Estimation of angiotensin-converting enzyme inhibitors protein binding degree using chromatographic hydrophobicity data

Abstract

Introduction Angiotensin-converting enzyme (ACE) inhibitors represent a significant group of drugs primarily used in the treatment of hypertension and congestive heart failure. Objective Selected ACE inhibitors (enalapril, quinapril, fosinopril, lisinopril, cilazapril) were studied in order to establish a fast and easy estimation method of their plasma protein binding degree based on their lipophilicity data. Methods Chromatographic hydrophobicity data (parameter C0) were obtained on cellulose layers under conditions of normal-phase thin-layer chromatography (NPTLC), using different binary solvent systems. The ACE inhibitors lipophilicity descriptors (logP) values were calculated using the software package Virtual Computational Chemistry Laboratory. The ACE inhibitors plasma protein binding data were collected from relevant literature. Results ACE inhibitors protein binding data varied from negligible (lisinopril) to 99% (fosinopril). The calculated lipophilicity descriptors, logPKOWWIN values ranged from -0.94 (lisinopril) to 6.61 (fosinopril). Good correlations were established between plasma protein binding values and calculated logPKOWWIN values (R2=0.8026) as well as chromatographic hydrophobicity data, C0 parameters (R2=0.7662). Even though good correlation coefficients (R2) were obtained in both relations, unacceptable probability value with p>0.05 was found in relation between protein binding data and calculated logPKOWWIN values. Subsequently, taking into consideration the request for probability value lower than 0.05, a better relationship was observed between protein binding data and chromatographically obtained hydrophobicity parameters C0 values. Conclusion Cellulose layers are easily available and cost effective sorbent to assess hydrophobicity. Experimentally obtained data on ACE inhibitors hydrophobicity and plasma protein binding estimation are important parameters in evaluating bioavailability of these drugs.

Uvod Inhibitori angiotenzin-konvertujućeg enzima (ACE) su velika grupa lekova izuzetno značajna u lečenju hipertenzije. Cilj rada Analizirani su izabrani ASE-inhibitori (enalapril, kvinapril, fozinopril, lizinopril, cilazapril) radi postavljanja novog pristupa pogodnog za brzu i jednostavnu procenu vezivanja za proteine plazme na osnovu njihovih parametara lipofilnosti. Metode rada Hromatografski parametri hidrofobnosti (vrednosti C0) dobijeni su u uslovima normalnofazne hromatografije (NPTLC) na tankom sloju celuloze, uz korišćenje dvokomponentnih mobilnih faza. Vrednosti parametara lipofilnosti ACE-inhibitora (logP) izračunate su pomoću softverskog paketa Virtual Computational Chemistry Laboratory. Podaci o procentu vezivanja ACE-inhibitora za proteine plazme preuzeti su iz odgovarajuće literature. Rezultati Procenat vezivanja za proteine plazme ispitivanih ASE-inhibitora bio je u opsegu od 0% (lizinopril) do 99% (fozinopril), dok su vrednosti izračunatih parametara lipofilnosti (vrednosti logP KOWWIN) bile od -0,94 (lizinopril) do 6,61 (fozinopril). Dobijene su zadovoljavajuće korelacije između vrednosti vezivanja ASE- inhibitora za proteine plazme i izračunatih logP KOWWIN vrednosti (koeficijent korelacije R2 bio je 0,8026), kao i hromatografski dobijenih parametara hidrofobnosti, C0 (R2=0,7662). Iako su zadovoljavajući koeficijenti korelacije dobijeni u obe relacije, neprihvatljive vrednosti verovatnoće (p>0,05) dobijene su za zavisnost između vrednosti vezivanja ASE-inhibitora za proteine plazme i izračunatih logP KOWWIN vrednosti. Stoga se, uzimajući u obzir zahtev da vrednosti verovatnoće budu niže od 0,05, boljom može smatrati zavisnost između vrednosti vezivanja ASE-inhibitora za proteine plazme i hromatografski dobijenih parametara hidrofobnosti. Zaključak Primena hidrofobnih parametara ASE-inhibitora eksperimentalno dobijenih u uslovima normalnofazne hromatografije na tankom sloju celuloze za procenu stepena njihovog vezivanja za proteine plazme značajna je za razvoj i ispitivanje lekova ove grupe i procenu njihove bioraspoloživosti.