Development of voltammetric method for simultaneous determination of febuxostat and uric acid

Febuksostat je selektivni, nepurinski inhibitor ksantin oksidaze indiciran za liječenje gihta, tj. stanja kronične hiperuricemije u kojima je već došlo do taloženja kristala mononatrijeva urata, ponajviše u zglobovima (urički artritis), ali i u mekim tkivima te unutrašnjim organima Zbog svoje učinkovitosti, povoljne farmakokinetike, dobrog profila nuspojava i jednostavnosti primjene, febuksostat je polako počeo istiskivati starije terapijske opcije (ponajviše alopurinol) te se očekuje da će u skoroj budućnosti postati prva linija liječenja gihta. S obzirom na sve širu upotrebu lijeka, cilj istraživanja bio je razviti jednostavnu voltmaterijsku metodu za simultano praćenje njegove koncentracije i koncentracije urata koja je presudna za napredovanje i manifestaciju same bolesti. Oksidacijska svojstva febuksostata i mokraćne kiseline praćena su na dijamantnoj elektrodi s primjesama bora cikličkom i pravokutnovalnom voltametrijom. Ciklički voltamogrami pokazali su ireverzibilnu oksidaciju obaju analita u Britton-Robinson (BR) puferu u pH rasponu od 5,5 do 8 pri brzinama promjene potencijala od 25 mV/s do 3 V/s. Tijekom razvoja nove pravokutnovalne voltametrijske metode, kao optimalan osnovni elektrolit odabran je BR pufer pH 6, amplituda pulsa 35 mV, frekvencija 50 Hz i E 4 mV. Razlika potencijala oksidacije lijeka i mokraćne kiseline od 720 mV omogućava njihovu istovremenu kvantifikaciju (vrijeme analize svega 8 s). Ispitane su interferencije analita i fiziološki prisutnih tvari (glukoze, dopamina, Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Cl- i HCO3- iona), često korištenih lijekova/suplemenata kod osoba koje boluju od gihta (diklofenak i folna kiselina) te askorbinske kiseline zbog njenih oksidacijskih svojstava. Nova metoda je selektivna, brza i mogla bi biti dovoljno osjetljiva za praćenje koncentracije febuksostata i mokraćne kiseline u serumu i urinu.Febuxostat is selective, non-purine xantine oxidase inhibitor used in the treatment of gout, i.e. chronic hyperuricemia with the presence of monosodium urate crystals mostly in the joint area (uric arthritis), but also in the soft tissue area and around internal organs. Because of its effectiveness, good pharmacokinetics, benign side effect profile and simple use, febuxostat has slowly started superseding common therapeutic options (mostly allopurinol) and it is expected soon to become the first line treatment for gout. Considering wider use of the drug, the research objective was to develop a simple voltammetric method for simultaneous determination of febuxostat and uric acid whose concentration is crucial for disease development and manifestation. Oxidation properties of febuxostat and uric acid were examined by cyclic and square-wave voltammetry using boron doped diamond electrode. Cyclic voltammograms showed irreversible oxidation of both analytes in Britton-Robinson (BR) buffer in the pH range from 5.5 to 8 and in the scan rate from 25 mV/s to 3 V/s. During the new squarewave voltammetric method development, the optimal parameters were chosen: BR buffer pH 6, pulse amplitude 35 mV, frequency 50 Hz and potential step 4 mV. The difference in oxidation potentials of febuxostat and uric acid is 720 mV which is enabling their simultaneous quantification (analysis time only 8 s). Interferences were examined between analytes and physiologically present substances (glucose, dopamine, Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Cl-, HCO3-), frequently used drugs and supplements in gout management (diclofenac and folic acid) as well as ascorbic acid because of its oxidation properties. The new method is selective, rapid and could be sensitive enough for the determination of febuxostat and uric acid in serum and urine samples