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N-Hydroxylierung von p-Phenetidin in vivo und durch isolierte Mikrosomen aus Lebern und Nieren: Stimulierung durch Phenobarbital-Vorbehandlung

N-hydroxylation of p-phenetidine in vivo and by isolated microsomes of liver and kidney: Stimulation by phenobarbital-pretreatment

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Naunyn-Schmiedebergs Archiv für Pharmakologie Aims and scope Submit manuscript

Summary

Reactive metabolites are considered to be responsible for toxic effects of phenacetin or p-phenetidine. The velocity of ferri-haemoglobin formation in dogs fed 13.7 mg (0.1 mmole)/kg p-phenetidine was increased by about 100% after phenobarbital (Phb) pretreatment (6×40 mg/kg). N-oxidation metabolites, estimated as the nitroso derivative, reached blood levels of 0.3 fig/ml in control dogs and about 1 μg/ml in phenobarbital pretreated dogs. Nitrosophenetol extracted into CCl4 from the blood of Phb treated dogs dosed with 0.5 mmoles/kg p-phenetidine was identified by thin layer chromatography, chemical reactions and UV-absorption.

In dogs, the urinary excretion in 8 h of N-oxidation metabolites of p-phenetidine (160–280 μg, estimated in the form of p-nitrosophenetol) increased by 80–100% after Phb treatment. The half life in blood of intraveneously injected p-phenetidine was decreased from 90 to 40 min by Phb pretreatment. Rats given 0.5 mmoles/kg p-phenetidine orally, excreted in 10h, only about 0.1% of the dose in the form of N-oxidation products.

The excretion of N-oxidation products in the urine of dogs fed 1 mmole/kg phenacetin was very low. In the urines of dogs pretreated with Phb 50–120 μg of N-oxidation products appeared during 8 h.

Isolated microsomal fractions of rabbit liver and kidney catalysed the N-hydroxylation of p-phenetidine in vitro in the presence of O2 and NADPH2.10–20% of the substrate (1 μmole/ml) was N-hydroxylated in 10 min by liver microsomes of rabbits pretreated with Phb. Kidney microsomes of the same animals, on the other hand, N-hydroxylated only 3–6/o of the substrate in 10 min. N-hydroxylation products formed in the incubation mixtures were extracted in the form of p-nitrosophenetol into CCl4 after addition of 3mM K3[Fe(CN)6]. The nitroso compound was isolated in crystalline form and fully characterized.

In vitro, the formation of ferri-haemoglobin in suspensions of bovine erythrocytes by p-nitrosophenetol is considerably increased by addition of washed microsomes + NADPH2. Therefore, the formation of ferri-haemoglobin in a system of microsomes, p-phenetidine, NADPH2 and erythrocytes cannot be used for a quantitative evaluation of oxidizing metabolites of p-phenetidine.

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Literatur

  • Baader, H., S. Girgis, M. Kiese, H. Menzel u.L. Skrobot: Der Einfluß des Lebensalters auf Umsetzungen von Phenacetin, p-Phenetidin, N-Acetylp-aminophenol, p-Aminophenol und Anilin im Hunde. Naunyn-Schmiedebergs Arch. exp. Path. Pharmak.241, 317 (1961).

    Google Scholar 

  • Beckett, A. H.: In Symposium: The toxicity of analgesic substances, Discussion. J. Pharm. Pharmacol.18, 350 (1966).

    Google Scholar 

  • Berneis, K., u.A. Studer: Vermehrung von Lipofuchsin in der Leber als Folge von Phenacetinabusus. Virchows Arch. path. Anat.343, 75 (1967).

    Google Scholar 

  • Bernhammer, E., andK. Krisch: Deacetylation of phenacetin by liver esterase. Biochem. Pharmacol.14, 863 (1965).

    Google Scholar 

  • Boler, R. K., andR. B. Arhelger: Microtubules in cytosomes and cytosegresomes of rabbit tubule epithelium. Lab. Invest.15, 302 (1966).

