Protein Binding of Valproic Acid in the Presence of Elevated Free Fatty Acids in Patient and Normal Human Serum

C. L. Zimmerman, I. H. Patel, R. H. Levy, D. Edwards, S. D. Nelson, M. Hutchinson

Research output: Contribution to journalArticlepeer-review

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Abstract

Summary: Two recent reports indicate that free fatty acids (FFA) can decrease the binding of valproic acid (VPA) to plasma proteins. Since FFA can increase in several physiological and clinical situations, it becomes necessary to define the relationship between elevated FFA and VPA free fraction. This study was conducted in two phases. In the first phase, serum was obtained from nine patients who were receiving Intralipid®. A base‐line sample was taken when therapy was absent. A second sample was taken during or immediately after Intralipid® therapy. Protein binding VPA (equilibrium dialysis) and FFA levels were determined on each sample. FFA increased in eight patients; the median increase was 80.1%. VPA free fractions increased in six of the eight patients showing an increase in FFA; the median increase in free fraction was 18.7%. Rank correlation between FFA differences and free fraction differences indicated a significant positive linear correlation (r= 0.800). In the second phase, oleic acid was added to normal serum in five different concentrations (500‐5,000 μEq/liter) with VPA at 100 μg/ml. Free fraction of VPA increased continuously from a blank value of 9.6% (±1.4) to 44.1% (±2.5) with increasing concentrations of oleic acid. Deux travaux récents ont montré que les acides gras libres plasmatiques (FFA) peuvent diminuer la fixation de l'acide valproïque (VPA) sur les protéines plasmatiques. Le taux des FFA pouvant être augmenté en fonction de diverses conditions physiologiques ou cliniques, il paraissait nécessaire d'étudier la relation entre l'élévation des FFA et le comportement de la fraction libre de VPA. Cette étude a été réalisée en deux temps. Tout d'abord, le sérum de 9 patients recevant une administration d'Intralipid® en dehors de toute thérapeutique a été recueilli, puis un deuxième échantillon est prélevé durant ou immédiatement après la perfusion d'Intralipid. La fixation protéique du VPA, déterminée par dialyse à l'équilibre, et le taux de FFA sont estimés sur chaque échantillon. Les FFA sont augmentés chez 8 patients de 80.1% en moyenne. La fraction libre de VPA est augmentee chez 6 des 8 patients de 18.7% en moyenne. II existe une corrélation linéaire positive (r = 0.800) entre les modifications des FFA et celles des fractions libres de VPA. Dans un second temps, on ajoute de l'acide oléique au sérum normal à 5 concentrations différentes (500 à 5000 μEq/L) avec un taux de VPA à 100 μg/ml. La fraction libre de VPA passe de façon continue de 9.6% (±1.4) sur le sérum normal à 44.1% (±2.5) en fonction de la concentration en acide oléique. Comunicaciones recientes indican que los àcidos grasos libres (FFA) pueden reducir la unión del ácido valpróico (VPA) a las proteínas plasmáticas. Puesto que los FFA pueden aumentar en varias situaciones fisiológicas y clínicas, resulta necesario definir la relación entre la elevación de los FFA y la fracción libre del VPA. Este estudio se ha conducido en dos fases. En la primera se obtuvo suero de 9 enfermos que recibían Intralipid®. Una muestra base se tomó en ausencia de tratamiento. Una segunda muestra se tomó durante o inmediátamente después del tratamiento con el Intralipid. En cada muestra se determinaron los niveles de FFA y la unión protéica del VPA (diálisis de equilibrio). El FFA aumentó en 8 pacientes: aumento medio de 80.1%. Las fracciones libres de VPA aumentaron en 6 de los 8 enfermos que mostraron un incremento de los FFA: el incremento medio de la fracción libre fué de 18.7%. La correlación entre las diferencias de los FFA y las diferencias de la fracción libre indicó una significativa correlación lineal positiva (r = 800). En la segunda fase se añadióácido oléico al suero normal en 5 concentraciones diferentes (500–5000 μEq/L) con VPA a 100 μg/ml. La fracción libre de VPA aumentó continuamente desde un valor básico de 9.6% (±1.4) a 44.1% (±2.5) con concentraciones de ácido oléico aumentando. Aus 2 neueren Berichten geht hervor, daß freie Fettsäuren die Bindung von Valproinsäure an Plasmaproteine vermindern kann. Da freie Fettsäuren unter mehreren physiologischen und klinischen Bedingungen erhöht seien können, ist es nötig, die Beziehung zwischen erhöhtem Fettsäurespiegel und der ungebundenen Valproinsäurefraktion zu bestimmen. Diese Untersuchung wurde in 2 Phasen durchgeführt. Im I. Teil wurde Serum von 9 Patienten gewonnen, die Intralipid® bekamen. Ein Ausgangswert wurde bestimmt vor Therapiebeginn. Eine 2. Probe wurde entnommen während oder unmittelbar nach Intralipid‐Behandlung. Die Proteinbindung von Valproinsäure wurde im Equilibrium und die Spiegel der freien Fettsäuren wurden bei jeder Probe bestimmt. Die freien Fettsäuren erhohten sich bei 8 Patienten, im Mittel um 80.1%. Die Fraktion der ungebundenen Valproinsäure stieg bei 6 der 8 Patienten mit Anstieg der freien Fettsäurespiegel: Mittlerer Anstieg der freien Fraktion 18.7%. Die Rangkorrelation zwischen den Unterschieden der freien Fettsäuren und solcher der Fraktionen ungebundener Valproinsäure ließen eine signifikante positive und lineare Korrelation erkennen (r = 0.800). Im 2. Untersuchungsabschnitt wurde Oleinsäure normalem Serum zugesetzt in 5 unterschiedlichen Konzentrationen (500 bis 5000 μEq/L) zusammen mit Valproinsäure zu 100 μg/ml. Der Anteil der ungebundenen Valproinsäure stieg kontinuierlich an von einem Ausgangswert von 9.6% (±1.4) auf 44.1% (±2.5%) mit Anstieg der Oleinsäurekonzentration.

Original languageEnglish (US)
Pages (from-to)11-17
Number of pages7
JournalEpilepsia
Volume22
Issue number1
DOIs
StatePublished - Feb 1981

Keywords

  • Free fatty acids
  • Protein binding
  • Valproic acid

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