Pharmacokinetic Profiles of Isoniazid and Rifampicin in Korean Tuberculosis Patients

한국인 결핵환자에서 Isoniazid와 Rifampicin의 약동학

Background : Isoniazid(INH) and rifampicin(RFP) are the most effective anti-tuberculosis drugs which make the short-course chemotherapy possible. Although prescribed dosages of INH and RFP in Korea are different from those recommended by American Thoracic Society, there has been few study about pharmacokinetic profiles of INH and RFP in Korean patients who receive INH, RFP, ethambutol(EMB) and pyrazinamide(PZA) simultaneously. Methods : Among the patients with active tuberculosis from Dec. 1997 to July 1998, we selected 17 patients. After an overnight fast, patients were given INH 300mg, RFP 450mg, EMB 800mg and PZA 1500mg daily. Blood samples for the measurement of plasma INH(n=15) and RFP(n=17) level were drawn each at 0, 0.5, 1, 1.5, 2, 4, 6, 8 and 12hrs, and urine was also collected. INH and RFP level in the plasma and the urine were measured by high-performance liquid chromatography(HPLC). Pharmacokinetic parameters such as peak serum concentration(Cmax), time to reach to peak serum concentration(Tmax), half-life, elimination rate constant(Ke), total body clearance(CLtot), nonrenal clearance(CLnr), and renal clearance(CLr) were calculated. Results : 1) Pharmacokinetic parameters of INH were as follows: Cmax; $7.63{\pm}3.20{\mu}g/ml$, Tmax; $0.73{\pm}0.22hr$, half-life; $2.12{\pm}0.84hrs$, Ke; $0.83{\pm}0.15hrs^{-1}$, CLtot; $17.54{\pm}8.89L/hr$, CLnr; $14.74{\pm}8.35L/hr$, CLr; $2.79{\pm}1.31L/hr$. 2) Pharmacokinetic parameters of RFP were as follows: Cmax; $8.93{\pm}3.98{\mu}g/ml$, Tmax; $1.76{\pm}1.13hrs$, half-life; $2.27{\pm}0.54hrs$, Ke; $0.32{\pm}0.08hrs^{-1}$, CLtot; $14.63{\pm}6.60L/hr$, CLr; $1.04{\pm}0.55L/hr$, CLnr; $13.59{\pm}6.21L/hr$. 3) While the correlation between body weight and Cmax of INH was not statistically significant (r=-0.514, p value>0.05), Cmax of RFP was significantly affected by body weight of the patients(r=-0.662, p value<0.01). Conclusion : In Korean patients with tuberculosis, 300mg of INH will be sufficient to reach the ideal peak blood level even in the patients over 50kg of body weight However, 450mg of RFP will not be the adequate dose in the patients who weigh over 50~60kg.

연구배경 : 한국인 결핵환자에서 의사나 병원마다 다양하게 처방되는 isoniazid(INH)와 rifampicin(RFP)의 일일용량은 외국에서 추천하는 용량과 다른 실정이라, 4제 병용요법을 시행받는 결핵환자에서 INH와 RFP의 약물동력학을 알아보고 이를 토대로 결핵환자에서 INH, RFP의 적정 일일용량을 평가하고자 본 연구를 시행하였다. 대상 및 방법 : 1997년 12월부터 1998년 7월까지 삼성서울병원에 입원하여 활동성 결핵으로 확진된 환자를 대상으로 INH 300mg, RFP 450mg, EMB 800mg, PZA 1500mg을 아침 식전 30분에 복용하고 0, 0.5, 1, 1.5, 2, 4, 6, 8, 12시간째에 채혈을 시행하여 혈청에서 INH, RFP의 농도를 측정하였고 소변은 12시간동안 4시간 간격으로 모아서 양을 기록하고 농도를 측정하였다. INH, RFP의 농도측정은 high-performance liquid chromatography(HPLC)를 이용하였다. 결 과 : 대상환자는 INH 15명, RFP 17명이었고 연령의 중앙값은 33세(24~57), 평균 체중은 $58.3{\pm}13kg$(41.9~84.5)이었으며 남녀비는 9 : 8이었다. 1) INH 결과 INH의 $7.63{\pm}3.20{\mu}g/ml$, $0.73{\pm}0.22hr$, 혈중반감기는 $2.12{\pm}0.84hr$, Ke값은 $0.83{\pm}0.15hrs^{-1}$이었으며 AUC는 $21.87{\pm}13.37{\mu}g^*hr/ml$, Xu는 $56.22{\pm}31.46{\mu}g$/24hrs 였다. CLtot은 $17.54{\pm}8.89L/hr$, CLnr은 $14.74{\pm}8.35L/hr$, CLr은 $2.79{\pm}1.31L/hr$로서 대부분이 간으로 대사되었다. 2) RFP 결과 RFP의 Cmax는 $8.93{\pm}3.98{\mu}g/ml$, Tmax는 $1.76{\pm}1.13hr$, 혈중반감기는 $2.27{\pm}0.54hr$였고 Ke값은 $0.32{\pm}0.08hrs^{-1}$이었으며 AUC는 $36.52{\pm}14.19{\mu}g^*hr/ml$, Xu는 $31.18{\pm}13.69{\mu}g$/24hrs 였다. CLtot는 $14.63{\pm}6.60L/hr$였고 CLr 이 $1.04{\pm}0.55L/hr$, CLnr이 $13.59{\pm}6.21L/hr$로서 대부분이 간으로 대사되었다. 3) 환자 체중과 최고혈중농도의 상관관계는 INH의 경우 r=-0.514, p-value>0.05이었고, RFP의 경우 r=-0.662, p-value<0.01이었다. 결 론 : INH, RFP, EMB, PZA 병용요법으로 치료받는 결핵환자에서 RFP은 체중에 따른 용량 조절이 필요하며, INH는 하루 300mg 투여로도 이상적인 최고혈중농도에 도달하지만 한국인에서 INH 하루 400mg보다 300mg이 적당할 지 여부는 향후 임상연구가 필요하리라 사료된다.