    Google Scholar 

  • Beodie, B. B., andJ. Axelrod: The fate of acetophenetidin (phenacetin) in man and methods for the estimation of acetophenetidin and its metabolites in biological material. J. Pharmacol, exp. Ther.97, 58 (1949).

    Google Scholar 

  • Büch, H., W. Gehrhards, G. Karachristianidis, K. Pfleger u.W. Rummel: Hemmung der durch Phenacetin und p-Phenetidin verursachten Methämoglobin-Bildung durch Barbiturate. Biochem. Pharmacol.16, 1575 (1967 a).

    Google Scholar 

  • Büch, H., W. Gehrhards, K. Pfleger, W. Rüdiger u.W. Rummel: Metabolisohe Umwandlung von Phenacetin und N-Acetyl-p-aminophenol nach Vorbehandlung mit Phenobarbital. Biochem. Pharmacol.16, 1585 (1967b).

    Google Scholar 

  • —,H. Häuser, K. Pfleger u.W. Rüdiger: Über die Ausscheidung eines noch nicht beschriebenen Phenacetinmetaboliten beim Menschen und bei der Ratte. Naunyn-Schmiedebergs Arch. exp. Path. Pharmak.253, 25 (1966).

    Google Scholar 

  • —,K. Pfleger u.W. Rummel: Untersuchungen über den oxydativen Stoffwechsel des Phenacetins bei der Ratte. Biochem. Pharmacol.16, 2247 (1967 c).

    Google Scholar 

  • Burger, A., J. Wagner, H. Uehleke u.E. Götz: Beeinflussung von Pentosephosphatcyclus und Glykolyse in Erythrocyten während Methämoglobinbildung durch Phenylhydroxylamin. Naunyn-Schmiedebergs Arch. Pharmak. exp. Path.256, 333 (1967).

    Google Scholar 

  • Burns, J. J., andA. H. Conney: Biochemical studies with phenacetin and related compounds. Proc. Europ. Soc. Drug Toxicity, Vol. VI, p. 76. Excerpta Medica Found., Amsterdam 1965.

    Google Scholar 

  • Doll, G., u.E. Hackenthal: Untersuchungen über Phenacetin und einige chemisch verwandte Substanzen. Arzneimittel-Forsch.13, 68 (1963).

    Google Scholar 

  • Eisalo, A., andS. Talanti: Observations on the effect of phenacetin and N-Acetylp-aminophenol on rat kidneys. Acta med. scand.169, 655 (1961).

    Google Scholar 

  • Girgis, S.: Untersuchungen des Einflusses von SKF 525-A auf die Hämiglobinbildung durch Anilin und N-Methylanilin in Hunden. Dissertation, Med. Fak. Tübingen 1961.

  • Grantham, P. H., L. Mohan, R. S. Yamamoto, E. K. Weisburger, andJ. H. Weisbukger: Alteration of the metabolism of the carcinogen N-2-fluorenylacetamide by acetanilide. Toxicol. appl. Pharmacol.13, 118 (1968).

    Google Scholar 

  • Herr, F., u.M. Kiese: Bestimmung von Nitrosobenzol im Blute. Naunyn-Schmiedebergs Arch. exp. Path. Pharmak.235, 351 (1959).

    Google Scholar 

  • Holmes, R. R., u.R. P. A. Bayer: A simple method for the direct oxidation of aromatic amines to nitroso compounds. J. Amer. chem. Soc.82, 3454 (1960).

    Google Scholar 

  • Kiese, M.: The biochemical production of ferrihemoglobin-forming derivatives from aromatic amines, and mechanisms of ferrihemoglobin formation. Pharmacol. Rev.18, 1091 (1966).

