DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-34042-y
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41639101
تاريخ النشر: 2026-02-04
المؤلف: Asma S. Al-Wasidi وآخرون
الموضوع الرئيسي: الكيمياء التحليلية والكروماتوغرافيا
نظرة عامة
تقدم هذه الدراسة طريقة جديدة صديقة للبيئة لفصل السائل عالي الأداء (RP-HPLC) لتحديد خمسة مكونات رئيسية في تركيبات الأدوية المضادة للبرد: باراسيتامول (PAR)، سودوإيفيدرين (PSE)، كلورفينيرامين (CHL)، والمواد الحافظة ميثيل بارابين (MET) وبروبيل بارابين (PRO). تستخدم الطريقة عمود Inert Sustain C18 تحت الإيلاج المتدرج مع مرحلة متنقلة خضراء تتكون من الإيثانول و0.1% حمض ثلاثي فلورو أسيتيك (pH 2.2)، مما يحقق حساسية وانتقائية مثالية من خلال الكشف باستخدام مصفوفة الديود الضوئي (PDA) عند أطوال موجية محددة لكل مادة تحليلية. تؤكد الدراسة على دمج مقاييس الاستدامة المتقدمة، مثل MoGAPI وGEARS، لتقييم الأثر البيئي وكفاءة التشغيل للطريقة، جنبًا إلى جنب مع مقاييس الأداء التحليلية التقليدية التي تتوافق مع إرشادات ICH.
تؤسس النتائج استراتيجية تحليلية خضراء موحدة للتحليل الكروماتوغرافي المتزامن لهذه المركبات، مما يمثل تقدمًا كبيرًا في كل من مراقبة جودة الأدوية وكيمياء التحليل الأخضر. تظهر الطريقة خطية ممتازة (r² > 0.999)، دقة (%RSD < 2%)، واستقرار، مما يجعلها مناسبة للاختبارات الروتينية لمراقبة الجودة. من خلال دمج مقاييس الاستدامة مع مرحلة متنقلة خضراء، لا تعزز هذه الطريقة موثوقية التحليل فحسب، بل تعزز أيضًا الابتكار المسؤول في اختبار الأدوية، مقدمةً حلاً سريعًا، انتقائيًا، وواعيًا بيئيًا للتفتيشات المنتظمة.
طرق
في هذا القسم، يوضح المؤلفون الطرق التي تم تطويرها لتحسين الفصل الكروماتوغرافي لخمس مركبات دوائية باستخدام كروماتوغرافيا السائل عالي الأداء (HPLC). تم إجراء سلسلة من التجارب لتعزيز دقة القمة وتماثلها، حيث تم تحديد الإيثانول كأفضل مذيب عضوي نظرًا لأدائه المتفوق مقارنةً بالميثانول والأسيتونيتريل، مما أدى إلى قمم واسعة ومتداخلة. أدى استخدام حمض ثلاثي فلورو أسيتيك كمكون مائي إلى تحسين استقرار الخط الأساسي، بينما أدى pH 2.2 إلى الحصول على قمم أكثر حدة مع الحد الأدنى من الذيل. تم إجراء التجارب في درجة حرارة محيطة تبلغ حوالي 25 درجة مئوية، باستخدام معدل تدفق ثابت قدره 1.0 مل/دقيقة، وتم تحقيق أفضل أداء كروماتوغرافي مع خليط من 80% إيثانول وماء.
علاوة على ذلك، تمت مقارنة طريقة HPLC الخضراء المقترحة مع التقنيات التقليدية، مما أظهر مزايا كبيرة في الاستدامة والسلامة. حصلت الطريقة على درجات عالية في مقاييس الخضرة المختلفة، مما يشير إلى تأثير بيئي ضئيل وتحسين سلامة المشغلين. من حيث الأداء التحليلي، أظهرت الطريقة حساسية جيدة مع حدود الكشف (LOD) تتراوح من 0.03 إلى 0.90 ميكروغرام/مل وحدود التقدير (LOQ) من 0.09 إلى 2.66 ميكروغرام/مل. بينما أبلغت بعض الطرق التقليدية عن حدود كشف أقل، غالبًا ما تضمنت مذيبات خطرة أو عمليات استخراج معقدة. بشكل عام، تقدم طريقة HPLC الخضراء المقترحة بديلاً عمليًا وصديقًا للبيئة لتحليل الأدوية الروتينية دون المساس بالموثوقية أو الدقة.
