DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-026-55320-3
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42365068
تاريخ النشر: 2026-06-27
المؤلف: Jin‐Kui Ma وآخرون
الموضوع الرئيسي: طرق تحليلية في الأدوية
نظرة عامة
تركز هذه الدراسة على تطوير طريقة سريعة وصديقة للبيئة للكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء (HPLC) لتحديد كمية السيلدينافيل وبيكربونات الصوديوم في المواد الخام والدواء المسوق Revatio. تستخدم الطريقة المحسّنة طورًا متحركًا يتكون من 600 مل من حمض الفوسفوريك بتركيز 0.2% و400 مل من الكحول الإيثيلي، بمعدل تدفق 1 مل/دقيقة. تم تحديد نطاقات الخطية للسيلدينافيل وبيكربونات الصوديوم عند 3.5-280 ميكروغرام/مل و0.35-28 ميكروغرام/مل، على التوالي، مع طول موجي للكشف يبلغ 230 نانومتر وحجم عينة يبلغ 10 ميكرولتر، مما يسمح بأوقات تحليل تقل عن 4.5 دقائق.
تم قياس استدامة الطريقة باستخدام مقاييس مختلفة، مما أسفر عن درجات عالية عبر مؤشرات متعددة، بما في ذلك درجة مقياس الخضرة التحليلية لإعداد العينات (AGREEprep) التي بلغت 0.63 ومؤشر تقليل البصمة الكربونية (CaFRI) الذي بلغ 88. جميع معايير التحقق تتوافق مع الإرشادات التي وضعتها المجلس الدولي للتنظيم (ICH) وإدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA). بالمقارنة مع الأنظمة الأكثر تعقيدًا مثل الكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء-مطيافية الكتلة (UPLC-MS)، تقدم هذه الطريقة مزايا مثل تقليل أوقات الاحتفاظ، وانخفاض استهلاك الكواشف، والجدوى الاقتصادية. بشكل عام، تقدم الدراسة طريقة RP-LC قوية وصديقة للبيئة مناسبة لمراقبة الجودة الروتينية والتطبيقات التحليلية، مما يظهر فصلًا فعالًا للمركبات المستهدفة حتى في وجود المواد المتحللة والمساعدات.
طرق
في هذه الدراسة، تم استخدام منهجية شاملة للتحليل الكروماتوغرافي لمكونات الدواء في تعليق Revatio® الفموي. استخدم الإعداد التجريبي نظام ترشيح فراغي Rocker 400 لتنقية مكونات الطور المتحرك، بينما سهل جهاز سونيكاتور بيكمان عمليات إزالة الغاز والاستخراج. تم تحقيق الفصل الكروماتوغرافي باستخدام نظام HPLC من شيمادزو مزود بكاشف مصفوفة ثنائية الأبعاد (PDA)، مع إدارة البيانات التي تمت عبر برنامج كرومليون، مما يضمن نقاء القمة بقيمة مطابقة تبلغ ≥ 950. تم استخدام عمود Kromasil C18 (150 × 4.6 مم، 5 ميكرومتر) للفصل، يعمل ضمن نطاق pH من 1.5-9.5 ونطاق ضغط خلفي من 0-620 بار. تم ترشيح جميع المحاليل المائية من خلال فلتر غشاء 0.45 ميكرومتر قبل التحليل.
كانت المواد المرجعية والمواد الكيميائية المستخدمة في هذه الدراسة عالية النقاء، ومصادرها من موردين موثوقين. تم الحصول على حمض الفوسفوريك (≥ 85% نقاء) والكحول الإيثيلي (≥ 99% نقاء) من مختبر كورنيل المصري، بينما تم توفير المعايير المرجعية لـ SIL (نقاء 98.4%) وSB (نقاء 99.6%) من المديرية الأوروبية لجودة الأدوية والرعاية الصحية (EDQM) وموسوعة الأدوية الأمريكية (USP)، على التوالي. احتوى تعليق Revatio® الفموي على 10 ملغ من SIL و1 ملغ من SB لكل ملليلتر، كما هو موضح على ملصقه.
نتائج
تم التحقق من صحة الطريقة الكروماتوغرافية السريعة المطورة، باستخدام الكروماتوغرافيا السائلة ذات الطور العكسي (RP-LC)، لتحديد SIL وSB بشكل متزامن، مما يظهر مزايا كبيرة في الاستدامة، والقدرة على تحمل التكاليف، والحساسية. يتم التأكيد على الاستدامة البيئية للطريقة من خلال درجة بياض تبلغ 75.3، ودرجة استدامة خضراء تبلغ 89، ودرجة MoGAPI تبلغ 78، مما يشير إلى تأثيرات بيئية وصحية ممتازة. علاوة على ذلك، يتم تأكيد كفاءة الطريقة من خلال درجة BAGI النهائية البالغة 80 وتقييم AGSA البالغ 72.22%، مما يبرز قابليتها العملية وصديقتها للبيئة في الممارسات التحليلية.
