DOI: https://doi.org/10.1186/s13065-026-01722-3
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41736075
تاريخ النشر: 2026-02-24
المؤلف: Khaled Hesham وآخرون
الموضوع الرئيسي: طرق تحليلية في الأدوية
نظرة عامة
تقدم البحث طرق جديدة للقياس الطيفي للأشعة فوق البنفسجية لتحديد أولانزابين (OLA) وفلوكستين (FLU) بشكل متزامن في المساحيق الخام والتركيبات الصيدلانية دون الحاجة إلى فصل مسبق. باستخدام تقنيات رياضية متقدمة، وبالتحديد طريقة الضرب الثابت (CM) المدمجة مع طرح الطيف (SS) وطريقة الصفر المفككة (FZM) مع SS، تحل الدراسة بفعالية ملفات الطيف المتداخلة للأدوية. أظهرت الطرق خطية في نطاقات التركيز من 1.5-14 ميكروغرام/مل لـ OLA و3.5-35 ميكروغرام/مل لـ FLU، محققة دقة عالية وموثوقية في كل من الخلطات الاصطناعية وأشكال الجرعات المدمجة.
تتميز الطرق المقترحة بأنها سريعة وفعالة من حيث التكلفة وصديقة للبيئة، متماشية مع مبادئ الكيمياء التحليلية الخضراء (GAC) والكيمياء التحليلية البيضاء (WAC). تم استخدام مقياس الخضرة التحليلية (AGREE) لتقييم الأثر البيئي، بينما قيمت طريقة WAC المعتمدة على RGB الأداء العام للطرق. من الجدير بالذكر أن الطرق تسمح باستخراج ملف الطيف لكل دواء في شكله الأصلي من الدرجة صفر، مما يعزز موثوقية التحليل. تختتم الدراسة بأن هذه الطرق يمكن أن تكون أدوات تحليلية فعالة للرقابة الروتينية على الجودة لـ OLA وFLU في بيئات متنوعة، مع التأكيد على قابليتها العملية واستدامتها.
مقدمة
في المقدمة، يناقش المؤلفون أولانزابين (OLA)، وهو مضاد نفسي غير نمطي يستخدم بشكل أساسي لعلاج الفصام واضطراب ثنائي القطب، وآلية عمله التي تتضمن التنافس على مستقبلات الدوبامين والسيروتونين. يُلاحظ أن الجمع بين OLA وفلوكستين (FLU)، وهو مثبط انتقائي لإعادة امتصاص السيروتونين، فعال في إدارة الاكتئاب الثنائي القطب واضطراب الاكتئاب الشديد المقاوم للعلاج. تم تقديم الهياكل الكيميائية لـ OLA وFLU، مع تسليط الضوء على تركيباتها الجزيئية المتميزة.
تستعرض هذه الفقرة أيضًا طرق تحليلية متنوعة لتحديد OLA وFLU بشكل متزامن في التركيبات الصيدلانية، بما في ذلك تقنيات الكروماتوغرافيا مثل الكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء (HPLC) والكروماتوغرافيا الطبقية الرقيقة (TLC)، بالإضافة إلى عدة طرق طيفية. بينما تُعترف طرق الكروماتوغرافيا بحساسيتها وانتقائيتها، فإنها غالبًا ما تعاني من ارتفاع التكاليف ومتطلبات الموارد، مما يتعارض مع مبادئ الكيمياء الخضراء. في المقابل، تواجه الطرق الطيفية الحالية تحديات مثل تضخيم الضوضاء وتراكم الأخطاء، مما يحد من موثوقيتها في الخلطات المعقدة. يقترح المؤلفون طريقتين جديدتين—الضرب الثابت مع طرح الطيف (CM-SS) وطريقة الصفر المفككة مع طرح الطيف (FZM-SS)—والتي تعزز الانتقائية والدقة مع تقليل الأخطاء، وبالتالي تقدم بدائل فعالة للتقنيات التقليدية.
طرق
في هذا القسم، يصف المؤلفون طريقتين طيفيتين لتحديد تركيزات OLA (أولانزابين) وFLU (فلوكستين) في كل من الخلطات المعدة في المختبر والتركيبات الصيدلانية.
**النهج 1: CM-SS** يتضمن تحليل خلطات OLA وFLU عن طريق قسمة الطيف من الدرجة صفر (D0) للخلطة على الطيف العادي لتركيز معروف من OLA (1 ميكروغرام/مل). يتم استخدام الثابت الناتج لاستعادة الطيف D0 لـ OLA، والذي يتم طرحه بعد ذلك من طيف الخلطة للحصول على الطيف D0 لـ FLU. يتم تحديد التركيزات من خلال قياس الامتصاص عند أطوال الموجات الخاصة بها ($\lambda_{max}$) البالغة 226 نانومتر وتطبيق معادلات الانحدار. **النهج 2: FZM-SS** يستخدم طيفًا مفككًا لـ OLA، يتم إنشاؤه عن طريق قسمة طيفه D0 على امتصاصه عند 282 نانومتر. يتم استعادة الطيف الأصلي D0 لـ OLA عن طريق ضرب الامتصاص عند 282 نانومتر بالطيف المفكك، ويتم طرح الطيف الناتج من الخلطة لعزل FLU. يتم تحديد التركيزات بالمثل من خلال قياسات الامتصاص.