    Google Scholar 

  • - u. W.Lenk: Induktion der Bildung von 4-Chlorglykolanilid durch 4-Chloranilin und 4-Chloracetanilid beim Kaninchen. Naunyn-Schmiedebergs Arch. Pharmak. (im Druck) (1969).

  • —, u.H. Menzel: Hamiglobinbildung im Blute des Menschen nach Einnahme von Phenacetin und von N-Acetyl-p-aminophenol. Naunyn-Schmiedebergs Arch, exp. Path. Pharmak.242, 551 (1962).

    Google Scholar 

  • —, u.H. Uehleke: Der Ort der N-Oxydation des Anilins im höheren Tier. Naunyn-Schmiedebergs Arch. exp. Path. Pharmak.242, 117 (1961).

    Google Scholar 

  • — — u.N. Weger: Extraerythrocytäre Einflüsse auf die Hämiglobinbildung durch Phenylhydroxylamin und Nitrosobenzol in roten Zellen. Naunyn-Schmiedebergs Arch. exp. Path. Pharmak.242, 130 (1961).

    Google Scholar 

  • Klutch, A., M. Harfenist, andA. H. Conney: 2-Hydroxyacetophenetidine, a new metabolite of acetophenetidine. J. med. Chem.9, 63 (1966).

    Google Scholar 

  • Lange, G.: Verschiedene Induktion der mikrosomalen N- und p-Hydroxylierung von Anilin und N-Äthylanilin bei Kaninchen. Naunyn-Schmiedebergs Arch. Pharmak. exp. Path.257, 230 (1967).

    Google Scholar 

  • Lorenzen, I.: Interstitial nephritis and phenacetin abuse. In: Drug induced diseases. Vangorcum, Assen 1962.

    Google Scholar 

  • MacGibbon, B. H., W. L. Loughridge, O. B. D. Hourihane, andD. W. Boyd: Autoimmune haemolytic anaemia with acute renal failure due to phenacetin and p-aminosalicylic acid. Lancet1960 I, 7.

    Google Scholar 

  • McLean, S., J. Robinson, G. A. Starmer, andJ. Thomas: The influence of anaesthetic agents on the formation of methaemoglobin induced by aniline in cats. J. Pharm. Pharmacol.19, 303 (1967).

    Google Scholar 

  • Miller, E. C., andJ. A. Miller: Mechanisms of chemical carcinogenesis: nature of proximate carcinogens and interactions with macromolecules. Pharmacol. Rev.18, 805 (1966).

    Google Scholar 

  • Moesohlin, S.: In: Phenacetinabusus und Nerenschädigung, S. 74. Stuttgart: G. Thieme 1958.

    Google Scholar 

  • Moolton, S. E., andI. B. Smith: Fatal nephritis in chronic phenacetin poisoning. Amer. J. Med.28, 127 (1960).

    Google Scholar 

  • Nissen, N. I., andT. Friis: Mekanismen ved erythrocytlevetidsforkortnine hos fenacetin spiserre og denne relation til fenacetinnefropatien. Ugeskr. Laeg.123, 1056 (1961).

    Google Scholar 

  • Parke, D. V.: In Symposium: The toxicity of analgesic substances, Discussion. J. Pharm. Pharmacol.18, 349 (1966).

    Google Scholar 

  • Pfleger, K., W. Rummel, E. Seifen u.W. Rottmann: Zur Fräge nach der Ursache des erhöhten Erythrocytenzerfalls unter Phenacetin. Med. exp. (Basel)6, 105 (1962).

    Google Scholar 

  • Prescott, L. F.: The nephrotoxicity of analgesics. J. Pharm. Pharmacol.18, 331 (1966).

    Google Scholar 

  • —,M. Sansur, W. Levin, andA. H. Conney: The comparative metabolism of phenacetin and N-acetyl-p-aminophenol in man, with particular reference to effects on the kidney. Clin. Pharmacol. Ther.9, 605 (1968).

