منهجية الجودة التحليلية من خلال التصميم (AQbD) لتحديد متزامن لكل من بيريندوبريل إيربومين وهيدروكلوريد موكسونيدين باستخدام RP-HPLC مع تقييم صديق للبيئة
Analytical quality by design (AQbD) methodology for concurrent determination of perindopril erbumine and moxonidine hydrochloride using RP-HPLC with an eco-friendly evaluation

المجلة: Discover Chemistry.، المجلد: 2، العدد: 1
DOI: https://doi.org/10.1007/s44371-024-00067-x
تاريخ النشر: 2025-01-03
المؤلف: Ashok H Akabari وآخرون
الموضوع الرئيسي: طرق تحليلية في الأدوية

نظرة عامة

تقدم البحث طريقة جديدة قائمة على الجودة التحليلية حسب التصميم (AQbD) باستخدام الكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء (RP-HPLC) لتقدير متزامن لكل من بيريندوبريل إيربومين وهيدروكلوريد موكسونيدين، وكلاهما يستخدم في علاج ارتفاع ضغط الدم. تم تطوير الطريقة من خلال نهج منهجي، حيث تم استخدام تصميم تجريبي ثلاثي المستويات لتحديد المعلمات الكروماتوغرافية الرئيسية، تلاه تحسين باستخدام التصميم المركب المركزي (CCD). استخدمت الطريقة الإيزوكراتية عمود Shimpack ODS C-18 مع طور متحرك من الميثانول، والأسيتونيتريل، ومخزن الفوسفات (34:30:36 v/v/v) عند pH 3.5، مما حقق فصلًا فعالًا للمركبات بمعدل تدفق 1.0 مل/دقيقة وكشف بالأشعة فوق البنفسجية عند 214 نانومتر. أظهرت الطريقة نطاقات خطية من 25-125 ميكروغرام/مل لبيريندوبريل إيربومين (r² = 0.9996) ومن 1-5 ميكروغرام/مل لهيدروكلوريد موكسونيدين (r² = 0.9993).

أظهرت عملية التحقق من الطريقة، التي أجريت وفقًا لإرشادات ICH Q2 (R1)، قيم انحراف معياري نسبي منخفض (% RSD) للدقة والصلابة، مما يؤكد موثوقيتها للتحليل الكمي والنوعي الروتيني في كل من الخلطات السائبة والاصطناعية. علاوة على ذلك، تم تقييم الأثر البيئي للطريقة باستخدام مقاييس تحليلية بيئية، مما يؤكد جدواها البيئية. بشكل عام، تتميز طريقة RP-HPLC المطورة بأنها محددة، حساسة، دقيقة، قوية، قابلة للتكرار، ودقيقة، مما يجعلها مناسبة للتطبيق في صناعة الأدوية ومراقبة الجودة الروتينية.

مقدمة

يُعتبر ارتفاع ضغط الدم العامل الأكثر انتشارًا القابل للتجنب لمجموعة متنوعة من الأمراض القلبية الوعائية، بما في ذلك فشل القلب، ومرض الشريان التاجي، والنوبة القلبية، والسكتة الدماغية، والرجفان الأذيني، ومرض الشرايين الطرفية. بالإضافة إلى ذلك، يرتبط بمرض الكلى المزمن (CKD) وضعف الإدراك، مما يجعله مصدر قلق كبير للصحة العامة. على مستوى العالم، يُعتبر ارتفاع ضغط الدم السبب الرئيسي للوفاة والإعاقة عبر جميع الحالات الصحية.

لإدارة ارتفاع ضغط الدم، يتم وصف أدوية مثل بيريندوبريل إيربومين وهيدروكلوريد موكسونيدين بشكل متكرر. تلعب هذه العلاجات دورًا حيويًا في تقليل المخاطر المرتبطة بارتفاع ضغط الدم وتحسين نتائج المرضى.

طرق

توضح قسم “الطرق” الإجراءات التجريبية المستخدمة في الدراسة. يتناول تصميم التجارب، بما في ذلك اختيار المواد، وتحضير العينات، والمنهجيات المحددة المستخدمة لجمع البيانات. يبرز القسم أهمية التحكم في المتغيرات لضمان موثوقية وصلاحية النتائج.

بالإضافة إلى ذلك، يتم وصف التحليلات الإحصائية المطبقة لتفسير البيانات، مع تسليط الضوء على التقنيات المستخدمة لتقييم دلالة النتائج. تم تصميم الطرق لتسهيل التكرار وتوفير إطار واضح لفهم النتائج التجريبية. بشكل عام، يؤسس هذا القسم أساسًا صارمًا للبحث، مما يضمن إمكانية تقييم النتائج بشكل نقدي والبناء عليها في الدراسات المستقبلية.

مناقشة

في هذا القسم، تركز المناقشة على تطوير والتحقق من طريقة الكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء (HPLC) لتقدير متزامن لبيريندوبريل إيربومين (PERI) وهيدروكلوريد موكسونيدين (MOXO)، وهما عاملان مضادان لارتفاع ضغط الدم. تؤكد الدراسة على تطبيق مبادئ الجودة حسب التصميم (QbD)، التي تهدف إلى دمج الجودة في عملية تطوير الطريقة التحليلية بدلاً من الاعتماد فقط على الاختبارات بعد التطوير. تم تحسين الطريقة باستخدام نهج التصميم المركب المركزي (CCD)، مع تحديد المعلمات الحرجة للطريقة (CMPs) التي تؤثر بشكل كبير على السمات النوعية الحرجة (CQAs) مثل الدقة ووقت الاحتفاظ. تضمنت ظروف الكروماتوغرافيا النهائية المحسّنة طورًا متحركًا من الميثانول، والأسيتونيتريل، ومخزن الفوسفات (34:30:36 v/v/v) عند pH 3.0، بمعدل تدفق 1.0 مل/دقيقة، مما حقق معايير ملاءمة نظام مرضية.