تشير نتائج التحقق إلى أداء تحليلي قوي، مع نسب استرداد تتراوح بين 98% و102% لـ SIL وSB، ونطاق منحنى المعايرة من 3.5 إلى 280 ميكروغرام/مل لـ SIL ومن 0.35 إلى 28 ميكروغرام/مل لـ SB، محققة قيمة R² أكبر من 0.999. تظهر الطريقة حساسية عالية مع حدود تحديد الكمية (QL) تبلغ 0.35 ميكروغرام/مل لـ SIL و0.07 ميكروغرام/مل لـ SB، وكلاهما أقل من 1% من التركيز المستهدف. بالإضافة إلى ذلك، تم تأكيد خصوصية الطريقة وانتقائيتها من خلال عوامل الفصل المقبولة ونتائج نقاء القمة، مما يضمن موثوقيتها طوال فترة صلاحية المنتج. مجتمعة، تؤكد هذه النتائج أن طريقة RP-LC المقترحة هي نهج موثوق وسريع ومسؤول بيئيًا مناسب لمراقبة الجودة الروتينية وتطبيقات البحث.
مناقشة
في هذا القسم، يوضح المؤلفون إعداد والتحقق من صحة حلول المعايير المرجعية لتحليل السيلدينافيل (SIL) وبيكربونات الصوديوم (SB) باستخدام طريقة الكروماتوغرافيا السائلة ذات الطور العكسي (RP-LC). تم إعداد المحاليل المخزنة بتركيزات تبلغ 1400 ميكروغرام/مل لـ SIL و140 ميكروغرام/مل لـ SB، وتم إنشاء سلسلة من حلول المعايرة لتحديد علاقة استجابة تركيز خطية عبر نطاق من 3.5 إلى 280 ميكروغرام/مل لـ SIL ومن 0.35 إلى 28 ميكروغرام/مل لـ SB. أظهرت الطريقة دقة ممتازة، حيث كانت معدلات الاسترداد لـ SIL وSB تقع ضمن النطاق المقبول من 95-105%، مما يؤكد موثوقيتها في تحديد هذه المركبات.
تم التحقق من قوة ودقة الطريقة من خلال اختبارات مختلفة، بما في ذلك تقييمات حد الكشف (DL) وحد الكمية (QL)، والتي تم تحديدها لتكون 0.11 ميكروغرام/مل و0.35 ميكروغرام/مل لـ SIL، و0.03 ميكروغرام/مل و0.07 ميكروغرام/مل لـ SB، على التوالي. تم تأكيد انتقائية الطريقة من خلال غياب القمم المتداخلة من منتجات التحلل أو مصفوفة التعليق الفموي. بالإضافة إلى ذلك، قام المؤلفون بتحسين الظروف الكروماتوغرافية، مع تحديد طور متحرك يتكون من 0.2% حمض فوسفوريك مائي وكحول إيثيلي، وطول موجي للكشف يبلغ 230 نانومتر، مما يوفر فصلًا مثاليًا ودقة قمة لكل من المحللين. بشكل عام، تؤكد النتائج فعالية الطريقة في الكشف بدقة وتحديد SIL وSB في التركيبات الصيدلانية.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-026-55320-3
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42365068
Publication Date: 2026-06-27
Author(s): Jin‐Kui Ma et al.
Primary Topic: Analytical Methods in Pharmaceuticals
Overview
This research focuses on developing a rapid, environmentally friendly high-performance liquid chromatography (HPLC) method for the simultaneous quantification of sildenafil and sodium benzoate in bulk materials and the marketed drug Revatio. The optimized method utilizes a mobile phase comprising 600 mL of 0.2% v:v phosphoric acid and 400 mL of ethyl alcohol, with a flow rate of 1 mL/min. The linearity ranges for sildenafil and sodium benzoate are established at 3.5-280 µg/mL and 0.35-28 µg/mL, respectively, with a detection wavelength of 230 nm and a sample volume of 10 µL, allowing for analysis times under 4.5 minutes.
