Liquid chromatographic methods for the determination of direct oral anticoagulant drugs in biological samples: A critical review

Abstract

Os Anticoagulantes orais diretos (DOACs) são os medicamentos de primeira linha usados no tratamento do tromboembolismo venoso e na prevenção de acidentes vasculares cerebrais em doentes com fibrilação auricular, sobretudo porque os DOACs não requerem a monitorização bioquímica tipicamente obrigatória para a varfarina e porque apresentam tempos de meia-vida mais curtos e início de ação mais rápido. Uma vez que estudos recentes na população real evidenciaram uma maior prevalência de efeitos secundários comparativamente aos que estavam previstos nos Ensaios clínicos iniciais, a monitorização plasmática dos DOACs está a começar a ser cada vez mais utilizada de modo a permitir uma personalização da farmacoterapia de acordo com as características individuais do doente e de modo a avaliar a adesão à terapêutica. Para satisfazer as necessidades clínicas mencionadas previamente, estão disponíveis ensaios de coagulação específicos que determinam indiretamente a concentração de DOACs, no entanto estes não são suficientemente precisos e sensíveis. Na verdade, as técnicas de cromatografia líquida, sobretudo associadas à deteção de espetrometria massa, são atualmente consideradas os métodos mais adequados para determinar as concentrações plasmáticas dos DOACs com precisão adequada. Deste modo, esta monografia tem como objetivo fornecer pela primeira vez uma revisão dos métodos analíticos desenvolvidos e validados até à presente data, para a determinação quantitativa do apixabano, dabigatrano, edoxabano, rivaroxabano bem como os seus metabolitos principais em amostras biológicas. Será dado um maior enfase aos métodos cromatográficos e às principais dificuldades sentidas durante a otimização e validação das várias etapas. Para além disso, as caraterísticas físico-químicas, a farmacocinética e a farmacodinâmica dos vários fármacos serão relacionadas com as condições cromatográficas aplicadas, assim como a sua influência nos procedimentos de pré-tratamento da amostra e nas condições de armazenamento dos DOACs, sugerindo estratégias de otimização dos métodos de quantificação dos DOACs.

Direct oral anticoagulant drugs (DOACs) are the first-line drugs used on the treatment of venous thromboembolism and prevention of stroke in patients with atrial fibrillation particularly because DOACs do not require the regular biochemical monitoring that is mandatory for warfarin, and they exhibit shorter half-lives and a faster onset of action. Since recent real-world studies evidence higher prevalence of adverse side effects than it was anticipated in clinical trials, monitoring plasma concentrations of DOACs is starting to be used for personalizing their pharmacotherapy in accordance to individual characteristics and to assess therapy adherence. To attain the aforementioned clinical unmet need, there are specific coagulation assays available that indirectly assess the plasma concentrations of DOACs, however they are not sufficiently accurate or sensitive. Indeed, liquid chromatography techniques, mainly coupled with mass spectrometry detection, are considered the gold standard methods to accurately assess DOACs plasma concentrations. Therefore, the present paper aims at providing, for the first time, a comprehensive review of the current analytical methods that were developed and validated for the quantitative determination of apixaban, dabigatran, rivaroxaban and/or edoxaban and their main metabolites in biological samples. The chromatographic methods will be particularly highlighted and an emphasis will be placed on the major difficulties faced during optimization and development steps. In addition, physicochemical characteristics, pharmacokinetics and pharmacodynamics of each drug will be herein critically related with the employed chromatographic conditions as well as their influence on pre-treatment procedures and storage conditions of DOACs, suggesting strategies that should be employed to accurately quantify DOACs in biological samples.