النتائج
تسلط نتائج هذه الدراسة الضوء على الحاجة الملحة لطرق تحليل مستدامة في البحث الدوائي، خاصة تلك التي تقلل من النفايات وتحد من استخدام المواد الخطرة مع الحفاظ على كفاءة تحليل عالية. نجحت الدراسة في تطوير تقنية جديدة للقياس المتزامن لخمس أدوية: PAR، CHL، PSE، MET، وPRO. من الجدير بالذكر أن هذه الطريقة تستخدم كروماتوغرافيا السائل عالي الأداء مع كشف مصفوفة الديود الضوئي (HPLC-PDA) وتمثل نهجًا فريدًا، حيث لم يتم تحديد أي طرق بديلة لتحديد هذه الأدوية الخمسة بشكل متزامن في شكل جرعة واحدة في الأدبيات الحالية.
المناقشة
تناقش الورقة البحثية التحقق من صحة وأداء طريقة جديدة للكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء (HPLC) لتحليل خليط دوائي خماسي يتكون من باراسيتامول (PAR)، سودوإيفيدرين (PSE)، كلورفينيرامين (CHL)، ميتوكلوبراميد (MET)، وبروكائين (PRO). تلتزم الطريقة بإرشادات المجلس الدولي للتنظيم (ICH)، مما يظهر ملاءمة نظام ممتازة مع قيم الفصل (Rs)، وأعداد الأطباق النظرية (N)، وعوامل السعة (K′) التي تشير إلى إعادة إنتاجية عالية (RSD < 2%). تم تأكيد الخطية عبر نطاقات تركيز مختلفة لجميع المواد التحليلية، مع وصول معاملات الارتباط (r) إلى 0.9999، بينما كشفت تقييمات الحساسية عن حدود كشف (LOD) وتقدير (LOQ) منخفضة، مما يثبت قدرة الطريقة على التحليل الدوائي الدقيق. تم إثبات متانة الطريقة وانتقائيتها من خلال دراسات التحلل القسري، مما كشف عن ملفات استقرار متباينة بين المكونات النشطة تحت ظروف ضغط مختلفة. من الجدير بالذكر أن PSE أظهرت استقرارًا عاليًا، بينما كانت MET حساسة بشكل خاص للظروف القلوية. تم تقييم الاستدامة البيئية للطريقة باستخدام مقاييس متعددة، بما في ذلك مؤشر الإجراء التحليلي الأخضر المعدل (MoGAPI) وMoGAPI المعقد، محققة درجات عالية تبلغ 90 و95 على التوالي. تؤكد هذه النتائج على مساهمة الطريقة المزدوجة في مراقبة جودة الأدوية وكيمياء التحليل الأخضر، مما يجعلها أداة واعدة للتحليل الروتيني في صناعة الأدوية.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-34042-y
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41639101
Publication Date: 2026-02-04
Author(s): Asma S. Al-Wasidi et al.
Primary Topic: Analytical Chemistry and Chromatography
Overview
This research presents a novel eco-friendly reverse-phase high-performance liquid chromatography (RP-HPLC) method for the simultaneous determination of five key components in anti-cold pharmaceutical formulations: Paracetamol (PAR), pseudoephedrine (PSE), chlorpheniramine (CHL), and the preservatives methylparaben (MET) and propylparaben (PRO). The method utilizes an Inert Sustain C18 column under gradient elution with a green mobile phase composed of ethanol and 0.1% trifluoroacetic acid (pH 2.2), achieving optimal sensitivity and selectivity through photodiode array (PDA) detection at specific wavelengths for each analyte. The study emphasizes the incorporation of advanced sustainability metrics, such as MoGAPI and GEARS, to evaluate the method’s environmental impact and operational efficiency, alongside traditional analytical performance metrics that comply with ICH guidelines.
