Actinomycin D is a potent cytotoxic drug against pediatric (and other) tumors that is thought to barely cross the blood–brain barrier. To evaluate its potential applicability for the treatment of patients with central nervous system (CNS) tumors, we established a cerebral microdialysis model in freely moving mice and investigated its CNS disposition by quantifying actinomycin D in cerebral microdialysate, brain tissue homogenate, and plasma. For this purpose, we developed and validated an ultraperformance liquid chromatography–tandem mass spectrometry assay suitable for ultra-sensitive quantification of actinomycin D in the pertinent biological matrices in micro-samples of only 20 µL, with a lower limit of quantification of 0.05 ng/mL. In parallel, we confirmed actinomycin D as a substrate of P-glycoprotein (P-gp) in in vitro experiments. Two hours after intravenous administration of 0.5 mg/kg, actinomycin D reached total brain tissue concentrations of 4.1 ± 0.7 ng/g corresponding to a brain-to-plasma ratio of 0.18 ± 0.03, while it was not detectable in intracerebral microdialysate. This tissue concentration exceeds the concentrations of actinomycin D that have been shown to be effective in in vitro experiments. Elimination of the drug from brain tissue was substantially slower than from plasma, as shown in a brain-to-plasma ratio of approximately 0.53 after 22 h. Because actinomycin D reached potentially effective concentrations in brain tissue in our experiments, the drug should be further investigated as a therapeutic agent in potentially susceptible CNS malignancies, such as ependymoma.

中文翻译：

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研究放线菌素 D 的中枢神经系统配置：UPLC-MS/MS 定量支持的脑微透析和脑组织测量的实施和评估

放线菌素 D 是一种有效的细胞毒性药物，可对抗被认为几乎不能穿过血脑屏障的小儿（和其他）肿瘤。为了评估其治疗中枢神经系统 (CNS) 肿瘤患者的潜在适用性，我们在自由移动的小鼠中建立了脑微透析模型，并通过量化脑微透析液、脑组织匀浆和血浆中的放线菌素 D 来研究其 CNS 分布。为此，我们开发并验证了一种超高效液相色谱-串联质谱法，适用于仅 20 µL 微量样品中相关生物基质中放线菌素 D 的超灵敏定量，定量下限为 0.05 ng/毫升。同时，我们在体外实验中证实放线菌素 D 是 P-糖蛋白 (P-gp) 的底物。静脉注射 0.5 mg/kg 后两小时，放线菌素 D 达到 4.1 ± 0.7 ng/g 的总脑组织浓度，对应于 0.18 ± 0.03 的脑血浆比，而在脑内微透析液中检测不到。这种组织浓度超过了体外实验中已证明有效的放线菌素 D 的浓度。从脑组织中清除药物的速度明显慢于从血浆中清除，如 22 小时后脑与血浆之比约为 0.53 所示。由于在我们的实验中放线菌素 D 在脑组织中达到了潜在的有效浓度，因此应进一步研究该药物作为潜在易感中枢神经系统恶性肿瘤（如室管膜瘤）的治疗剂。放线菌素 D 达到 4.1 ± 0.7 ng/g 的总脑组织浓度，对应于 0.18 ± 0.03 的脑与血浆比率，而在脑内微透析液中检测不到。这种组织浓度超过了体外实验中已证明有效的放线菌素 D 的浓度。从脑组织中清除药物的速度明显慢于从血浆中清除，如 22 小时后脑与血浆之比约为 0.53 所示。由于在我们的实验中放线菌素 D 在脑组织中达到了潜在的有效浓度，因此应进一步研究该药物作为潜在易感中枢神经系统恶性肿瘤（如室管膜瘤）的治疗剂。放线菌素 D 达到 4.1 ± 0.7 ng/g 的总脑组织浓度，对应于 0.18 ± 0.03 的脑与血浆比率，而在脑内微透析液中检测不到。这种组织浓度超过了体外实验中已证明有效的放线菌素 D 的浓度。从脑组织中清除药物的速度明显慢于从血浆中清除，如 22 小时后脑与血浆之比约为 0.53 所示。由于在我们的实验中放线菌素 D 在脑组织中达到了潜在的有效浓度，因此应进一步研究该药物作为潜在易感中枢神经系统恶性肿瘤（如室管膜瘤）的治疗剂。这种组织浓度超过了体外实验中已证明有效的放线菌素 D 的浓度。从脑组织中清除药物的速度明显慢于从血浆中清除，如 22 小时后脑与血浆之比约为 0.53 所示。由于在我们的实验中放线菌素 D 在脑组织中达到了潜在的有效浓度，因此应进一步研究该药物作为潜在易感中枢神经系统恶性肿瘤（如室管膜瘤）的治疗剂。这种组织浓度超过了体外实验中已证明有效的放线菌素 D 的浓度。从脑组织中清除药物的速度明显慢于从血浆中清除，如 22 小时后脑与血浆之比约为 0.53 所示。由于在我们的实验中放线菌素 D 在脑组织中达到了潜在的有效浓度，因此应进一步研究该药物作为潜在易感中枢神经系统恶性肿瘤（如室管膜瘤）的治疗剂。