Original article / Article original

Simultaneous quantification of zidovudine, stavudine, lamivudine and nevirapine by Micellar Electrokinetic Capillary Chromatography

Quantification simultanée de zidovudine, stavudine, lamivudine et névirapine par chromatographie électrocinétique micellaire

¹ Laboratory of Retrovirology, CRP-Santé, Rue Val Fleuri 84, 1526 Luxembourg, Grand Duchy of Luxembourg
² Laboratoire National de la Santé, Toxicology, Avenue de la Faïencerie 162a, 1511 Luxembourg, Grand Duchy of Luxembourg
³ Service National des Maladies Infectieuses, Centre Hospitalier de Luxembourg, Rue Ernest Barblé 4, 1210 Luxembourg, Grand Duchy of Luxembourg

^⋆ Correspondence: Alain Gras, alain.gras@crp-sante.lu

Received: 30 July 2012
Accepted: 13 December 2012

Abstract

Purpose: Recent improvements to the availability of antiretroviral therapy in Sub-Saharan Africa can be attributed to the generic formulation of antiretroviral drugs. Quality drug surveillance, routine supervision and adherence data are however restricted owing to a fundamental lack of resources in the area. Accordingly we have developed an affordable micellar electrokinetic capillary chromatography (MEKC) method for the simultaneous detection and quantification of zidovudine, stavudine, lamivudine and nevirapine in plasma. Methods: The antiretroviral drugs were extracted by solid phase extraction. Various factors influencing separation of the four drugs have been optimized. A buffer consisting of 5 mM sodium tetraborate at pH 9.8, containing 50 mM SDS, 30% methanol and 5% ethanol was found to be particularly suitable and the MEKC method was validated. Results: All validation parameters were within the 20% acceptation limit, except for the interday precision of stavudine which required a daily calibration curve. The limit of quantification (LOQ) for zidovudine, stavudine, lamivudine and nevirapine were 0.037, 0.051, 0.029 and 0.028 mg/L respectively and were below the therapeutic concentration ranges of each drug. The optimized MEKC method was successfully applied to 16 human plasma samples. Conclusion: Our sensitive and validated method was demonstrated to be suitable for simultaneous detection and quantification of zidovudine, stavudine, lamivudine and nevirapine. This cost-effective method could be of interest for resource limited countries not only for adherence or therapeutic monitoring but also for steady-state pharmacokinetic studies of generic ARV drugs.

Résumé

Objectif : L’accès aux thérapies antirétrovirales en Afrique sub-saharienne s’est récemment nettement amélioré grâce à l’apparition des antirétroviraux sous la forme de génériques. Cependant, la surveillance de la qualité des médicaments, le suivi thérapeutique de routine et les données concernant l’observance restent limités dans ces régions du fait du manque de ressources. Par conséquent, nous avons développé une méthode de chromatographie électrocinétique micellaire (CEM) à faible coût permettant la détection et la quantification simultanée de zidovudine, stavudine, lamivudine et névirapine dans le plasma. Méthodes : Une extraction en phase solide a été réalisée afin d’isoler les médicaments antirétroviraux. Différents facteurs influençant la séparation des quatre composants ont été optimisés. Un tampon constitué de tétraborate de sodium 5 mM à pH 9,8, contenant 50 mM de SDS, 30 % méthanol et 5 % éthanol s’avérait le plus adéquat et la méthode CEM a été validée. Résultats : Tous les paramètres de validation étaient dans la limite d’acceptabilité de 20 %. La répétabilité calculée pour la stavudine dépassait cependant légèrement cette limite nécessitant l’analyse journalière d’une courbe de calibration. La limite de quantification (LOQ) de la zidovudine, de la stavudine, de la lamivudine et de la névirapine étaient respectivement de 0,037, 0,051, 0,029 et 0,028 mg/L, par conséquent, inférieures aux concentrations thérapeutiques de chaque médicament. Seize plasmas humains ont été analysés avec succès par la méthode CEM optimisée. Conclusion : Notre méthode sensible et validée a permis la détection et la quantification simultanée de zidovudine, stavudine, lamivudine et névirapine. Cette méthode à faible coût pourrait convenir aux pays en voie de développement non seulement pour le suivi de l’observance du traitement ou le suivi thérapeutique pharmacologique mais aussi pour des études pharmacocinétiques des antirétroviraux génériques.