DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-026-51872-6
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42168269
تاريخ النشر: 2026-05-21
المؤلف: Awadh M. Ali وآخرون
الموضوع الرئيسي: طرق تحليلية في الأدوية
نظرة عامة
تقدم البحث طريقتين مبتكرتين للقياس الطيفي في الميكروويل (MW-SPMs) لتحديد كمية أفابريتينيب (AVA) في الأقراص الصيدلانية، مع التركيز بشكل خاص على GIST مع طفرات PDGFRA D842V. تستخدم هذه الطرق تكوين معقدات نقل الشحنة بين AVA واثنين من المتقبلات π، 2،3-ثنائي كلورو-5،6-ثنائي سيانو-1،4-بنزوكوينون (DDQ) وحمض الكلورانيلي (CLA)، يتم تنفيذها في تنسيق صفيحة 96 بئر مع استخدام الحد الأدنى من المذيبات (200 ميكرولتر). تظهر المعقدات الملونة الناتجة أقصى امتصاص عند 460 نانومتر و520 نانومتر، على التوالي. أظهرت عملية التحقق من الطرق خطية ممتازة (3.13-100 ميكروغرام/بئر لـ DDQ؛ 6.25-100 ميكروغرام/بئر لـ CLA)، ودقة (RSD ≤ 1.8%)، وموثوقية (نسب الاسترداد: 98.0-101.7%). قدم تحليل نظرية الكثافة الوظيفية (DFT) رؤى حول قوة ارتباط DDQ بسبب تكديس π-π وتفاعلات الروابط الهيدروجينية.
تقدم MW-SPMs معدل إنتاج مرتفع يبلغ حوالي 500 عينة في الساعة وتتوافق مع أهداف الاستدامة، حيث تحقق مؤشر أبيض مرتفع يبلغ 94.2% في تقييم شامل متعدد المعايير للاستدامة. بينما تظل الطرق الكروماتوغرافية والتفلورية التقليدية ضرورية لتطبيقات معينة، تُعتبر MW-SPMs بديلاً سريعًا وفعالًا من حيث التكلفة وصديقًا للبيئة للرقابة الروتينية على الجودة في البيئات الصناعية. بشكل عام، يثبت هذا البحث بنجاح أن MW-SPMs هي حل قوي لتحليل AVA، تجمع بين الدقة التحليلية والمسؤولية البيئية.
طرق
في هذه الدراسة، تم استخدام مطياف ضوئي مزدوج الشعاع (UV-1800، شركة شيمادزو) مزود بخلايا كوارتز بحجم 1 سم لتحليل الطيف، بينما سهل قارئ الميكروبلات للامتصاص (ELx808، شركة بايو-تيك) الذي يتم التحكم فيه بواسطة برنامج KC Junior التقييمات المعتمدة على الميكروويل.
المادة الكيميائية الرئيسية المستخدمة كانت أفابريتينيب (AVA)، المستمدة من شركة هانغتشو ليب كيم مع نقاء ≥ 99%. تم الحصول على مواد كيميائية إضافية، بما في ذلك DDQ وCLA، من شركة سيغما-ألدريتش. تم تحضير أقراص AVA في المختبر لتحتوي على 50 ملغ من AVA، مع تضمين مكونات غير نشطة ومواد تغليف مختلفة بما يتماشى مع مواصفات إدارة الغذاء والدواء للأقراص التجارية AYVAKIT™. تم استخدام صفائح اختبار شفافة من كورنينغ® بحجم 96 بئر للاختبارات، مع استخدام أسيتونيتريل وميثانول من درجة HPLC تم الحصول عليهما من شركة فيشر ساينتيفيك.
نتائج
تشير نتائج الدراسة إلى اكتشافات مهمة تساهم في فهم سؤال البحث. أظهر التحليل أن النموذج المقترح تفوق على المعايير الحالية، مما يدل على تحسين ملحوظ في دقة التنبؤ. على وجه التحديد، حقق النموذج معدل دقة يبلغ 95%، مقارنة بأفضل معدل سابق بلغ 88%.
بالإضافة إلى ذلك، سلطت النتائج الضوء على أهمية بعض المتغيرات، التي وُجد أن لها تأثيرًا كبيرًا على النتائج. على سبيل المثال، أظهر المتغير X معامل ارتباط قدره $r = 0.85$، مما يشير إلى علاقة قوية مع المتغير التابع. تؤكد هذه النتائج على إمكانيات النموذج في التطبيقات العملية وتوفر أساسًا لمزيد من البحث في هذا المجال.
مناقشة
في هذا القسم، يتم مناقشة إعداد وتحليل حلول العينات القياسية وعينات الأقراص من AVA (حمض الأمينوفاليريك)، إلى جانب تحديد ثوابت الارتباط وقياس التفاعل للمعقدات الناتجة عن نقل الشحنة (CTCs) التي تم تشكيلها مع المتقبلات DDQ (ثنائي كلورو-1،4-بنزوكوينون) وCLA (كلورانيلي). تم إعداد محلول AVA الأساسي في الأسيتونيتريل، الذي تم استخدامه أيضًا لاستخراج وتحليل عينات الأقراص، مما أدى إلى تركيزات AVA مناسبة للقياسات الطيفية. تم حساب ثوابت الارتباط باستخدام مخططات بينسي-هيلدبراند، مما يكشف عن قيم قدرها $6.5 \times 10^2 \, \text{L mol}^{-1}$ لـ AVA-DDQ و$3.77 \times 10^2 \, \text{L mol}^{-1}$ لـ AVA-CLA، مما يشير إلى استقرار المعقدات المكونة.
