ADVERTISEMENT RETURN TO ISSUEPREVArticleNEXTHydroxylation of warfarin by human cDNA-expressed cytochrome P-450: a role for P-4502C9 in the etiology of (S)-warfarin-drug interactionsAllan E. Rettie, Kenneth R. Korzekwa, Kent L. Kunze, Ross F. Lawrence, A Craig Eddy, Toshifumi Aoyama, Harry V. Gelboin, Frank J. Gonzalez, and William F. TragerCite this: Chem. Res. Toxicol. 1992, 5, 1, 54–59Publication Date (Print):January 1, 1992Publication History Published online1 May 2002Published inissue 1 January 1992https://pubs.acs.org/doi/10.1021/tx00025a009https://doi.org/10.1021/tx00025a009research-articleACS PublicationsRequest reuse permissionsArticle Views940Altmetric-Citations452LEARN ABOUT THESE METRICSArticle Views are the COUNTER-compliant sum of full text article downloads since November 2008 (both PDF and HTML) across all institutions and individuals. These metrics are regularly updated to reflect usage leading up to the last few days.Citations are the number of other articles citing this article, calculated by Crossref and updated daily. Find more information about Crossref citation counts.The Altmetric Attention Score is a quantitative measure of the attention that a research article has received online. Clicking on the donut icon will load a page at altmetric.com with additional details about the score and the social media presence for the given article. Find more information on the Altmetric Attention Score and how the score is calculated. Share Add toView InAdd Full Text with ReferenceAdd Description ExportRISCitationCitation and abstractCitation and referencesMore Options Share onFacebookTwitterWechatLinked InRedditEmail Other access optionsGet e-Alertsclose Get e-Alerts

Some cytochrome P450 catalyzed reactions show atypical kinetics, and these kinetic processes can be grouped into five categories: activation, autoactivation, partial inhibition, substrate inhibition, and biphasic saturation curves. A two-site model in which the enzyme can bind two substrate molecules simultaneously is presented which can be used to describe all of these observed kinetic properties. Sigmoidal kinetic characteristics were observed for carbamazepine metabolism by CYP3A4 and naphthalene metabolism by CYPs 2B6, 2C8, 2C9, and 3A5 as well as dapsone metabolism by CYP2C9. Naphthalene metabolism by CYP3A4 and naproxen metabolism by CYP2C9 demonstrated nonhyperbolic enzyme kinetics suggestive of a low Km, low Vmax component for the first substrate molecule and a high Km, high Vmax component for the second substrate molecule. 7,8-Benzoflavone activation of phenanthrene metabolism by CYP3A4 and dapsone activation of flurbiprofen and naproxen metabolism by CYP2C9 were also observed. Furthermore, partial inhibition of 7,8-benzoflavone metabolism by phenanthrene was observed. These results demonstrate that various P450 isoforms may exhibit atypical enzyme kinetics depending on the substrate(s) employed and that these results may be explained by a model which includes simultaneous binding of two substrate molecules in the active site.

Rettie, Allan E.; Wienkers, Larry C.; Gonzalez, Frank J.; Trager, William F.; Korzekwa, Kenneth R. Author Information

Nalbuphine (NAL) is a κ-agonist/μ-antagonist opioid being developed as an oral extended formulation (ER) for the treatment of chronic cough in idiopathic pulmonary fibrosis and itch in prurigo nodularis. NAL is extensively glucuronidated and likely undergoes enterohepatic recirculation (EHR). The purpose of this work is to develop pharmacokinetic models for NAL absorption and enterohepatic recirculation (EHR). Clinical pharmacokinetic (PK) data sets in healthy subjects from three trials that included IV, oral solution, and ER tablets in fed and fasted state and two published trials were used to parametrize a novel partial differential equation (PDE)-based model, termed "PDE-EHR" model. Experimental inputs included in vitro dissolution and permeability data. The model incorporates a continuous intestinal absorption framework, explicit liver and gall bladder compartments, and compartments for systemic drug disposition. The model was fully PDE-based with well-stirred compartments achieved by rapid diffusion. The PDE-EHR model accurately reproduces NAL concentration–time profiles for all clinical data sets. NAL disposition simulations required inclusion of both parent and glucuronide recirculation. Inclusion of intestinal P-glycoprotein efflux in the simulations suggests that NAL is not expected to be a victim or perpetrator of P-glycoprotein-mediated drug interactions. The PDE-EHR model is a novel tool to predict EHR and food/formulation effects on drug PK. The results strongly suggest that even intravenous dosing studies be conducted in fasted subjects when EHR is suspected. The modeling effort is expected to aid in improved prediction of dosing regimens and drug disposition in patient populations.