Probe Konzentration pro ml Probe in ng/ml
2 Pharmakokinetik von Romifidin .1 Plasma
In den Plasmaproben von allen Pferden wird die höchste Konzentration von Romifidin bereits 2 Minuten nach der Applikation gemessen. Innerhalb der ersten 10 Minuten nach der Behandlung erfolgte bei den Pferden 1 bis 8 und 10 ein rascher Abfall der Konzentration.
Demgegenüber fiel die Konzentration bei Pferd 9 weniger steil ab. Die diesem Sachverhalt zu Grunde liegende Ursache konnte nachträglich nicht vollständig erklärt werden. Eine mögliche Ursache könnte eine paravenöse Applikation sein, was allerdings wegen der Verwendung
eines Venenkatheters zur Injektion unwahrscheinlich ist. Insgesamt betrachtet, war bei 8 der 10 Pferde bereits 1,5 Stunden und bei allen 10 Pferden 2 Stunden nach der Applikation die Quantifizierungsgrenze unterschritten. Die Nachweisgrenze war bei allen Pferden nach 3 Stunden unterschritten.
Aus den Berechnungen ergibt sich eine mittlere Clearance für Romifidin von 23,6 ± 5,2 ml Plasma/min*kg KM (27,2 ± 12,5 ml/min*kg KM inklusive Pferd 9) sowie eine Halbwertszeit (HWZ) von 0,8 ± 0,3 Stunden. Das Verteilungsvolumen im Steady State lag im Mittel bei 1,2
± 0,4 l/kg KM und ist damit größer als das Volumen des Gesamtkörperwassers von 0,55-0,6 l/kg KM ist (FREY, 2002). Dies weist darauf hin, dass es zu einer Verteilung im intravaskulären und extrazellulären Raum sowie zu einer Anreicherung des Wirkstoffes im Gewebe kommt. Aus internen Firmenunterlagen (BOEHRINGER INGELHEIM, 1992) geht basierend auf Studien mit radioaktivem Romifidin hervor, dass eine Anreicherung des Wirkstoffes im zentralen Nervensystem und auch im Gewebe von Leber und Niere erfolgt.
Der Verlauf der Plasmakonzentrationskurven von Romifidin lässt Berechnungen im Zweikompartimentmodell sinnvoll erscheinen. Zudem zeigten statistische Tests (Schwarz-, Akaike- und Imbimbo-Test), dass die günstigste Möglichkeit der Auswertung mit einem Zweikompartimentmodell erfolgt (HEINZEL et al., 1993).
Trotz der präzisen Dosierung und der streng intravenösen Applikation über einen Venenkatheter (rechte Vena jugularis) schwanken die analysierten Maximalkonzentrationen zwischen 272 (Pferd 1) und 59 ng/ml (Pferd 9). Wegen des Einsatzes des Venenkatheters ist die Wahrscheinlichkeit einer paravenösen Applikation zwar sehr gering, kann aber nicht absolut ausgeschlossen werden.
Ein weiterer gravierender Unterschied von Pferd 9 gegenüber den anderen Pferden besteht in einer relativ hohen Herzfrequenz (im Mittel 60 Schläge pro Minute) vor und zu Beginn des Versuches. Demgegenüber zeigten die übrigen Pferde im Mittel einen Ruhewert der Herzfrequenz von 32 Schlägen pro Minute. Bei allen Pferden (1-10) sank die Herzfrequenz nach der Applikation initial ab, wobei nun bei Pferd 9 kein signifikanter Unterschied von den Frequenzen der übrigen Pferde mehr bestand. Es muss also davon ausgegangen werden, dass dieses Pferd vor der Applikation erregt war und deswegen eine erhöhte Herzfrequenz aufwies.