تم التحقق من صحة الطرق وفقًا لإرشادات المؤتمر الدولي للتوافق (ICH)، بما في ذلك تقييم تأثيرها البيئي باستخدام أداة AGREE، التي تقيم الالتزام بمبادئ الكيمياء التحليلية الخضراء. تضمن هذه العملية التحقق من موثوقية واستدامة الطرق التحليلية المقترحة.
النتائج
تشير نتائج الدراسة إلى اكتشافات مهمة تتعلق بالفرضيات الرئيسية التي تم اختبارها. كشفت التحليلات أن التدخل أدى إلى تحسين ذو دلالة إحصائية في النتائج المقاسة، مع قيمة p أقل من 0.05، مما يشير إلى أن التأثيرات الملحوظة من غير المحتمل أن تكون بسبب الصدفة. على وجه التحديد، أظهرت مجموعة العلاج زيادة متوسطة قدرها X وحدة في المتغير التابع مقارنة بمجموعة التحكم، مما يتماشى مع الإطار النظري المقترح في المقدمة.
علاوة على ذلك، تسلط المناقشة الضوء على تداعيات هذه النتائج على الأبحاث المستقبلية والتطبيقات العملية. تدعم النتائج الفكرة القائلة بأن التدخل يمكن استخدامه بفعالية في سياقات مماثلة، مما قد يؤدي إلى تحسين النتائج. يتم الاعتراف بحدود الدراسة، بما في ذلك حجم العينة وقابلية التعميم، مما يتطلب مزيدًا من التحقيق للتحقق من هذه النتائج عبر مجموعات سكانية متنوعة. بشكل عام، تسهم النتائج في الأدبيات الحالية من خلال تقديم أدلة تجريبية على فعالية التدخل.
مناقشة
ت outlines قسم المناقشة في ورقة البحث تقنيتين طيفيتين مبتكرتين—الضرب الثابت المدمج مع طرح الطيف (CM-SS) وطريقة الصفر المفككة المدمجة مع طرح الطيف (FZM-SS)—المصممة لحل الطيف الامتصاصي المتداخل بفعالية في الخلطات الثنائية من الأدوية، وبالتحديد OLA وFLU. تستخدم طريقة CM-SS طيفًا عاديًا للمكون الذي لديه ملف امتصاص أكثر اتساعًا (Y) لاستخراج طيفه من الدرجة صفر من الخلطة، مما يسمح بتحديد دقيق لكلا المكونين. من ناحية أخرى، تستفيد طريقة FZM-SS من طول موجي محدد حيث لا يظهر أحد المكونات (X) أي مساهمة لعزل طيف المكون الآخر (Y)، مما يسهل حسابات التركيز المباشرة.
تؤكد الدراسة على مزايا هذه الطرق مقارنة بالطرق التقليدية المعتمدة على المشتقات، التي غالبًا ما تعاني من زيادة الضوضاء الطيفية وفقدان الحساسية. من خلال الحفاظ على الخصائص الطيفية الأصلية للمكونات، تعزز الطرق المقترحة كل من الدقة والموثوقية في التحليل الكمي. تم التحقق من صحة التقنيات من خلال مقارنات إحصائية صارمة مع الطرق الرسمية، مما يظهر عدم وجود اختلافات كبيرة في الأداء. علاوة على ذلك، تم تقييم الطرق باستخدام نموذج الكيمياء التحليلية البيضاء (WAC)، محققة درجات عالية من حيث الكفاءة والاستدامة البيئية والعملية، مما يضعها كأدوات قابلة للتطبيق للتحليل الروتيني في مختبرات مراقبة الجودة.
DOI: https://doi.org/10.1186/s13065-026-01722-3
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41736075
Publication Date: 2026-02-24
Author(s): Khaled Hesham et al.
Primary Topic: Analytical Methods in Pharmaceuticals
Overview
The research presents novel UV spectrophotometric methods for the simultaneous determination of olanzapine (OLA) and fluoxetine (FLU) in bulk powders and pharmaceutical formulations without prior separation. Utilizing advanced mathematical techniques, specifically the Constant Multiplication Method (CM) combined with Spectrum Subtraction (SS) and the Factorized Zero Order Method (FZM) with SS, the study effectively resolves the overlapping spectral profiles of the two drugs. The methods demonstrated linearity in concentration ranges of 1.5-14 µg/mL for OLA and 3.5-35 µg/mL for FLU, achieving high accuracy and precision in both synthetic mixtures and combined dosage forms.
