A BZP é metabolizada no fígado pelo citocromo P450 (CYP450), nomeadamente pelas enzimas CYP2D6, CYP1A2 e CYP3A4, e predominantemente excretada pelos rins (Antia et al. 2009a; Lin et al. 2011; Staack et al. 2002). Estudos in vitro mostraram que a BZP interfere no metabolismo de outros substratos para as três isoformas metabólicas, o que sugere um elevado potencial de interações farmacológicas (Murphy et al. 2009).
Um estudo realizado com urina de 24 horas de 7 voluntários humanos (sexo masculino, 19-31 anos e IMC médio de 24,3) após administração de uma dose oral de 200 mg de BZP, permitiu traçar o perfil farmacocinético da BZP, bem como dos seus metabolitos hidroxilados (tabela 3) (Antia et al. 2009a; Lin et al. 2011).
Tabela 3: Perfil toxicocinético da BZP e metabolitos hidroxilados em humanos. Adapatada de Antia et al.
(2009a) .
Parâmetro BZP 4-OH-BZP 3-OH-BZP
Cmax (ng/mL) 262 (±19) 7 (±1) 13 (±1)
Tmax (min) 75 60 75
T½ (h) 5.5 (±0,4) - -
Cl/F (L/h) 99 (±63) - -
Cmax – Concentração máxima no plasma. Tmax – Tempo após a toma da dose em que foi determinada a
concentração máxima . T ½ - Tempo necessário, após a toma da dose, para se atingir metade da concentração mais elevada. Cl/F- Clearance/biodisponibilidade, corresponde ao volume de sangue que é depurado da substância por hora.
24 Na molécula de BZP podem ser identificados três locais alvos para metabolização, nomeadamente o anel aromático, o carbono benzílico e o heterociclo piperazina(Arbo et al. 2012) .
Um estudo preliminar do metabolismo da BZP feito por Staack e colaboradores (2002), no qual foi analisada urina de rato após administração por intubação gástrica de 50 mg/Kg e comparada com amostras de urina de consumidores humanos, mostrou que, para ambas as espécies, as principais vias metabólicas da BZP foram a hidroxilação do anel aromático originando a hidroxi-BZP (OH-BZP) e a clivagem do anel piperazínico para produzir a N-benziletilenodiamina.
Estudos metabólicos posteriores em voluntários humanos e em animais permitiram identificar as transformações da BZP no organismo através da presença de vários metabolitos na urina, nomeadamente a 4-OH-BZP, 3-OH-BZP, 4-hidroxi-3- metoxi-BZP, piperazina, benzilamina e N-benziletienodiamina (Elliott 2011).
Os metabolitos 4-hidroxi-BZP e a 3-hidroxi-BZP são formados por hidroxilação simples do anel aromático da BZP, via CYP450, tendo uma experiência efetuada por Staack e colaboradores (2002) em ratos Wistar machos, após uma administração por intubação gástrica de 5 mg/Kg, verificado a preferência da hidroxilação em posição para e, como tal, o metabolito hidroxilado 4-OH-BZP foi o que se revelou predominante nesta espécie. A prevalência do metabolito 4-OH-BZP descrita em estudos animais foi contrariada por um estudo recente em voluntários humanos, no qual as concentrações do metabolito 3-OH-BZP foram sempre mais elevadas que as concentrações do metabolito para (figura 3) (Antia et al. 2009a).
Figura 3- Concentrações plasmáticas da BZP e dos seus metabolitos hidroxilados (3-OH-BZP e 4-OH-
BZP) no período de 24 horas após a administração de uma dose oral de 200 mg de BZP (n=7 homens) (Antia et al. 2009a).
25 A dupla hidroxilação do anel aromático da BZP seguida de metilação leva, por sua vez, à formação da 4-hidroxi-3-metoxi-BZP, reação esta catalizada pela catecol-O- metil-transferase (COMT), pelo que se conclui que a 4-hidroxi-3-metoxi-BZP é predominantemente formada devido à seletividade da COMT para a metilação do grupo hidroxilo na posição 3 (Staack et al. 2002). O envolvimento da COMT foi confirmado por estudos in vitro feitos por Maurer e colaboradores (2000).
