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Cancer Chemotherapy and Pharmacology
Erschienen in: Cancer Chemotherapy and Pharmacology 5/2020

02.04.2020 | Original Article

Assessment of pharmacokinetic variations of capecitabine after multiple administration in rats: a physiologically based pharmacokinetic model

verfasst von: Shuhei Sakai, Shinji Kobuchi, Yukako Ito, Toshiyuki Sakaeda

Erschienen in: Cancer Chemotherapy and Pharmacology | Ausgabe 5/2020

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Abstract

Purpose

Capecitabine is a prodrug of 5-fluorouracil (5-FU) used for the treatment of colorectal cancer, with a two-week course of administration. However, the variance in plasma concentration and metabolic enzyme activities after multiple administration of capecitabine and its metabolites is unknown. The aim of this study was to identify the variance and predict the plasma concentration profile of capecitabine and its metabolites, using metabolic enzyme activities, to develop a more effective and safer medication.

Methods

Rats orally received 180 mg/kg of capecitabine once a day for two weeks. Blood samples were collected nine times, and plasma concentration was measured on day 1, 7, and 14. The liver and small intestine were removed after blood sampling and were used in vitro to evaluate metabolic enzyme activities of carboxylesterase, cytidine deaminase, and thymidine phosphorylase. A physiologically based pharmacokinetic (PBPK) model was developed using in vitro results.

Results

Area under the plasma concentration–time curve from 0 h to infinity of 5-FU on day 7 and day 14 was significantly lower than that on day 1. Intrinsic clearance of thymidine phosphorylase in the liver on day 7 and day 14 was 1.4 and 1.3 times lower than that on day 1, respectively. The PBPK model described the observed plasma concentration of capecitabine and its metabolites.

Conclusion

The decreased plasma concentration of capecitabine was caused by decreased metabolic enzyme activity. Efficacy can be improved by dose adjustment of capecitabine based on metabolic enzyme activities, using the PBPK model.
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Metadaten
Titel
Assessment of pharmacokinetic variations of capecitabine after multiple administration in rats: a physiologically based pharmacokinetic model
verfasst von
Shuhei Sakai
Shinji Kobuchi
Yukako Ito
Toshiyuki Sakaeda
Publikationsdatum
02.04.2020
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in
Cancer Chemotherapy and Pharmacology / Ausgabe 5/2020
Print ISSN: 0344-5704
Elektronische ISSN: 1432-0843
DOI
https://doi.org/10.1007/s00280-020-04057-5

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