Validation of spectrophotometric and colorimetric method for the specific quantification of sofosbuvir From luminar capsule microneedle in liver tissue through ex vivo and in vivo applications

Abstract

An antiviral prodrug that has received regulatory approval and primarily employed in the treatment of hepatitis C is sofosbuvir (SOF). It is therefore imperative to develop advanced delivery methods for SOF in order to address existing absor ption issue and maximize the efficacy. In this study, we developed microneedle-integrated SOF (MN-SOF) which were elongated with branches and coated capsules to form luminar capsule microneedles (LUCAMs). To facilitate the formulation of LUCAMs, analytical methods for SOF in ethanol, artificial intestinal fluid (AIF), and artificial gastric fluid (AGF) were developed using a UV-vis spectrophotometer and colorimetric techniques in liver tissue. These methods were validated by combi ning the samples with ammonium metavanadate reagent. The validation process was conducted in order to ensure the accuracy, precision, linearity, specificity, and sensitivity of the methods. These methods exhibited a correlation coefficient of 0.9999, with a coefficient of variation below 25%. The methods demonstrate high accuracy and precision, with relative standard deviation (RSD) values ranging from 0.67% to 9.42% across different medium. The limit of detection (LOD) and limit of quantification (LOQ) values of SOF on each calibration curve of ethanol, artificial gastric fluid (AGF), artificial intestinal fluid (AIF), and rabbit liver tissue are 0.54 μg/mL and 1.65 μg/mL; 0.54 μg/mL and 1.64 μg/mL; 0.39 μg/mL and 1.21 μg/mL; 0.27 μg/mL and 0.83 μg/mL. As a significant outcome, the analytical method was validated and demonstrated suitability for determining the amount of SOF in the LUCAMs formulation through in vitro solubility, ex vivo permeation profiles, and in vivo drug delivery studies.

Le sofosbuvir (SOF) est un pro-médicament antiviral qui a reçu l’approbation réglementaire et qui est principalement utilisé dans le traitement de l’hépatite C. Il est donc impératif de développer des méthodes d’administration pour le SOF afin de résoudre les problèmes d’absorption existants et de maximiser l’efficacité. Dans cette étude, nous avons développé des microneedles intégrées à du SOF (MN-SOF) qui ont été allongées avec des branches et recouvertes de capsules pour former des microneedles à capsules luminales. (LUCAMs). Pour faciliter la formulation des LUCAMs, des méthodes analytiques pour le SOF dans l’éthanol, le liquide intestinal artificiel (LIA) et le liquide gastrique artificiel (LGA) ont été développées en utilisant un spectrophotomètre UV-vis. Des techniques colorimétriques ont été développées pour le tissu hépatique. Ces méthodes ont été validées en combinant les échantillons avec le réactif de métavanadate d’ammonium. Le processus de validation a été réalisé afin de garantir l’exactitude, la précision, la linéarité, la spécificité et la sensibilité des méthodes. Ces méthodes ont présenté un coefficient de corrélation de 0,9999, avec un coefficient de variation inférieur à 25 %. Les méthodes montrent une grande précision et exactitude, avec des valeurs de déviation standard relative (DSR) allant de 0,67 % à 9,42 % selon les différents milieux. Les valeurs de limite de détection (LOD) et de limite de quantification (LOQ) de SOF sur chaque courbe de calibration de l’éthanol, du fluide gastrique artificiel (AGF), du fluide intestinal artificiel (AIF) et du tissu hépatique de lapin sont respectivement de 0,54 μg/mL et 1,65 μg/mL; 0,54 μg/mL et 1,64 μg/mL; 0,39 μg/mL et 1,21 μg/mL; 0,27 μg/mL et 0,83 μg/mL. En tant que résultat significatif, la méthode analytique a été validée et a démontré son adéquation pour déterminer la quantité de SOF dans la formulation des LUCAMs grâce à la solubilité in vitro, aux profils de perméation ex vivo et aux études de délivrance du médicament in vivo.