Abstract
The purpose of this study was to investigate a role of cytochrome $P_{450}$, for the toxicity of the phosalone in in vitro and in vivo bioactivation systems. The bimolecular inhibition rate constants$(k_i)$ of the phosalone to acetylcholinesterase(AChE) and butyrylcholinesterase(BuChE) were approximately $10^2M^{-1}{\cdot}min^{-1}$, respectively, which meant a poor inhibitor. The potency of the phosalone as an inhibitor of AChE and BuChE was increased about 300 and 40 fold, respectively, when the inhibitor and the ChE were incubated with microsomes fortified with NADPH compared with microsome alone. Piperonyl butoxide(PB) addition to these coupled systems greatly reduced the inhibition of both target enzymes by blocking a bioactivation process. The $I_{50}$ value of the Phosalone alone for rat brain AChE was 170 mg/kg. When PB was pretreated, that value was altered to 42.5 mg/kg. PB pretreatment synergized the inhibition of brain AChE with four times. Rat blood erythrocyte AChE and plasma BuChE were similarly inhibited in vivo by the phosalone and PB pretreatment didn't affect significantly the pattern of the inhibition. The in vivo studies showed different results in the role of cytochrome $P_{450}$ from those of the in vitro studies.
유기인계 살충제인 phosalone의 활성화과정을 통한 독성발현기작에서 cytochrome $P_{450}$의 역할을 조사하기 위하여 시험관 내와 생체 내 system을 이용하였다. Phosalone의 AChE와 BuChE에 대한 이분자 저해 속도상수$(k_i)$는 약 1$10^2\;M^{-1}{\cdot}min^{-1}$으로 측정되어 그 자체로는 저해력이 상당히 낮은 약제임이 관찰되었다. AChE 또는 BuChE/MFO coupling system에서는 $I_{50}$값이 control에서 각각 $3.7{\times}10^{-6}$, $2.5{\times}10^{-7}M$로 관찰되었고, cytochrome $P_{450}$의 조효소인 NADPH를 첨가한 oxidase에서는 $1.2{\times}10^{-8}$과 $6.0{\times}10^{-9}M$로 나타나 약 $40{\sim}300$배 정도의 활성화 효과가 관찰되었다. Cytochrome $P_{450}$의 특이적 저해제인 PB를 처리하였을때 저해곡선이 control쪽으로 이동하여 phosalone의 활성화과정에 cytochrome $P_{450}$이 관여하고 있슴이 확인되었다. 그러나 생체 내 실험에서 생쥐의 뇌 AChE 활성저해는 phosalone만을 투여한 경우 $I_{50}$이 170 mg/kg, PB를 전처리 하였을 경우에서 42.5 mg/kg으로 나타나 PB 처리에 의하여 오히려 약 4배의 상승효과가 관찰되었으며, 쥐 혈액에서의 AChE와 BuChE활성저해 결과는 PB 전처리가 phosalone의 저해 경향에 큰 영향을 주지 않는 것으로 나타나 시험관 내 실험에서의 결과와는 상이하게 나타났다.
(Department of Agricultural Chemistry, Kangweon National University)