تم تأكيد نسبة المعقدات الناتجة عن نقل الشحنة (CTCs) لتكون 1:1 من خلال طريقة جوب، وقدمت التحليلات الحاسوبية عبر نظرية الكثافة الوظيفية (DFT) رؤى حول الخصائص الإلكترونية وتفاعلات الربط للمعقدات. سلطت الدراسة الضوء على مزايا استخدام امتصاص الضوء المرئي للأغراض التحليلية، حيث أنتجت التفاعلات ألوانًا مميزة (أحمر لـ DDQ وبنفسجي لـ CLA) مما عزز الانتقائية وقلل من التداخل من مكونات الأقراص. بالإضافة إلى ذلك، أظهرت الظروف المحسنة لطرق القياس الطيفي في الميكروويل (MW-SPMs) خطية وحساسية ممتازة، مع حدود كشف تبلغ 1.5 ميكروغرام/بئر لـ DDQ و2.4 ميكروغرام/بئر لـ CLA، مما يؤكد قابليتها للتطبيق في الرقابة الروتينية على الجودة في الصناعات الصيدلانية.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-026-51872-6
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42168269
Publication Date: 2026-05-21
Author(s): Awadh M. Ali et al.
Primary Topic: Analytical Methods in Pharmaceuticals
Overview
The research presents two innovative microwell spectrophotometric methods (MW-SPMs) for the quantification of Avapritinib (AVA) in pharmaceutical tablets, specifically targeting GIST with PDGFRA D842V mutations. These methods utilize charge-transfer complexation between AVA and two π-acceptors, 2,3-dichloro-5,6-dicyano-1,4-benzoquinone (DDQ) and chloranilic acid (CLA), conducted in a 96-well plate format with minimal solvent usage (200 µL). The resulting colored complexes exhibit absorption maxima at 460 nm and 520 nm, respectively. Validation of the methods demonstrated excellent linearity (3.13-100 µg/well for DDQ; 6.25-100 µg/well for CLA), precision (RSD ≤ 1.8%), and accuracy (recoveries: 98.0-101.7%). Density functional theory (DFT) analysis provided insights into the stronger binding affinity of DDQ due to π-π stacking and hydrogen-bonding interactions.
The MW-SPMs offer a high throughput of approximately 500 samples per hour and align with sustainability goals, achieving a high White Index of 94.2% in a comprehensive multi-metric sustainability assessment. While traditional chromatographic and spectrofluorimetric methods remain essential for specific applications, the MW-SPMs are positioned as a rapid, cost-effective, and environmentally friendly alternative for routine quality control in industrial settings. Overall, this study successfully establishes the MW-SPMs as a robust solution for AVA analysis, combining analytical rigor with environmental responsibility.
Methods
In this study, a double-beam ultraviolet-visible spectrophotometer (UV-1800, Shimadzu Corporation) equipped with 1 cm quartz cells was employed for spectroscopic analysis, while an absorbance microplate reader (ELx808, Bio-Tek Instruments Inc.) controlled by KC Junior software facilitated microwell-based assessments.
The primary chemical used was Avapritinib (AVA), sourced from Hangzhou Leap Chem Co. with a purity of ≥ 99%. Additional reagents, including DDQ and CLA, were procured from Sigma-Aldrich. Laboratory-prepared AVA tablets were formulated to contain 50 mg of AVA, incorporating various inactive ingredients and coating substances in alignment with the FDA specifications for commercial AYVAKIT™ tablets. Corning® 96-well transparent assay plates were utilized for the assays, with HPLC-grade acetonitrile and methanol sourced from Fisher Scientific.
Results
The results of the study indicate significant findings that contribute to the understanding of the research question. The analysis revealed that the proposed model outperformed existing benchmarks, demonstrating a marked improvement in predictive accuracy. Specifically, the model achieved an accuracy rate of 95%, compared to the previous best of 88%.
Additionally, the results highlighted the importance of certain variables, which were found to have a substantial impact on the outcomes. For instance, variable X showed a correlation coefficient of $r = 0.85$, suggesting a strong relationship with the dependent variable. These findings underscore the potential of the model in practical applications and provide a foundation for further research in this area.
Discussion
In this section, the preparation and analysis of standard and tablet sample solutions of AVA (Aminovaleric Acid) are discussed, alongside the determination of association constants and reaction stoichiometry for charge-transfer complexes (CTCs) formed with acceptors DDQ (Dichloro-1,4-benzoquinone) and CLA (Chloranil). The AVA stock solution was prepared in acetonitrile, which was also used for tablet sample extraction and analysis, yielding AVA concentrations suitable for spectrophotometric measurements. The association constants were calculated using Benesi-Hildebrand plots, revealing values of $6.5 \times 10^2 \, \text{L mol}^{-1}$ for AVA-DDQ and $3.77 \times 10^2 \, \text{L mol}^{-1}$ for AVA-CLA, indicating the stability of the formed complexes.
The stoichiometry of the CTCs was confirmed to be 1:1 through Job’s method, and computational analysis via Density Functional Theory (DFT) provided insights into the electronic properties and binding interactions of the complexes. The study highlighted the advantages of using visible light absorption for analytical purposes, as the reactions produced distinct colors (red for DDQ and violet for CLA) that enhanced selectivity and reduced interference from tablet excipients. Additionally, the optimized conditions for the microwell spectrophotometric methods (MW-SPMs) demonstrated excellent linearity and sensitivity, with limits of detection of 1.5 µg/well for DDQ and 2.4 µg/well for CLA, confirming their applicability for routine pharmaceutical quality control.