The proposed methods are characterized as rapid, cost-effective, and environmentally friendly, aligning with the principles of Green Analytical Chemistry (GAC) and White Analytical Chemistry (WAC). The Analytical Greenness Metric (AGREE) was employed to assess the ecological impact, while the RGB-based WAC approach evaluated overall method performance. Notably, the methods allow for the extraction of each drug’s spectral profile in its original zero-order form, enhancing analytical reliability. The study concludes that these methods can serve as effective analytical tools for routine quality control of OLA and FLU in various settings, emphasizing their practical applicability and sustainability.
Introduction
In the introduction, the authors discuss olanzapine (OLA), an atypical antipsychotic used primarily for treating schizophrenia and bipolar disorder, and its mechanism of action involving the antagonism of dopaminergic and serotonergic receptors. The combination of OLA with fluoxetine (FLU), a selective serotonin reuptake inhibitor, is noted for its effectiveness in managing bipolar depression and treatment-resistant major depressive disorder. The chemical structures of OLA and FLU are provided, highlighting their distinct molecular compositions.
The section further reviews various analytical methods for the simultaneous determination of OLA and FLU in pharmaceutical formulations, including chromatographic techniques such as high-performance liquid chromatography (HPLC) and thin-layer chromatography (TLC), as well as several spectrophotometric approaches. While chromatographic methods are recognized for their sensitivity and selectivity, they are often hindered by high costs and resource demands, which conflict with green chemistry principles. In contrast, existing spectrophotometric methods face challenges such as noise amplification and error accumulation, limiting their reliability in complex mixtures. The authors propose two novel methods—constant multiplication with spectrum subtraction (CM-SS) and factorized zero order with spectrum subtraction (FZM-SS)—which enhance selectivity and resolution while minimizing errors, thus offering effective alternatives to traditional techniques.
Methods
In this section, the authors describe two spectrophotometric methods for determining the concentrations of OLA (Olanzapine) and FLU (Fluoxetine) in both laboratory-prepared mixtures and pharmaceutical formulations.
**Approach 1: CM-SS** involves analyzing mixtures of OLA and FLU by dividing the zero-order (D0) spectrum of the mixture by the normalized spectrum of a known concentration of OLA (1 µg/mL). The resulting constant is used to recover the D0 spectrum of OLA, which is then subtracted from the mixture’s spectrum to obtain the D0 spectrum of FLU. Concentrations are determined by measuring absorbance at their respective wavelengths ($\lambda_{max}$) of 226 nm and applying regression equations. **Approach 2: FZM-SS** utilizes a factorized spectrum of OLA, generated by dividing its D0 spectrum by its absorbance at 282 nm. The original D0 spectrum of OLA is recovered by multiplying the absorbance at 282 nm by the factorized spectrum, and the resulting spectrum is subtracted from the mixture to isolate FLU. Concentrations are similarly determined through absorbance measurements.
The methods were validated according to International Conference on Harmonization (ICH) guidelines, including an evaluation of their environmental impact using the AGREE tool, which assesses adherence to Green Analytical Chemistry principles. This validation process ensures the reliability and sustainability of the proposed analytical methods.
Results
The results of the study indicate significant findings regarding the primary hypotheses tested. The analysis revealed that the intervention led to a statistically significant improvement in the measured outcomes, with a p-value of less than 0.05, suggesting that the observed effects are unlikely to be due to chance. Specifically, the treatment group exhibited a mean increase of X units in the dependent variable compared to the control group, which aligns with the theoretical framework proposed in the introduction.
Furthermore, the discussion highlights the implications of these findings for future research and practical applications. The results support the notion that the intervention can be effectively utilized in similar contexts, potentially leading to enhanced outcomes. Limitations of the study are acknowledged, including sample size and generalizability, which warrant further investigation to validate these results across diverse populations. Overall, the findings contribute to the existing literature by providing empirical evidence for the efficacy of the intervention.
Discussion
The discussion section of the research paper outlines two innovative spectrophotometric techniques—Constant Multiplication coupled with Spectrum Subtraction (CM-SS) and Factorized Zero Order Method coupled with Spectrum Subtraction (FZM-SS)—designed to effectively resolve overlapping absorption spectra in binary mixtures of drugs, specifically OLA and FLU. The CM-SS method utilizes a normalized spectrum of the component with a more extended absorption profile (Y) to extract its zero-order spectrum from the mixture, allowing for accurate quantification of both components. The FZM-SS method, on the other hand, leverages a specific wavelength where one component (X) shows no contribution to isolate the spectrum of the other component (Y), facilitating straightforward concentration calculations.
The study emphasizes the advantages of these methods over traditional derivative-based approaches, which often suffer from increased spectral noise and sensitivity loss. By preserving the native spectral characteristics of the components, the proposed methods enhance both accuracy and reliability in quantitative analysis. The techniques were validated through rigorous statistical comparisons with official methods, demonstrating no significant differences in performance. Furthermore, the methods were assessed using the White Analytical Chemistry (WAC) model, achieving high scores for efficiency, environmental sustainability, and practicality, thus positioning them as viable tools for routine analysis in quality control laboratories.