Considerando que o metoprolol é metabolizado preferencialmente pelos CYP3A e CYP2D e que o etilbenzeno é um indutor do CYP3A em ratos, o presente estudo visa investigar a influência da exposição ao etilbenzeno, por via inalatória, na disposição cinética e no metabolismo estereosseletivos do metoprolol. Foram utilizados ratos Wistar machos, tratados com dose única de 15 mg/kg ou 30mg/kg de metoprolol racêmico (gavagem). Os animais foram divididos em 4 grupos, sendo dois controles (15 e 30mg/kg) e dois expostos ao etilbenzeno em concentrações de 434mg/m3 e 1736mg/m3 e tratados com 15mg/kg de metoprolol. Os animais foram expostos ao etilbenzeno durante 6 horas/dia, por 5 dias consecutivos, em câmara de exposição do tipo somente pelo nariz. As amostras seriadas de sangue (n=6 animais por tempo de coleta) foram coletadas até 6 horas após a administração do metoprolol. Os enantiômeros foram analisados no plasma por cromatografia líquida de alta eficiência com detecção por fluorescência e a farmacocinética do metoprolol foi avaliada empregando modelo bicompartimental. O metoprolol na dose de 30mg/kg exibe farmacocinética não linear, com acúmulo plasmático de ambos os enantiômeros do metoprolol e redução do clearance do enantiômero R-(+)-metoprolol (39,91 vs 78,37 L/h/kg) quando comparado ao grupo de animais tratados com a dose de 15mg/kg. A farmacocinética do metoprolol na dose de 15mg/kg é linear e não enantiosseletiva. A exposição ao etilbenzeno inalado na concentração de 434mg/m3 (1 LEO) não altera a farmacocinética de ambos os enantiômeros do metoprolol. A exposição ao etilbenzeno inalado na concentração de 1736mg/m3 (4 LEO) aumenta o clearance de ambos os enantiômeros do metoprolol em aproximadamente 3 vezes (224,66 vs 78,37 L/h/kg e 213,62 vs 73,63 L/h/kg), respectivamente para os enantiômeros R-(+)- e S-(-)-metoprolol. O aumento do clearance de ambos os enantiômeros do metoprolol no grupo de animais expostos ao etilbenzeno inalado na concentração de 1736mg/m3 (4 LEO) pode ser explicado pelo aumento na formação de ambos os enantiômeros dos metabólitos O-desmetilmetoprolol (AUC0-122,84 vs 61,57 ng/h/mL e 92,33 vs 58,56 ng/h/mL, respectivamente para os enantiômeros R-(+)- e S-(-)-) e ácido O-desmetilmetoprolóico (AUC0- 8592,0 vs 6812,5 ng/h/mL e 8733,0 vs 6787,0 ng/h/mL respectivamente para os enantiômeros R-(+)- e S-(-)-). Os dados permitem inferir que ratos expostos durante 5 dias, 6h/dia, ao etilbenzeno na concentração de 4 vezes o LEO, mostram indução de maneira não enantiosseletiva no metabolismo de ambos os isômeros do metoprolol.

Metoprolol is mainly metabolized by CYP3A and CYP2D and ethylbenzene is an inducer of CYP3A in rats. In view of these considerations, the objective of the present study was to investigate the influence of low-level inhalation exposure to ethylbenzene on the kinetic dispo¬sition and metabolism of metoprolol enantiomers. Male Wistar rats were received a single dose of 15 or 30 mg/kg racemic metoprolol by gavage. The animals were divided into 4 groups: two control groups (15 and 30 mg/kg) and two groups exposed to ethylbenzene at concentrations of 434 and 1736 mg/m3. The animals were exposed to ethylbenzene in a nose-only exposure chamber for 6 h/day during 5 consecutive days. Serial blood samples (n=6 animals per sampling time) were collected during the first 6 h after metoprolol administration. The isomers of metoprolol and its metabolites were analyzed in plasma samples by high-performance liquid chromatography with fluorescence detection. Pharmacokinetic analysis was performed using a two-compartment model. Metoprolol administered at a dose of 30 mg/kg showed nonlinear pharmacokinetics, with plasma accumulation of both metoprolol enantiomers and a reduction in the clearance of R-(+)-metoprolol (39.91 vs 78.37 L/h/kg) when compared to the group receiving the dose of 15 mg/kg. The kinetic disposition of the enantiomers of metoprolol administered at a dose of 15 mg/kg was linear and non-enantioselective. Exposure to 434 mg/m3 ethylbenzene did not influence the pharmacokinetics of either metoprolol enantiomer. Exposure to 1736 mg/m3 ethylbenzene increased the clearance of both metoprolol enantiomers by approximately 300% (224.66 vs 78.37 L/h/kg and 213.62 vs 73.63 L/h/kg for the R-(+)- and S-(-)-metoprolol enantiomer, respectively). These changes in clearance might be explained by an increase in the formation of the enantiomers of the two metabolites O-demethylmetoprolol (AUC0-: 122.84 vs 61.57 ng/h/mL and 92.33 vs 58.56 ng/h/mL for the R-(+)- and S-(-)- enantiomer, respectively) and O-demethylmetoprolol acid (AUC0-: 8592.0 vs 6812.5 ng/h/mL and 8733.0 vs 6787.0 ng/h/mL). In conclusion, inhalation exposure of rats to ethylbenzene at a concentration of 1736 mg/m3 for 5 days, 6 h per day, resulted in the non-enantioselective induction of the metabolism of metoprolol.