The findings establish a unified green analytical strategy for the simultaneous chromatographic analysis of these compounds, marking a significant advancement in both medicinal quality control and green analytical chemistry. The method demonstrates excellent linearity (r² > 0.999), precision (%RSD < 2%), and stability, making it suitable for routine quality control tests. By integrating sustainability metrics with a green mobile phase, this approach not only enhances analytical reliability but also promotes responsible innovation in pharmaceutical testing, offering a rapid, selective, and environmentally conscious solution for regular inspections.
Methods
In this section, the authors detail the methods developed for optimizing chromatographic separation of five pharmaceutical compounds using high-performance liquid chromatography (HPLC). A series of trials were conducted to enhance peak resolution and symmetry, with ethanol identified as the optimal organic solvent due to its superior performance compared to methanol and acetonitrile, which resulted in broad, overlapping peaks. The use of trifluoroacetic acid as the aqueous component improved baseline stability, while a pH of 2.2 yielded sharper peaks with minimal tailing. The experiments were conducted at an ambient temperature of approximately 25 °C, utilizing a fixed flow rate of 1.0 mL/min, and the best chromatographic performance was achieved with an 80% ethanol-water mixture.
Furthermore, the proposed green HPLC method was compared to conventional techniques, demonstrating significant advantages in sustainability and safety. The method scored highly on various greenness metrics, indicating minimal environmental impact and improved operator safety. In terms of analytical performance, the method exhibited good sensitivity with limits of detection (LOD) ranging from 0.03 to 0.90 µg/mL and limits of quantification (LOQ) from 0.09 to 2.66 µg/mL. While some conventional methods reported lower LODs, they often involved hazardous solvents or complex extraction processes. Overall, the proposed green HPLC method offers a practical and environmentally friendly alternative for routine pharmaceutical analysis without compromising reliability or accuracy.
Results
The results of this study highlight the urgent need for sustainable analytical methods in pharmaceutical research, particularly those that reduce waste and limit the use of hazardous materials while maintaining high analytical efficiency. The research successfully developed a novel technique for the concurrent measurement of five medications: PAR, CHL, PSE, MET, and PRO. Notably, this method employs High-Performance Liquid Chromatography with Photodiode Array detection (HPLC-PDA) and represents a unique approach, as no alternative methods for simultaneous determination of these five drugs in a single dosage form have been identified in the existing literature.
Discussion
The research paper discusses the validation and performance of a novel high-performance liquid chromatography (HPLC) method for analyzing a quinary pharmaceutical mixture comprising paracetamol (PAR), pseudoephedrine (PSE), chlorpheniramine (CHL), metoclopramide (MET), and procaine (PRO). The method adheres to the International Council for Harmonization (ICH) guidelines, demonstrating excellent system suitability with resolution (Rs) values, theoretical plate numbers (N), and capacity factors (K′) indicating high reproducibility (RSD < 2%). Linearity was confirmed across various concentration ranges for all analytes, with correlation coefficients (r) reaching 0.9999, while sensitivity assessments revealed low limits of detection (LOD) and quantitation (LOQ), validating the method's capability for precise pharmaceutical analysis. The method's robustness and selectivity were established through forced degradation studies, revealing varying stability profiles among the active ingredients under different stress conditions. Notably, PSE exhibited high stability, while MET was particularly sensitive to alkaline conditions. The method's environmental sustainability was evaluated using multiple metrics, including the Modified Green Analytical Procedure Index (MoGAPI) and the Complex MoGAPI, achieving high scores of 90 and 95, respectively. These findings underscore the method's dual contribution to pharmaceutical quality control and green analytical chemistry, making it a promising tool for routine analysis in the pharmaceutical industry.