The method’s sustainability is quantified using various metrics, yielding high scores across multiple indices, including an Analytical Greenness Metric for Sample Preparation (AGREEprep) score of 0.63 and a Carbon Footprint Reduction Index (CaFRI) score of 88. All validation parameters adhere to the guidelines set by the International Council for Harmonisation (ICH) and the US Food and Drug Administration (FDA). Compared to more complex systems like Ultra-performance Liquid Chromatography-tandem Mass Spectrophotometry (UPLC-MS), this method offers advantages such as reduced retention times, lower reagent consumption, and cost-effectiveness. Overall, the study presents a robust and eco-friendly RP-LC method suitable for routine quality control and analytical applications, demonstrating effective separation of target compounds even in the presence of degradants and excipients.
Methods
In this study, a comprehensive methodology was employed for the chromatographic analysis of drug components in Revatio® oral suspension. The experimental setup utilized a Rocker 400 vacuum filtration system for the purification of mobile phase components, while a Beckman sonicator facilitated the degassing and extraction processes. Chromatographic separation was achieved using a Shimadzu HPLC system equipped with a photodiode array (PDA) detector, with data management conducted via Chromeleon software, ensuring peak purity with a match value of ≥ 950. The Kromasil C18 column (150 × 4.6 mm, 5 µm) was utilized for separation, operating within a pH range of 1.5-9.5 and a backpressure range of 0-620 bar. All aqueous solutions were filtered through a 0.45 µm membrane filter prior to analysis.
The reference materials and chemicals used in this investigation were of high purity, sourced from reputable suppliers. Orthophosphoric acid (≥ 85% purity) and ethyl alcohol (≥ 99% purity) were obtained from the Egyptian Cornell Lab, while reference standards for SIL (purity 98.4%) and SB (purity 99.6%) were provided by the European Directorate for the Quality of Medicines and Healthcare (EDQM) and the United States Pharmacopeia (USP), respectively. The Revatio® oral suspension contained 10 mg of SIL and 1 mg of SB per milliliter, as indicated on its label.
Results
The developed rapid chromatographic method, utilizing reverse-phase liquid chromatography (RP-LC), has been validated for the simultaneous determination of SIL and SB, demonstrating significant advantages in sustainability, affordability, and sensitivity. The method’s environmental sustainability is underscored by a whiteness score of 75.3, a greenness sustainability score of 89, and a MoGAPI score of 78, indicating excellent environmental and health impacts. Furthermore, the method’s efficiency is confirmed by a BAGI final score of 80 and an AGSA rating of 72.22%, highlighting its practical applicability and eco-friendliness in analytical practices.
Validation results indicate robust analytical performance, with recovery percentages between 98% and 102% for SIL and SB, and a calibration curve range of 3.5 to 280 µg/mL for SIL and 0.35 to 28 µg/mL for SB, achieving an R² value greater than 0.999. The method exhibits high sensitivity with quantification limits (QL) of 0.35 µg/mL for SIL and 0.07 µg/mL for SB, both under 1% of the target concentration. Additionally, the method’s specificity and selectivity were confirmed through acceptable resolution factors and peak purity results, ensuring reliability throughout the product shelf life. Collectively, these findings affirm that the proposed RP-LC method is a reliable, rapid, and environmentally responsible approach suitable for routine quality control and research applications.
Discussion
In this section, the authors detail the preparation and validation of reference standard solutions for the analysis of sildenafil (SIL) and sodium benzoate (SB) using a reverse-phase liquid chromatography (RP-LC) method. The stock solutions were prepared at concentrations of 1400 µg/mL for SIL and 140 µg/mL for SB, and a series of calibration solutions were created to establish a linear concentration-response relationship across a range of 3.5 to 280 µg/mL for SIL and 0.35 to 28 µg/mL for SB. The method demonstrated excellent accuracy, with recovery rates for SIL and SB falling within the acceptable range of 95-105%, confirming its reliability for quantifying these compounds.
The robustness and precision of the method were further validated through various tests, including assessments of limit of detection (DL) and limit of quantification (QL), which were determined to be 0.11 µg/mL and 0.35 µg/mL for SIL, and 0.03 µg/mL and 0.07 µg/mL for SB, respectively. The method’s selectivity was confirmed by the absence of interfering peaks from degradation products or the oral suspension matrix. Additionally, the authors optimized the chromatographic conditions, identifying a mobile phase composed of 0.2% aqueous phosphoric acid and ethyl alcohol, and a detection wavelength of 230 nm, which provided optimal separation and peak resolution for both analytes. Overall, the findings underscore the method’s efficacy in accurately detecting and quantifying SIL and SB in pharmaceutical formulations.