g/m{\ell}$의 범위에서 12.50-1.80%의 결합율을 보였다. 4. pyrazinamide의 분포기 이후 조직/혈청 농도비는 약물 투여 방법에 따라 지속 정맥주입에 따른 steady-state 유지시 15분 정주 방법시 보다 낮은 값을 보였으며 steady-state 상태의 조직 분포율은 신장에서 가장 높았고$(1.68{\pm}0.53)$, 근육에서 가장 낮은 값$(1.10{\pm}0.46)$을 보였다. 5. 가토에서의 pyrazinamide의 신장 청소율은 혈청 농도 변화에 비직선적인(non-linear) 관계를 보였다. 6. pyrazinamide의 신장 현성 운반량(apparent transport)은 혈청 Pyrazinamide농도 $10{\mu}g/m{\ell}$까지는 양성 균형을 보였으나 이후 혈청 농도의 증가에 따라 현저한 음성균형을 보였다. 7. pyrazinamide의 신장을 통한 분비율(excretion ratio, ER)은 혈청농도 증가에 따라 현저히 감소하는 양상을 보이며 $60{\mu}g/m{\ell}$의 농도에서 약 0.3의 ER치를 보여 70% 이상의 재흡수율을 나타냈다. 8. 혈청 pyrazinamide농도를 일정히 유지하고 뇨량 변화시 pyrazinamide의 신장 청소율은 뇨량 증가에 의존적인 상승을 보였다. 이상의 실험 결과로 pyrazinamide의 신장 배설은 사구체 여과와 더불어 세뇨관 분비 기전이 존재하고 비교적 빠른 확산속도를 보이는 세뇨관 재흡수 기전에 의해 신장 배설이 조절됨을 추정할 수 있었다.