    Google Scholar 

  • Reber, K., u.A. Studer: Autohistoradiographischer Nachweis von Phenacetin oder Phenacetin-Abbauprodukten in Leber- und Nierenpigment Phenacetinbelasteter Katzen. Med. Pharmacol, exp.13, 257 (1965).

    Google Scholar 

  • Remmee, H., u.H.-J. Merker: Enzyminduktion und Vermehrung von endoplasmatischem Retikulum in der Leberzelle während der Behandlung mit Phenobarbital. Klin. Wschr.41, 276 (1963).

    Google Scholar 

  • Rising, A.: Über die Methyl- und Äthyl-Äther des p-Oxyphenylhydroxylamins und die daraus dargestellten Azoxyverbindungen. Ber. dtsch. chem. Ges.37, 43 (1904).

    Google Scholar 

  • Saber, H., A. Moench u.R. Kluthe: Phenacetinabusus und Merenschädigung. Stuttgart: G. Thieme 1958.

    Google Scholar 

  • Shahidi, N. T.: Acetophenetidine-induced methemoglobinemia. Ann. N. Y. Acad. Sci.151, 822 (1968).

    Google Scholar 

  • Shelley, I. H.: Phenacetin, through the looking glass. Clin. Pharmacol. Ther.8, 427 (1967).

    Google Scholar 

  • Smith, J. N., andR. T. Williams: Studies in detoxication 24. The metabolism of p-phenetidine (p-ethoxyaniline) with some observations on the anisidines (methoxyanilines). Biochem. J.44, 250 (1949).

    Google Scholar 

  • Spühleb, O., u.H. U. Zollinger: Die chronisch-interstitielle Nephritis. Z. klin. Med.151, 1 (1953).

    Google Scholar 

  • Studer, A., u.K. Schärer: Langfristige Phenacetinbelastung am Hund mit Berücksichtigung der Leber- und Merenpigmentierung. Schweiz, med. Wschr.95, 933 (1965).

    Google Scholar 

  • Thauer, R. K., G. Stöffler u.H. Uehleke: p-Hydroxylaminobenzol-sulfonamid als methämoglobinbildendes Stoffwechselprodukt von Sulfanilamid. Naunyn-Schmiedebergs Arch., exp. Path. Pharmak.250, 286 (1965);252, 32 (1965).

    Google Scholar 

  • Torhorst, J., L. Richter u.H. P. Rohr: Entwicklung und Umwandlung lysosomaler Funktionsformen unter besonderer Berücksichtigung des glatten endoplasmatischen Retikulum. Elektronenoptische Untersuchungen am Modell des proximalen Tubulus nach Phenacetinbelastung. Virchows Arch, path. Anat.343, 64 (1967a).

    Google Scholar 

  • —,H. P. Rohr, H. U. Zollinger, A. Studer u.J. P. Tranzer: Ultrastrukturelle Veränderungen der proximalen Tubuluszelle von Rattennieren nach Phenacetinüberbelastung. Virchows Arch. path. Anat.342, 70 (1967b).

    Google Scholar 

  • Uehleke, H.: Relations between structure, velocity of biological N-hydroxylation and toxicity of aromatic amines. Proc. I. Intern. Pharmacol. Meeting, Stockholm, 1961, Vol.6, p. 31, und Biochem. Pharmacol.8, 23 (1961).

    Google Scholar 

  • —: Biochemische Reaktionen als Ursache erworbener Überempfindlichkeit gegen Fremdstoffe. Z. Immun.-Forsch.123, 447 (1962a).

    Google Scholar 

  • —: Biologische N-Hydroxylierung von Phenetidin als Ursache immunologischer Vorgänge. VII. Intern. Kongr. Innere Medizin, München 1962, Bd. 2, S. 538. Stuttgart: G. Thieme 1962b.