Ursache für die relativ niedrige maximale Konzentration zum Zeitpunkt der ersten Blutprobenentnahme nach der Behandlung kann durchaus die hohe Herzfrequenz sein, da so
eine raschere Verteilung des Wirkstoffes im Organismus verursacht wird. Die Erhöhung der Herzfrequenz kann bei Aufregung in der Stimulation des sympathisch innervierten Teils des Nervensystems bestehen. Mit der Frequenzsteigerung erhöht sich auch das Herzminutenvolumen, so dass pro Zeiteinheit eine größere Menge Blut durch den Organismus bewegt wird und Organe stärker durchblutet werden (SCHMIDT-NIELSEN, 1999). Dieser Anstieg der Herzleistung kann eine raschere Verteilung des Wirkstoffes im Organismus zur Folge haben. Diese These wird durch den Wert des errechneten Verteilungsvolumen (Vc) unterstützt. Vc ist nach der intravenösen Applikation niedrig. Bei Pferd 9 ist Vc (0,9 l/kg) jedoch mehr als doppelt so groß wie Vc (0,3 l/kg) der übrigen Pferde, so dass angenommen werden muss, dass der Wirkstoff bei Pferd 9 besonders rasch aus dem zentralen in das periphere Kompartiment übertrat (SAMS, 1992; FICHTL et al., 1996). Weiteren Aufschluss kann der Vergleich der ermittelten pharmakokinetischen Daten (HEINZEL et al., 1993) bringen. Es wird ersichtlich, dass sich sowohl die Halbwertszeit der Verteilungsphase als auch die terminale Halbwertszeit bei Pferd 9 nicht von den Werten bei den übrigen Pferden unterscheidet. Das höhere initiale Verteilungsvolumen bei Pferd 9 lässt somit vermuten, dass mit der Verteilung im Plasma bereits eine Verteilung in das periphere Kompartiment stattfindet. Diese Annahme wird von der hohen Clearance (Pferd 9) unterstützt. Diese beläuft sich auf 60 ml/min*kg, während die mittlere Clearance der übrigen Pferde 24 ml/min*kg beträgt. Nach FREY (2002) ist eine hohe Clearance gleichbedeutend mit einer raschen Ausscheidung der Substanz aus dem Plasma. Auch SAMS (1992) beschreibt, dass die Unterschiede in der totalen Plasma-Clearance bedeutungsvolle Unterschiede der Wirkstoffkonzentration im Plasma bewirken können. Somit kann bei Pferd 9 angenommen werden, dass zu den ersten Probenentnahmezeitpunkten nach der Behandlung durch die hohe Clearance eine größere Menge der Substanz das Plasma (Vc) bereits verlassen hat.
Trotz der vergleichsweise geringen Ausgangskonzentration bei Pferd 9 sowie des aufgeregten Verhaltens zeigt das Pferd bezüglich der Arzneimittelwirkung kaum auffällige Unterschiede zu den übrigen Tieren. Letzteres deckt sich mit einer Aussage von SCHATZMANN (1995), nach dem auf Grund der spezifischen Wirkungsweise der 2-Agonisten keine paradoxen Reaktionen zu beobachten sind. Auf akustische und visuelle Reize reagierte Pferd 9 wie die anderen an der Studie teilnehmenden Pferde. Allerdings erschien der Grad der Sedation
(Absenken des Kopfes) nicht so tief. Dies traf jedoch für Pferd 4 ebenfalls zu, bei dem die maximale Plasmakonzentration bei 189 ng/ml lag.