Os metabolitos da BZP podem ser ainda alvo de metabolismo de fase 2, dando origem aos respetivos conjugados glucoronídeos e/ ou sulfatos (O-sulfatos e N- sulfatos), sob catálise das enzimas uridina difosfato glucoroniltransferase (UGT) e sulfotransferase (SULT), respetivamente (Arbo et al. 2012; Jancova et al. 2010). Estudos em humanos demonstraram uma prevalência da via da sulfatação em detrimento da via de glucoronidação pelo que se pensava, então, que a sulfatação da p- OH-BZP era a principal via metabólica de fase 2, na nossa espécie (Elliott and Smith 2008; Gibson and Skett 2001; Tsutsumi et al. 2006). No entanto, este facto foi contrariado pelo estudo metabólico de Tsutsumi e colaboradores (2006), no qual se verificou que cerca de 50% dos metabolitos eram eliminados principalmente sob a forma de conjugados glucoronídeos, e em menor extensão de sulfatos.
A piperazina, a N-benzil-etilenodiamina e a benzilamina podem ser formadas pela dupla N-desalquilação do carbono benzílico da BZP. Por esta via metabólica pode ser também formado o benzaldeído, o qual pode ser oxidado a ácido benzóico (Staack et al. 2002).
As principais vias metabólicas da BZP estão representadas esquematicamente na figura 4.
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Figura 4- Representação esquemática das vias metabólicas da BZP. 1- Hidroxilação; 2- Metilação; 3- N-
desalquilação; COMT- Catecol-O-metiltransferase. Adaptado de Arbo et al. (2012).
Como já foi referido, a principal via de excreção da BZP é através da urina e, como tal, vários estudos são efetuados usando a urina como matriz biológica. Assim, um estudo em ratos Wistar desenvolvido para estudar o metabolismo da BZP, onde se analisou urina de 48 horas após administração intraperitoneal de uma dose de 5 mg/Kg, verificou que cerca de 25% da dose consumida era excretada na forma de metabolito 4-OH-BZP, 2% na forma de metabolito 3-OH-BZP e que apenas 6,7% era excretada na forma de BZP inalterada. Após 48 horas, aproximadamente 33% da dose administrada foi eliminada, sendo 80% sob a forma de metabolito e 20% de composto- pai, ao contrário do estudo preliminar feito por Staack e colaboradores (2002), no qual a BZP foi maioritariamente eliminada na sua forma inalterada (Tsutsumi et al. 2006).
Um outro estudo feito com voluntários humanos por Antia e colaboradores (2009a), usando urina de 24 horas após uma dose oral de 200 mg de cloridrato de BZP (BZP.2HCl), identificou a presença de aproximadamente 6% da dose total de BZP
27 inalterada e apenas 0,11% de metabolitos hidroxilados (figura 5), o que sugere uma baixa biodisponibilidade, excepto se outras vias de excreção (como excreção biliar) ou a ligação a proteínas estiverem presentes.
Figura 5- Concentrações de BZP e seus metabolitos hidroxilados na urina pura (A) e na urina após
hidrólise enzimática (B), depois de ter sido administrada uma dose oral de 200 mg de BZP (n=7 homens saudáveis) (Antia et al. 2009a).
Neste último estudo foi identificada a presença de dois metabolitos sulfatados (o O-sulfato-BZP e N-sulfato-BZP) correspondendo, relativamente à quantidade total de BZP excretada, 51% ao O-sulfato e 30% ao N-sulfato (figura 6). Os mesmos autores fizeram uma extrapolação onde estimavam que, ao fim de 44 horas após o consumo, as concentrações eram indetetáveis (Antia et al. 2009a).
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Figura 6: Representação esquemática dos metabolitos conjugados por sulfatação da BZP. Adaptado de
Antia et al. (2009a).
Para a toxicologia clínica e forense, o metabolito com mais interesse é o 4-OH- BZP, uma vez que retém a identidade estrutural do composto pai e, como tal, constitui prova inequívoca da administração de BZP (Tsutsumi et al. 2006).