    Google Scholar 

  • —: Die Spezifität der Ring- und N-Hydroxylierungen durch Lebermikrosomen. In: Redoxfunktionen cytoplasmatischer Strukturen, S. 97. Wiener Med. Akad. f. ärztl. Fortbildung, Wien 1962 c.

    Google Scholar 

  • —: Biologische Oxydation und Reduktion am Stickstoff aromatischer Amino- und Mtroderivate und ihre Folgen für den Organismus. Fortschr. Arzneimittel-Forsch.8, 195 (1964).

    Google Scholar 

  • —: Stimulierung einiger mikrosomaler Fremdstoff-Oxydationen durch Phenobarbital, Methylcholanthren und Chlorphenothan, einzeln und in Kombinationen. Naunyn-Schmiedebergs Arch. Pharmak. exp. Path.259, 66 (1967).

    Google Scholar 

  • —: Synthesis of 2-nitrosofluorene by peracetic acid oxidation of 2-aminofluorene. Experientia (Basel)24, 108 (1968).

    Google Scholar 

  • —: Microsomal drug metabolism in extrahepatic tissues. Proc. Europ. Soc. Study of Drug Toxicity, Vol. X, p. 94. Excerpta Medica Found., Amsterdam 1969 a.

    Google Scholar 

  • —: Toxikologische Aspekte der N-Hydroxylierung aromatischer Amine, Naunyn-Schmiedebergs Arch. Pharmak. exp. Path.263, 106 (1969b).

    Google Scholar 

  • - Beschleunigung der Reduktion von Methämoglobin in Erythrocyten durch lösliche Leberproteine und NADPH. (In Vorbereitung) (1969 c).

  • —, andE. Brill: Increased metabolic N-oxidation of 2-naphthylamine in dogs after phenobarbital pretreatment. Biochem. Pharmacol.17, 1459 (1968).

    Google Scholar 

  • —, u.H. Greim: Stimulierung der Oxydation von Fremdstoffen in Nierenmikrosomen durch Phenobarbital. Naunyn-Schmiedebergs Arch. Pharmak. exp. Path.261, 152 (1968).

    Google Scholar 

  • —, u.K. Nestel: Hydroxylamino- und Nitrosobiphenyl: Biologische Oxydationsprodukte von 4-Aminobiphenyl und Zwischenprodukte der Reduktion von 4-Nitrobiphenyl. Naunyn-Schmiedebergs Arch. Pharmak. exp. Path.257, 151 (1967).

    Google Scholar 

  • —, u.F. Schnitger: Stoffwechsel von Phenacetin und p-Phenetidin in der Niere. Naunyn-Schmiedebergs Arch. Pharmak.264, 319 (1969).

    Google Scholar 

  • Welch, R. M., A. H. Conney, andJ. J. Burns: The metabolism of acetophenetidine and N-acetyl-p-aminophenol in the cat. Biochem. Pharmacol.15, 521 (1966).

    Google Scholar 

  • Yamamoto, R. S., R. M. Glass, H. H. Frankel, E. K. Weisburger, andJ. H. Weisburger: Inhibition of the toxicity and carcinogenicity of N-2-fhuorenylacetamide by acetanilide. Toxicol. appl. Pharmacol.13, 108 (1968).

    Google Scholar 

  • Zeman, F. D.: Toxic effects ascribed to prolonged abuse of acetophenetidine (phenacetin). J. chron. Dis.16, 1085 (1963).

    Google Scholar 

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Einige dieser Untersuchungen wurden durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft unterstützt. Frl. I.Nietzschmann und HerrnK. H. Hellmbr sei für sorgfältige Mitarbeit gedankt.

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Uehleke, H. N-Hydroxylierung von p-Phenetidin in vivo und durch isolierte Mikrosomen aus Lebern und Nieren: Stimulierung durch Phenobarbital-Vorbehandlung. Naunyn-Schmiedebergs Arch. Pharmak. 264, 434–461 (1969). https://doi.org/10.1007/BF01002382

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