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DOI: 10.1055/s-0031-1300438
Studies on the Kinetics, Metabolism and Re-utilisation after Intra-articular Administration of Hyaluronan to Rabbits
Publication History
Publication Date:
28 December 2011 (online)
Summary
The pharmacokinetics of hyaluronan (HA) (CAS 9004-61-9) was measured after intra-articular (i.a.) injection of 1 mg/kg of 14C-glucose-labelled HA (i.e. 2,000 kDa) into the knee joint cavity of rabbits. The movement of HA from the cavity into the systemic circulation was assessed by measuring its concentration in blood and its residue in the cavity. I.a. HA moved into, and disappeared from, the bloodstream at a first-order rate.
Synovial fluid, synovial membrane and articular cartilage specimens were taken 24 and 72 h post-injection, and the molecular weight (MW) of HA fractions were measured by using gel filtration chromatography (GFC) using radioactive fractions of known molecular sizes (i.e. 2,000 kDa, 300 kDa and 50 kDa). The radioactivity distribution of synovial fluid had a peak at a 2,000 kDa-euqivalent fraction at both 24 and 72 h post-injection, while synovial membrane had a peak at a 300 kDa-equivalent fraction 24 h post-injection and at a 50 kDaequivalent fraction 72 h post-injection. The radioactivity distribution pattern of articular cartilage showed peaks corresponding to 2,000-300 kDa 24 h post-injection and to 50 kDa 72 h post-injection.
The in vivo re-utilisation of i.a. HA was investigated by assessing radioactivity in the acidsoluble, lipid and protein fractions of plasma, blood cells and liver 72 h post-injection. Results show that HA was broken down into C1 units (carbon cycle) before being re-used as an in vivo constituent in the body.
Zusammenfassung
Studien zu Kinetik, Metabolismus und Wiederverwendung nach intraartikulärer Gabe von Hyaluronan an Kaninchen
Die Pharmakokinetik von Hyaluronan (HA) (CAS 9004-61-9) wurde nach intraartikulärer (i.a.) Injektion von 1 mg/kg von (d. h. 2.000 kDa) in die Kniegelenkshöhle von Kaninchen bestimmt. Die Bewegung von HA aus der Höhle in den Körperkreislauf wurde durch Messung der HA-Konzentration im Blut und des HA-Rests in der Höhle ermittelt. Der Eintritt des i.a. verabreichten HA in die Blutbahn sowie sein Verschwinden aus der Blutbahn erfolgte in einer Geschwindigkeit 1. Ordnung.
24 und 72 h nach der Injektion wurden Proben der Gelenkflüssigkeit, Gelenkmembran und des Gelenkknorpels entnommen, und das Molekulargewicht (MW) der HA-Fraktionen wurde mittels Gelfiltrationschromatographie (GFC) unter Verwendung radioaktiver Fraktionen bekannter Molekülgrößen (d. h. 2.000 kDa, 300 kDa und 50 kDa) gemessen. Die Radioaktivitätsverteilung der Gelenkflüssigkeit erreichte ein Maximum bei einer 2.000 kDa entsprechenden Fraktion sowohl 24 als auch 72 h nach der Injektion, während in der Gelenkmembran ein Maximum bei einer 300 kDa entsprechenden Fraktion 24 h nach der Injektion und bei einer 50 kDa entsprechenden Fraktion 72 h nach der Injektion erreicht wurde. Das Radioaktivitätsverteilungsmuster des Gelenkknorpels erreichte 24 h nach der Injektion ein 2.000-300 kDa entsprechendes Maximum und 72 h nach der Injektion ein 50 kDa entsprechendes Maximum.
Die In-vivo-Wiederverwendung von i.a. verabreichtem HA wurde durch Messung der Radioaktivität in den säurelöslichen, Lipidund Proteinfraktionen von Plasma, Blutzellen und Leber 72 h nach der Injektion ermittelt. Die Ergebnisse zeigen, daß HA in C1-Einheiten (Kohlenstoffzyklus) abgebaut und anschließend erneut als In-vivo-Bestandteil im Körper verwendet wurde.