توافق التحقق من طريقة HPLC مع إرشادات ICH، مما يظهر دقة عالية، وموثوقية، وصلابة. أظهرت الطريقة قيم انحراف معياري نسبي (RSD) منخفضة عبر اختبارات التكرارية والدقة، مع معدلات استرداد لبيريندوبريل إيربومين وموكسونيدين تتراوح من 99.20% إلى 101.79%. علاوة على ذلك، تم تأكيد خصوصية الطريقة من خلال عدم وجود تداخل من المواد المساعدة الشائعة في الخليط الاصطناعي. تسلط الدراسة أيضًا الضوء على أهمية دمج مبادئ الكيمياء الخضراء، مثل تقليل استهلاك المذيبات وتقليل النفايات، لتعزيز الاستدامة البيئية للطريقة التحليلية. بشكل عام، تُعتبر طريقة HPLC المطورة أداة موثوقة لتقدير PERI وMOXO في التركيبات الصيدلانية، مما يدعم كل من التطبيقات البحثية ومراقبة الجودة.

Journal: Discover Chemistry., Volume: 2, Issue: 1
DOI: https://doi.org/10.1007/s44371-024-00067-x
Publication Date: 2025-01-03
Author(s): Ashok H Akabari et al.
Primary Topic: Analytical Methods in Pharmaceuticals

Overview

The research presents a novel analytical quality by design (AQbD)-based reverse-phase high-performance liquid chromatography (RP-HPLC) method for the simultaneous estimation of perindopril erbumine and moxonidine hydrochloride, both utilized in hypertension treatment. The method was developed through a systematic approach, initially employing a three-level factorial design to identify key chromatographic parameters, followed by optimization using Central Composite Design (CCD). The isocratic method utilized a Shimpack ODS C-18 column with a mobile phase of methanol, acetonitrile, and phosphate buffer (34:30:36 v/v/v) at pH 3.5, achieving effective separation of the compounds at a flow rate of 1.0 mL/min and UV detection at 214 nm. The method demonstrated linearity ranges of 25-125 μg/mL for perindopril erbumine (r² = 0.9996) and 1-5 μg/mL for moxonidine hydrochloride (r² = 0.9993).

Validation of the method, conducted in accordance with ICH Q2 (R1) guidelines, indicated low relative standard deviation (% RSD) values for precision and robustness, affirming its reliability for routine quantitative and qualitative analysis in both bulk and synthetic mixtures. Furthermore, the method’s environmental impact was assessed using eco-analytical metrics, confirming its ecological viability. Overall, the developed RP-HPLC method is characterized as specific, sensitive, accurate, robust, reproducible, and precise, making it suitable for application in the pharmaceutical industry and routine quality control.

Introduction

Hypertension is identified as the most widespread preventable risk factor for various cardiovascular diseases, including heart failure, coronary artery disease, myocardial infarction, stroke, atrial fibrillation, and peripheral artery disease. Additionally, it is linked to chronic kidney disease (CKD) and cognitive impairment, making it a significant public health concern. Globally, hypertension is the leading cause of death and disability across all health conditions.

To manage hypertension, medications such as perindopril erbumine and moxonidine hydrochloride are frequently prescribed. These treatments play a crucial role in mitigating the risks associated with hypertension and improving patient outcomes.

Methods

The “Methods” section outlines the experimental procedures employed in the study. It details the design of the experiments, including the selection of materials, sample preparation, and the specific methodologies used to gather data. The section emphasizes the importance of controlling variables to ensure the reliability and validity of the results.

Additionally, the statistical analyses applied to interpret the data are described, highlighting the techniques used to assess the significance of the findings. The methods are designed to facilitate reproducibility and to provide a clear framework for understanding the experimental outcomes. Overall, this section establishes a rigorous foundation for the research, ensuring that the results can be critically evaluated and built upon in future studies.

Discussion

In this section, the discussion focuses on the development and validation of a high-performance liquid chromatography (HPLC) method for the simultaneous quantification of perindopril erbumine (PERI) and moxonidine hydrochloride (MOXO), two antihypertensive agents. The study emphasizes the application of Quality by Design (QbD) principles, which aim to integrate quality into the analytical method development process rather than relying solely on post-development testing. The method was optimized using a Central Composite Design (CCD) approach, identifying critical method parameters (CMPs) that significantly influence critical quality attributes (CQAs) such as resolution and retention time. The final optimized chromatographic conditions included a mobile phase of methanol, acetonitrile, and phosphate buffer (34:30:36 v/v/v) at pH 3.0, with a flow rate of 1.0 mL/min, achieving satisfactory system suitability parameters.

The validation of the HPLC method adhered to ICH guidelines, demonstrating high precision, accuracy, and robustness. The method exhibited low relative standard deviation (RSD) values across repeatability and precision tests, with recovery rates for PERI and MOXO ranging from 99.20% to 101.79%. Furthermore, the method’s specificity was confirmed by the absence of interference from common excipients in the synthetic mixture. The study also highlights the importance of incorporating green chemistry principles, such as reducing solvent consumption and minimizing waste, to enhance the environmental sustainability of the analytical method. Overall, the developed HPLC method is positioned as a reliable tool for the quantification of PERI and MOXO in pharmaceutical formulations, supporting both research and quality control applications.