Determination of Unbound Fraction of Selected Antiepileptic Drug Using Ultrafiltration and LC-MS method

ĎURČOVÁ, Viktória, Marta PELCOVÁ, Zdeněk GLATZ and Jan JUŘICA. Determination of Unbound Fraction of Selected Antiepileptic Drug Using Ultrafiltration and LC-MS method. In 40th International Symposium on Microscale Separations and Bionalysis, MSB 2024. 2024.

Basic information

• Original name: Determination of Unbound Fraction of Selected Antiepileptic Drug Using Ultrafiltration and LC-MS method
• Name in Czech: Stanovení volné frakce vybraného antiepileptika pomocí ultrafiltrace a LC-MS metody
• Authors: ĎURČOVÁ, Viktória, Marta PELCOVÁ, Zdeněk GLATZ and Jan JUŘICA.
• Edition: 40th International Symposium on Microscale Separations and Bionalysis, MSB 2024, 2024.

Other information

• Original language: English
• Type of outcome: Conference abstract
• Country of publisher: Czech Republic
• Confidentiality degree: is not subject to a state or trade secret
• Organization unit: Faculty of Science
• Keywords (in Czech): volná frakce, antiepileptikum, ultrafiltrace
• Keywords in English: unbound fraction, antiepileptic drug, ultrafiltration
• Tags: International impact, Reviewed

Abstract

Total plasma concentrations are commonly used for therapeutic drug monitoring of antiepileptic drugs (AED). On the other hand, drug activity and at least some of adverse effects depend on the unbound fraction of a drug in the bloodstream. The determination of free (unbound) concentrations by ultrafiltration is expected to reflect the effective drug concentration. Further, saliva is considered as a plasma ultrafiltrate, thus referring to free drug concentration. Therefore, the aim was to develop a method for the measurement of total and unbound AED concentrations in plasma and correlate them to saliva AED concentration. As a model drug, lamotrigine (LTG) was chosen since it is one of the most widely used AED and is moderately bound to albumin (~55% ). The samples of saliva and plasma were obtained from the patients treated at the Neurological clinic of the St. Anne´s Hospital, Brno upon subscription of Informed Consent. The study was approved by the Ethics Committee of St. Anne´s Hospital in Brno (Approval No. 3V/2023). The plasma samples for the determination of unbound LTG concentrations were processed by ultrafiltration and liquid-liquid extraction by ethyl acetate. The same extraction step was performed for plasma and saliva samples too. The extraction efficiency of LTG and its internal standard (LTG-13C15N4) was about 90 % for all matrices. All LTG plasma concentrations were within the recommended therapeutical range (3-15 ug/ml). Pilot data show that the concentrations measured in plasma ultrafiltrate and saliva were in close proximity, even though total plasma concentrations are much higher and wildly differ between individual samples. More data must be available to determine the correlation between saliva and plasma concentrations and saliva and ultrafiltrate concentrations.

Abstract (in Czech)

Pro běžné terapeutické sledování léčby slouží hodnota celkové koncentrace léčiva,v tomto případě antiepileptika, v plazmě. Na druhé straně léčebný účinek léčiva, ale i jeho vedlejší účinky závisí na volné, tedy nevázané, frakci léčiva v krvi. Stanovení volné (nevázané) koncentrace léčiva ultrafiltrací by tak mělo odrážet účinnou koncetraci léčiva. Sliny jsou považovány za ultrafiltrát plazmy a tak by tedy měla mít koncentrace léčiva ve slinách vztah k volné koncentraci léčiva. Z toho pak plyne cíl této studie, vývoj metody pro stanovení celkové a nevázané konecentrace antiepileptika v plazmě a korelace s koncentrací tohoto léčiva ve slinách. Jako modelové léčivo byl zvolen lamotrigin (LTG), jedno z nejčatěji užívaných antiepileptik, které se poloviční měrou váže na albumin (~55% ). Vzorky slin a plasmy byly záskány od pacientů léčených na Neurologické klinice v Nemocnici U Sv. Anny (Brno) po podpisu informovaného souhlasu. Studie byla schválena Etickou komisí nemocnie U Sv. Anny (Brno, dokument č. 3V/2023). Vzorky plasmy pro stanovení volné koncentrace LTG byly zpracovány ultrafiltrací a extrakcí kapalina-kapalina pomocí ethylacetátu. Stejný extrakční krok byl proveden také se vzorky slin a plasmy. Účinnost extrakce pro LTG a jeho interní standard (LTG-13C15N4) byla 90 % ze všech matric. Všechny koncentrace LTg v plasmě (celkové) spadaly do doporučeného terapeutického rozmezí (3-15 ug/l). Prvotní data ukazují, že koncentrace LTG v ultrafiltrátu plasmy a slinách byly velmi podobné, i prestože celková koncentrace v plasmě byla vyšší než ve zmíněných matricích a významně se lišila meui jednotlivými vzorky. Je však potřeba získat větší soubor vzorků, aby bylo možné provést korelaci koncentrací LTG ve slinách vůči plazmatické koncentraci a množství v ultrafiltrátu.

Links

• MUNI/A/1580/2023, interní kód MU: Name: Preklinický a klinický výzkum Farmakologického ústavu v oblasti biotrasformace léčiv, behaviorální neuropsychofarmakologie a personalizované farmakoterapie v onkologii

Investor: Masaryk University, Preclinical and clinical research of the Department of Pharmacology in the field of biotransformation of drugs, behavioural neuropsychopharmacology and personalized pharmacotherapy in oncology

• NU23-08-00229, research and development project: Name: Minimálně invazivní metody pro personalizovanou farmakoterapii epilepsie

Investor: Ministry of Health of the CR, Minimally invasive methods for the personalized pharmacotherapy of epilepsy, Subprogram 1 - standard