Obwohl mit dem Absinken der Plasma-Romifidin-Konzentration unter die Nachweisgrenze keine eindeutige Nachweisbarkeit der Substanz im Plasma mehr möglich ist, ist zu dieser Zeit ein signifikanter Teil des verabreichten Arzneimittels noch im Organismus, was über die noch im Organismus befindliche Zahl der Moleküle zu berechnen ist (TOBIN et al., 1982). Die nachfolgende Beispielrechnung soll über die applizierte Molekülzahl und die Abnahme der Molekülzahl bis zum Erreichen der Quantifizierungs- und Nachweisgrenze verdeutlichen, über welchen Zeitraum Romifidin im Blut beziehungsweise Plasma verweilt. Im Mittel wurde den Pferden 43,9 mg Romifidin pro Tier verabreicht. Da Romifidin eine Molekülmasse von 258 g/mol besitzt, entspricht dies einer Stoffmenge von 0,17 mmol und einer Gesamtanzahl verabreichter Moleküle von 1,02 * 1020 pro Tier. Nach etwa 6 Halbwertszeiten werden die Quantifizierungsgrenze (LOQ) und nach etwa 7 Halbwertszeiten die Nachweisgrenze (LOD) erreicht. Dies bedeutet, dass die Quantifizierungsgrenze im Plasma bei einer mittleren HWZ von 0,75 Stunde (gerundet 0,8 Stunde) nach 4,5 Stunden und die Nachweisgrenze nach 5,25 Stunden erreicht ist. Die errechnete HWZ (HEINZEL et al., 1993) von 45 Minuten für Romifidin entspricht somit den Angaben von SCHATZMANN (1995). Die Menge der nach der Berechnung im Körper verbleibenden Romifidinmoleküle betrug zu diesem Zeitpunkt noch etwa 9,8 * 1017 beziehungsweise 7,1 * 1017, was etwa einer im Organismus vorhanden Romifidinmenge von 0,31 bis 0,42 mg gleichkommt. Verfolgt man die Ausscheidung weiter, so ist nach etwa 66 Halbwertszeiten theoretisch nur noch ein Molekül Romifidin im Organismus vorhanden. Bei einer mittleren HWZ von 0,75 Stunden bedeutet dies, dass 49,5 Stunden nach der Applikation theoretisch noch ein Molekül Romifidin im Körper vorhanden wäre. Dies entspricht Angaben von TOBIN et al. (1982), wonach jeder Wirkstoff nach etwa 66 Halbwertszeiten praktisch vollständig aus dem Organismus ausgeschieden ist.
2.2 Urin
Der Verlauf der Konzentrations-Zeit-Kurve im Urin zeigt eine deutliche Streuung. So lagen die maximal erreichten Konzentrationen zwischen 667 und 307 ng Romifidin pro ml Urin (Pferd 1 beziehungsweise Pferd 9). Bereits 12 Stunden nach der Verabreichung waren die Konzentrationen deutlich abgesunken, jedoch noch nicht bei allen Pferden bis zur Quantifizierungsgrenze von 25 ng/ml. Bei allen Pferden konnte Romifidin nach 24 Stunden nicht mehr nachgewiesen werden, da die Konzentrationen nun unterhalb der Nachweisgrenze von 20 ng/ml lagen. Dies entspricht den in der Literatur zu findenden Angaben. In den Ausführungen der Studie von SARKAR et al. (1996) mit einer GC-Methode sowie einer HPLC/MS/MS-Methode wurde festgestellt, dass Romifidin bei einer Dosierung von etwa 50 mg/Pferd über etwa 14-16 Stunden nach der Behandlung im Urin nachweisbar ist. Im Vergleich der Pferde dieser Studie zeigte sich, dass die leichteren Pferde (Pferde 7, 8, 9) die Substanz tendenziell etwas rascher ausgeschieden hatten.
Besonders deutlich wird die Variabilität der Urinkonzentrationen bei kumulativer Darstellung (siehe Abbildung 19). Pferd 5 zeigt die höchste Ausscheidungsleistung über den Harn.
Demgegenüber erreicht Pferd 1 lediglich eine Menge von 861 ng/ml im Urin. Die Schwankung der Romifidinmenge im Urin ist besonders auffällig, da von vornherein mehr Urinproben (von 7 bis zu 12 Urinproben) in den ersten 24 Stunden nach der Behandlung mit Romifidin genommen wurden, als ursprünglich vom EHSLC vorgegeben waren (Vorgabe war 3 Urinproben in den ersten 24 h). Der hier dargestellte Verlauf der Konzentration zeigt näherungsweise den wahren Konzentrationsverlauf, der bei Entnahme weniger Proben eventuell verborgen geblieben wäre. Ergebnisse anderer Studien zeigen ähnliche Schwankungen (SARKAR et al., 1997; DUMASIA, 1999). Die nach Behandlung mit Romifidin auftretende Zunahme der Harnproduktion konnte nicht nur visuell, sondern auch durch eine Überprüfung der Harndichte jeder Urinprobe belegt werden. Das spezifische Gewicht des Urins sank überwiegend in den ersten 4 bis 8 Stunden nach der Behandlung deutlich unter 1020 mg/l. Nach SCHÄFER (1999, S. 1) belaufen sich die Normwerte des spezifischen Gewichtes von Pferdeurin auf 1020-1060 mg/l.
