Etude de la distribution thyroïdienne de l'alimémazine et ses principaux métabolites en fonction des apports iodés par LC-ES-MS

Iodine-linked thyroid distribution of trimeprazine and its main metabolites studied by LC-ES-MS

M.F. SAUVAGE(1,2) , P. MARQUET*(1), A. ROUSSEAU(1,3), J. BUXERAUD(2), C. RABY(2)  G. LACHÂTRE(1,4)

(1) Service de Pharmacologie et Toxicolog ie, CHU Dupuytren - 87042 LIMOGES Cedex - FRANCE
(2) Laboratoire de Chimie Orgamque et Thérapeutique, Faculté de Pharmacie, 2, av. Dr. Marcland - 87025 LIMOGES Cedex - FRANCE
(3) Laboratoire de Biophysique, Faculté de Pharmacie, 2 av. Dr Marcland - 87025 LIMOGES Cedex - FRANCE
(4) Laboratoire de Toxicologie, Faculté de Pharmacie, 2, av. Dr Marcland - 87025 LIMOGES Cedex - FRANCE

*Auteur à qui adresser la correspondance : Dr Pierre MARQUET, Service de Pharmacologie et Tox 'cologie, CHU Dupuytren - 87042 LIMOGES Cedex

RÉSUMÉ

Les phénothiazines telles que l'alimémazine (ALI) peuvent induire une hypothyroïdie chez l'animal qui résulterait de leur complexation avec l'iode moléculaire intrathyroidien. Ce mécanisme suppose que l'ALI et/ou certains de ses métabolites (sulfoxy-alimémazine -SOA-, déméthyl-alimémazine - DMA-, hydron,-alimémazine -OHA-) se concentrent dans la thyroide et que cette accumulation puisse être modifiée en fonction des apports en iode. Pour vérifier ces hypothèses, deux groupes de 12 rats, l'un recevant un régime alimentaire normo-iodé, l'autre un régime enrichi en iode (25 mg/kg), ont reçu 5 mg/kg toutes les 12 h d'ALI par voie intra-péritonéale pendant 11 j. Douze rats témoins recevaient un placebo et un régime normo-iodé.

L'ALI et ses trois métabolites ont été dosés dans le sérum, la thyroide et trois organes témoins (coeur, foie, rein) de ces rats, par chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse par interface électrospray, (LC-ES-MS). Après extraction liquide- liquide, la séparation chromatographique était réalisée à l'aide d'une colonne Nucléosil C18, 5 µn (150 x 1 mm D. I.) et d'une phase mobile constituée de formiate d'ammomium 5 mM (pH 3) et d'acétonitrile (53/47 ; v/v). L'acquisition était réalisée en mode fragmentométrique. La méthode présentait des limites de détection de 0,4 nglml des limites de quantification de 0,5 ng/ml et une bonne linéarité (r > 0.997) (le 0,5 à 40 ng/ml, pour tous les analytes.

L'OHA n'a pu être détectée dans aucun échantillon. Les concentrations d'ALI, de SOA et de DMA étaient significativement plus élevées dans la thyroide que dans le sérum. L'apport alimentaire d'iode provoque une augmentation (p < 0,02) de la concentration intrathyroidienne d'ASO et d'ALI, qui complexent l'iode in vitro, mais pas de DMA, qui ne le complexe pas, et était sans influence sur les concentrations observées dans les organes témoins. D'autre part, des dosages hormonaux ont permis de vérifier que l'ALI induisait chez le rat une diminution des taux d'hormones thyroîdiennes circulantes, mais pas de la TSH (éliminant ainsi une origine centrale). Ce travail apporte donc un argument supplémentaire en faveur d'un mécanisme toxique de l'alimémazine par complexation de l'iode intra-thyroidien.

MOTS-CLÉS: Phénothiazines, Alimémazine, LC-ES-MS, Thyroide, Effets secondaires.

SUMMARY
Phenothiazines like trimeprazine (TMP) can induce  hypothyroidism in rats, which would result from their complexation with iodine, as demonstrated in vitro. This mechamsm would imply that TMP and maybe some of its main metabolites (N-desmeth3,1-trimeprazine -NDT-, trimeprazine sulphoxide -TSO-, and 3-hydroxy trimeprazine -30HT-) could accumulate in thyroid, and that their concentration could be modified depending on iodine intake. In order to check these hypotheses, two groups of 12 rats were studied. One group was fed a diet with normal iodine content, the other one received a diet supplentented at 25 mg/kg iodine ; both received 10 mg/kg/day intraperitoneally over 11 days. Twelve control rats received a placebo and a normal diet.

TMP and its metabolites were determined in serum and thyroid samples, as well as in three control organs (heart, liver, kidney), using a liquid chromatography - electrospray - mass spectrometry technique. After a liquid-liquid extraction, the chromatographic separation was performed using a Nucleosil C18, 5 µm (150 x 1 mn   ID)  column and a mixture of 5 mM ammonium formate buffer (pH 3) and acetonitrile (53/47; v/v) as mobile phase. Acquisition was performed in the selected ion rnonitoring mode. The limits of detection and quantitation using this method laid at 0.4 ng/ml and 0.5 ng/ml, respectively, and a good linearity from 0. 5 to 40 ng/ml (r > 0. 997) was found for all compounds.
Concentrations of TMP, NDT and TSO were significantly higher in thyroid than in serum samples, whereas 3 0HTcould not be detected in any sample. lodine supplementation in food induced an increase in thyroid concentration of TMP and TSO (p < 0.02), which complex vvith iodine in vitro, but not modify NDT thyroid concentration, which does not complex with iodine. Hormonal assays also confirmed that TMP induced a decrease in serum concentrations of thyroid hormones, but not of TSH (thus eliminating a central mechanism). Therefore, this study brings another argument in favour of a mechanism of action involving thyroid iodine complexation by trimeprazine.

KEY-WORDS : Phenothiazines, trimeprazine, LC-ES-MS, thyroid, side effects.