Metabolism of Valproate Sodium in Rabbit, Rat, Dog, and Man

Summary Valproate sodium (VPA) was given sub‐cutaneously to rabbits and orally to rats and dogs in repeated dosing. A male volunteer also took daily 1,200 mg of Depakine® tablets during three consecutive days. Urines were collected and hydrolyzed in acidic medium. Sodium valproate and its metabolites were then extracted and these crude extracts were purified. The final extracts were used for series of qualitative and quantitative assays: thin layer chromatography (TLC), gas chromatography (GC), coupled TLC‐GC, and coupled GC‐mass spectrometry. The results obtained with the dog show that VPA is totally excrétéd in the urine, without any metabolism. However, a metabolic pathway leading to 2‐w‐propyl glutaric acid (PG) has been evidenced in rabbit, rat, and human. It is very likely that an intermediate product in this pathway has been identified, i.e., 2‐ n ‐propyl 5‐hydroxyvaleric acid. These results are in good agreement with the findings of Kumara and Mat‐sumoto in the rat. However, these authors' conclusion that PG is the ultimate stage in the metabolism of VPA cannot be established. Indeed, quantitative détérminations of PG in rats' urine treated with PG shows that only 50–60% of the administered dose is excrétéd. We are led to think that this molecule in turn undergoes metabolism, which explains the low quantities of VPA + PG found in the urine of rats and man. RESUME Le valproate de sodium (dipropylacetate, 2‐n‐ propylpentanoate, VPA) a été donné en administration chronique à des lapins par voie sous cutanée, et & des rats, chiens par voie orale. Un volontaire a également ingéré pendant trois jours consécutifs une dose de 1,200 mg administrée sous forme de comprimés a 200 mg. Les urines de 24 heures ont été collected, concentrée, et hydrolysées en milieu acide. Le VPA et ses métabolites ont ensuite été extraits par Tether sul‐furique et les fractions brutes ont été purifyées. Les extraits finaux ont été soumis a une série d'analyses par chromatographie en couche mince (C.C.M.), par chromatographie en phase gazeuse (C.P.G.), parcouplage C.C.M.‐C.P.G., et par couplage chromatographie en phase gazeuse et spectrumétrie de masse (C.P.G.‐S.M.). Les résultats obtenus mettent en évidence chez le lapin, le rat, et l'homme, outre l'excretion du VPA inchingé, une voie métabolique conduisant & l'excrétion de l'acide propyl‐2 glutarique (PG) avec mise en évidence d'un produit intermédiaire de ce métabolisme, l'acide 2‐propyl 5 hydroxy pentaneïque. Par contre, chez le chien, le VPA est totalement excrété dans l'urine sans métabolisation. Ces résultats sont en accord avec ceux trouves par Kumara et Matsumoto chez le rat. Cependant, il ne semble pas que l'on puisse admettre comme ces auteurs, que le PG est le dernier produit de la métabolisation du VPA. En effet, les études quantitatives effectuées chez le rat aprés administration du PG montrent que son excrétion est comprise entre 50 et 60% de la dose administerée. On peut done penser que le PG lui même est métabolisé en fragments non identifiables ce qui expliquerait le faible bilan final (VPA + PG) retrouve chez le rat et l'homme. RESUMEN Se ha administrado valproato sódico (dipropilacetato, VPA), de forma subcutánea a conejos y por via oral a ratas y perros en dosis repetidas. Un voluntario varén también tomó 1,200 mg de Depa‐kine® en tabletas, durante tres dias consecutivos. El VPA y sus metabolitos se extrajeron de las orinas hid‐rolizadas en un medio acidificado. Se purificaron los extractos crudos. Los extractos finales se utilizaron para series de determinaciones cuantitativas y cualitativas: cromatograffa de capa fina (TLC), cromatografia de gases (GC), ambos metodos (TLC‐GC), y cromatografia de gases y espectrometria de masa (GC‐MS). Los resultados conseguidos en el perro demuestran que el VPA se excreta totalmente en la orina sin ninguna metabolización. Sin embargo una via metabólica que conduce al ácido 2‐ n ‐propil glutárico (PG) se ha evidenciado en el conejo, en la rata y en el hombre. Es my probable que se haya identificado en esta via metabolica un producto inter‐mediario, el ácido 2‐ n ‐propil 5‐hidroxivalérico. Estos resultados están de acuerdo con los hallazgos de Kumara y Matsumoto en la rata. Sin embargo, no se ha podido llegar a la conclusion de estos autores de que el PG es el último estadio en la metabolización del VPA. Desde luego la determinacyón cuantitativa de PG en la orina de las ratas tratadas con PG, muestra que solo se excreta el 50–60% de la dosis administrada. Nos vemos obligados a aceptar que esta molécula, a su vez, se metaboliza, lo cual explíca las bajas cantidades de VPA + PG que se encuentran en la orina de las ratas y del hombre. ZUSAMMENFASSUNG Natriumvalproat (VPA) wurde in wiederholten Dosen Kaninchen subkutan sowie Ratten und Hunden oral verabfolgt. Ein männlicher Freiwilliger nahm täglich 1,200 mg VPA‐Tabletten während dreier au‐feinanderfolgender Tage. Die Urine wurden gesammelt und in saurem Milieu hydrolysiert. VPA und seine Metaboliten wurden extrahiert und die Rohextrakte gereinigt. Die Endextrakte wurden für eine Serie qualitativer und quantitativer Bestimmungen verwendet: Dunnschichtchromatographie (TLC), Gaschromatographie (GC), gekoppelte TLC‐ GC, gekoppelte Gaschromatographie‐Massen‐spektrometrie (GC‐MS). Die Ergebnisse bei Hunden zeigen, daß VPA vollstandig im Urin ausges‐chieden wird ohne metabolisiert zu werden. Ein metabolischer Weg führt jedoch zu 2‐ n‐ Propylglutarsaure (PG) beim Kaninchen, der Ratte und beim Menschen. Es ist sehr wahrscheinlich, daß ein Zwischenprodukt auf diesem Wege in der 2‐ n‐ Propyl 5‐Hydroxyvaleriansäure identifiziert wurde. Die Ergebnisse stimmen gut uberein mit den Befunden von Kumara und Matsumoto bei der Ratte. Der Meinung dieser Autoren, daß PG die letzte Stufe in der Metabolisierung des VPA ist, kann jedoch nicht beigepflichtet werden. Tätsachlich zeigen quantitative Bestimmungen des PG im Urin von Ratten, die mit PG behandelt wurden, daß nur 50–60% der verabfolgten Dosis ausgeschieden werden. Wir sind geneigt an‐zunehmen, daß dieses Molekül seinerseits metabolisiert wird. Das erklärt die niedrigen Mengen von VPA und PG. die im Urin von Ratten und beim Menschen gefunden werden.