Evaluation of the extraction polydimethylsiloxane/polypirrole phase in the antidepressants analysis in plasma samples through of the techniques: stir bar sorptive extraction and liquid chromatography

A monitorização terapêutica tem sido descrita como valioso recurso clínico, na individualização do regime de dosagem, de acordo com a concentração do fármaco e/ou de seus produtos de biotransformação, em amostras de plasma ou soro, coletadas com base no contexto clínico e nos princípios da farmacocinética. Em razão da complexidade dos fluidos biológicos e da baixa concentração dos fármacos nestas matrizes, a etapa de preparo de amostra, extração, pré-concentração dos analitos e eliminação dos interferentes, têm sido requerida para o desenvolvimento de métodos cromatográficos com alta sensibilidade e seletividade analítica. A extração sortiva em barra de agitação (SBSE), recente técnica de preparo de amostra, baseia-se no equilíbrio de sorção do analito entre as fases: extratora (polidimetilsiloxano) e amostra aquosa. A fase extratora PDMS é a única disponível no mercado, o que tem limitado a sensibilidade e a seletividade analítica da técnica SBSE. O uso de polipirrol (PPY) como fase extratora está relacionado às diferentes interações de seus grupos funcionais (hidrofóbica, -, com o grupo funcional polar, troca iônica, ácido-básica, dipolo-dipolo e dipolo induzido-dipolo.) com os analitos. Neste trabalho, uma nova fase extratora SBSE, com o revestimento misto PDMS/PPY foi avaliada para análises de antidepressivos em amostras de plasma, por cromatografia líquida de alta eficiência. A otimização das variáveis SBSE: tempo e temperatura de extração, tempo de dessorção e pH da matriz biológica, baseada no equilíbrio de sorção dos analitos entre as fases: polimérica (PDMS/PPY) e fluido biológico, permitiu a determinação dos analitos em concentrações plasmáticas que contemplam o intervalo terapêutico. A presença de estrutura porosa (PPY) e não porosa (PDMS) na superfície polimérica da barra extratora SBSE-PDMS/PPY foi confirmada através de análises por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). De acordo, com os resultados obtidos nas análises de MEV e nas análises (individuais e simultâneas) de amostras de plasma enriquecidas com os analitos, os mecanismos de retenção dos fármacos junto à superfície PDMS/PPY ocorreram através dos processos de adsorção (PPY) e absorção (PDMS). A validação analítica foi realizada segundo as normas da Agência Nacional de Vigilância Sanitária. O método padronizado apresentou linearidade no intervalo de concentração plasmática que variou dos limites de quantificação a 500 ng mL-1, coeficientes de determinação maiores que 0,994, precisão inter ensaios com coeficientes de variação menores que 15% e exatidão de 96% a 106%. Os valores de limites de quantificação obtidos são congruentes com a menor concentração plasmática do intervalo terapêutico preconizado. O método SBSE-PDMS/PPY padronizado e validado foi utilizado para determinações dos antidepressivos, sertralina, duloxetina e fluoxetina em amostras de plasma de pacientes, em terapia com estes fármacos. Desta forma, o método SBSE-PDMS/PPY poderá ser empregado para fins de monitorização terapêutica.Therapeutic drug monitoring has been described a valuable clinical resource for the customization of the dosage regimen, in accordance with the drug concentration and/or its biotransformation products, in of plasma or serum samples, collected on the basis of clinical context and pharmacokinetics principles. Due the complexity of biological fluids and the low concentration of the drug in these matrices, an stage of sample preparation, extraction, pre-concentration of the analytes and elimination of the interferents has been required for the development of chromatographic methods with high sensitivity and analytical selectivity. Stir bar sorptive extraction (SBSE), a recent sample preparation technique, is based on the sorption equilibrium of the analytes between the polydimethylsiloxane (PDMS) and aqueous phases. PDMS is the only commercially available extraction phase (SBSE), which has limited the analytical sensitivity and the selectivity of the SBSE technique. The use of polypyrrole (PPY) as extraction phase is related to the different interactions of its functional groups (- interactions, polar groups interactions, acid-base, dipole-dipole, dipole-induced-dipole) and the analytes. In this work, a new SBSE extraction phase, with a PDMS/PPY coating was evaluated for the analysis of antidepressants in plasma samples by High Performance Liquid Chromatography. The optimization of the SBSE variables extraction time and temperature, dessorption time and pH of the biological matrix based on the sorption equilibrium of the analytes between the polymeric (PDMS/PPY) and biological fluid phases, allowed determination of the analytes in plasmatic concentrations that correspond to the therapeutic interval. The presence of a porous structure (PPY) as well as no none, porous (PDMS), on the polymeric surface of SBSE-PDMS/PPY was confirmed by Scanning Electron Microscopy (SEM) analyses. In agreement with the results obtained by SEM analyses and individual and simultaneous analyses of the plasma samples spiked with the analytes, the mechanisms of drugs retention on the surface of PDMS/PPY occur through adsorption (PPY) and absorption (PDMS). Analytical validation was carried through according to the norms of the National Agency of Sanitary Vigilance. The standardized method presented linearity in the plasmatic interval concentrations that varied from the limits of quantification to 500 ng mL-1, the determination coefficients were higher than 0.994, inter precision assays with coefficients of variation lower than 15%, and accuracy from 96% to 106%. The quantification value limits were in agreement with the lowest plasmatic concentration of the established therapeutical interval. The standardized and validated SBSE-PDMS/PPY method was used for determination of sertraline, duloxetine and fluoxetine in plasma patient samples under therapy with these drugs. Thus, the SBSE-PDMS/PPY method could be used for therapeutic drug monitoring