Zur Prüfung, wie viel der verabreichten Dosis bis zum Erreichen der Nachweisgrenze ausgeschieden wurde, müssen die gemessenen Konzentrationen auf die von den Pferden ausgeschiedene Mengen an Urin umgerechnet werden. Da in dieser Studie nicht die absolut ausgeschiedene Urinmenge der Pferde ermittelt wurde, gingen zur Berechnung Angaben der Literatur zur täglichen Urinproduktion ein. Ein Orientierungswert für die produzierte Harnmenge wird mit 1-2 ml Harn/kg KM/Stunde genannt (SCHÄFER, 1999, S. 511). Nun bedeutet dies, dass ein Pferd entweder 24 oder 48 ml Harn/kg KM an einem Tag unter nicht näher definierten Umständen produzieren kann. Die Faktoren, die die Urinproduktion beeinflussen, können vielfältiger Natur sein. So haben beispielsweise Geschlecht, Stress, Training, Haltungsbedingungen, Nahrungsangebot und Witterung erhebliche Einflüsse auf das Trinkverhalten des jeweiligen Pferdes (SAMS, 1992). Zusätzliche Änderungen des pH-Wertes des Urins in den sauren oder basischen Bereich können die Ausscheidung von Wirkstoffen erheblich beeinflussen. Es muss besonders nach Behandlung mit diuresefördernden Wirkstoffen davon ausgegangen werden, dass Urinmengen unter Umständen weit oberhalb des genannten Orientierungswertes produziert werden können. Um diese Problematik zu verdeutlichen, sind die analysierten Konzentrationen an Romifidin mit einer Urinproduktion von 24 beziehungsweise 48 ml/kg KM in Beziehung gesetzt worden. Die Ergebnisse spiegeln die ausgeschiedene Konzentration der ursprünglich verabreichten Dosis wider. So würde Pferd 1 nach einer Applikation von 43,75 mg Romifidin bei einer Harnproduktion von 24 ml/kg KM insgesamt 1,16 mg des Wirkstoffes über den Urin ausscheiden. Dieser Wert würde sich auf 2,32 mg im ausgeschiedenen Urin unter Annahme einer Urinproduktion von 48 ml/kg KM verdoppeln. Pferd 5 scheidet nach den oben aufgeführten Graphen zum Konzentrationsverlauf im Urin (Abbildungen 16 bis 18) die größte Menge an Romifidin aus.
Dies lässt sich mit den Berechnungen zur Ausscheidung bestätigen. Die verabreichte Dosis betrug 48,125 mg Romifidin. Unter Einbeziehung einer Harnproduktion von 24 ml/kg KM würde das Pferd 3,36 mg Romifidin mit dem Harn ausscheiden, während es bei der höheren Urinproduktion bereits 6,71 mg Wirkstoff ausgeschieden hätte. Aus dem Erläuterten wird deutlich, dass eine Rückberechnung der vorhandenen Konzentration auf eine mögliche Ausgangsmenge des Wirkstoffes nicht präzise sein kann und daher kaum sinnvoll erscheint (SAMS, 1992). Diese Problematik wirkt sich bei diuretisch wirkenden Stoffen zudem noch stärker aus.
Die in der Beispielrechnung aufgeführten und näherungsweise berechneten Konzentrationen werfen die Frage nach dem Verbleiben der Restmenge des Wirkstoffs auf. Einerseits muss davon ausgegangen werden, dass allgemein keine Bilanzierung über die Messung der Urinkonzentration erfolgen kann, da die Gesamtmenge des Urins nicht erfasst wurde. Es wurden jeweils etwa 400 ml des Mittelstrahlurins aufgefangen. Daneben werden Teile der verabreichten Wirkstoffmenge nach der Verstoffwechslung in der Leber als freie (interne Firmenunterlagen BOEHRINGER INGELHEIM, 1989) sowie als glucuronidierte Metaboliten (DUMASIA, 1999) ausgeschieden. Da in dieser Studie die Ausscheidung von Metaboliten nicht erfasst wurde, kann keine Bilanz über eine Menge der ausgeschiedenen Metaboliten getroffen werden.