ドーピング禁止薬クレンブテロールの代謝物同時定量法の確立と薬物動態モデルの構築

2023 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21K11375
• Research Institution: Nihon University
• Principal Investigator: 内山 武人 日本大学, 薬学部, 教授 (90261172)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 宮本 葵 日本大学, 薬学部, 講師 (20513914) ; 青山 隆彦 日本大学, 薬学部, 准教授 (70384633)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: クレンブテロール / 薬物代謝 / 薬物動態 / アンチドーピング

Outline of Annual Research Achievements

治療目的ではなく競技能力の向上を目的として摂取される薬物、いわゆるドーピング禁止薬の代謝物に関する知見は非常に乏しい。本研究では、気管支拡張薬として用いられる一方で、筋肉増強薬としてドーピング禁止薬に指定されているクレンブテロールの代謝物に着目した。クレンブテロールは古くから使われている薬剤であるにも関わらず、その代謝反応機構や代謝物血中濃度の経時的変化についてはほとんど解明されていない。そこで、文献調査から想定される酸化的代謝物の一つであるニトロ化体の化学合成法を試みた。金属触媒等によるクレンブテロールのニトロ化体への直接的酸化反応では目的物を得ることができなかったので、逆合成解析を行い入手可能な安息香酸誘導体を出発物質として検討をおこなった結果、5工程、総収率41％で目的とするニトロ化体へと導くことができた。本合成方法はグラムスケールでの合成が可能であり、もう一つの代謝産物として想定されているヒドロキシルアミン誘導体への変換が可能な前駆体でもある。さらに、生体内薬物代謝についての検証を立体化学的側面から可能とするために、キラルカラムを用いた合成中間体の光学分割をおこない、その絶対立体配置の決定を明らかにするとともに光学活性ニトロ化代謝物を合成することに成功した。
次に、合成ニトロ化体およびクレンブテロールを同時に測定するLC-MS/MSの条件検討をおこなった結果、ラット肝ミクロソーム中のニトロ化代謝物およびクレンブテロールの同時測定にも適応可能な条件を見出した。また、モデル薬物としてアセトアミノフェンを用いた代謝物の体内動態予測法について検討した結果、in vitro代謝実験結果を利用することにより代謝物体内動態を予測することが可能であることを明らかにし、合成薬物代謝物の利活用が「うっかりドーピング」などの経時的変化を予想するドーピング検査に有用である可能性を見出した。