A Specific and sensitive analytical method development and validation for Atorvastatin for pharmaceutical preparation with a green chemistry perspective by high performance liquid chromatography

بحث المحقق عن اختبار دواء أنظف وأسرع

تخيل عالم الأدوية كمطبخ ضخم وعالي المخاطر، حيث يقوم الطهاة (العلماء) بطهي أدوية منقذة للحياة باستمرار. ولكن قبل أن يغادر أي طبق المطبخ، يجب على مفتش أغذية صارم تذوقه للتأكد من أنه مثالي تمامًا—لا يوجد الكثير من الملح، ولا تنقص المكونات، وبالتأكيد لا يوجد أي سم. في عالم الأدوية، تتم عملية "التذوق" هذه بواسطة كيميائيين تحليليين يستخدمون آلات قوية لقياس كميات ضئيلة من الدواء. أحد أشهر "الأطباق" التي يتم فحصها هو دواء "أتورفاستاتين" (Atorvastatin) المستخدم لخفض الكوليسترول.

لفترة طويلة، كانت الطريقة القياسية لفحص هذا الدواء تشبه استخدام مجهر قديم وثقيل: كانت تعمل، لكنها كانت بطيئة ومكلفة وتتطلب الكثير من المواد الكيميائية القاسية التي تضر بالبيئة. وهنا يأتي دور فرع جديد من العلوم يسمى "الكيمياء الخضراء". فكر في الكيمياء الخضراء كحركة صديقة للبيئة في عالم المختبرات؛ وهي الفكرة القائلة بأننا نستطيع الحصول على نفس النتائج المثالية دون تسميم الكوكب أو إهدار المال. السؤال الكبير الذي يطرحه العلماء هو: هل يمكننا بناء طريقة أسرع وأرخص وأكثر رفقًا بالبيئة للتحقق من دوائنا دون فقدان أي دقة؟ يغوص هذا البحث مباشرة في هذا التحدي، محاولاً استبدال الأدوات القديمة والضخمة بشيء أنيق وسريع وصديق للبيئة.

---

السباق نحو خط النهاية

في هذه الدراسة، قرر باحث يدعى محمد نظام سيب شيكيب قرر لعب دور ميكانيكي سيارات السباق. كان لديه سيارة قديمة وموثوقة ("الطريقة الضابطة/المرجعية") يستخدمها الجميع لاختبار "أتورفاستاتين"، لكنها كانت بطيئة نوعًا ما. أراد أن يرى ما إذا كان بإمكانه ضبط المحرك أو استبدال بعض الأجزاء لجعلها تنطلق بسرعة ونظافة أكبر، مع الحفاظ على سلاسة وسلامة الرحلة.

"المحرك" في هذه القصة هو آلة تسمى "الكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء" (HPLC). يمكنك التفكير في الـ HPLC كمضمار سباق طويل وضيق. عندما يُسكب خليط من المواد الكيميائية على المضمار، تحاول جميعها الركض نحو خط النهاية. بعضها ثقيل وبطيء، والبعض الآخر خفيف وسريع. تقيس الآلة الوقت الذي يستغرقه الدواء المحدد (أتورفاستاتين) لعبور خط النهاية. إذا كان الوقت ثابتًا، تعرف الآلة بالضبط كمية الدواء الموجودة في العينة.

قام "تشودري" بإعداد سباق بين ثلاث "سيارات" مختلفة (طرق):

1. الطريقة الضابطة: الطريقة القديمة والمعيارية للقيام بالأمر.
2. الطريقة الأولى: إعداد جديد يستخدم عمودًا محددًا ومزيجًا من الماء، والخل (حمض الأسيتيك)، والإيثانول (الكحول).
3. الطريقة الثانية: إعداد جديد آخر، مختلف قليلاً عن الطريقة الأولى.

كان الهدف هو معرفة أي سيارة يمكنها إيصال الدواء إلى خط النهاية بأسرعة دون الاصطدام أو الضياع.

النتائج: السرعة، والحساسية، والجودة الخضراء

كانت نتائج السباق واضحة. استغرقت الطريقة الضابطة القديمة حوالي 7.0 دقائق لإنهاء الدواء للسباق. أما الطريقة الثانية فقد أصبحت أبطأ بالفعل، حيث استغرقت حوالي 7.7 دقيقة، لذا كانت فاشلة من حيث السرعة. ولكن ماذا عن الطريقة الأولى؟ لقد كانت مثل الصاروخ. فقد قلصت الوقت إلى 4.0 دقائق فقط. هذا تحسن هائل، مما يعني أن المختبر يمكنه اختبار أكثر من ضعف عدد العينات في نفس الوقت. يشير البحث إلى أن هذا الفرق كبير إحصائيًا، مع مستوى ثقة قدره p < 0.0001، مما يعني ببساطة أن احتمال أن يكون هذا التسريع ناتجًا عن الحظ هو شبه معدوم.

لكن السرعة ليست كل شيء؛ فأنت تحتاج أيضًا إلى القدرة على رؤية التفاصيل الدقيقة. تخيل محاولة رصد حشرة مضيئة في غابة مظلمة. الطريقة القديمة لم تكن تستطيع رؤية الحشرة إلا إذا كانت ساطعة نوعًا ما (بحد أدنى قدره 10 جزء في المليون). ومع ذلك، فإن الطريقة الأولى الجديدة تمتلك "رؤية خارقة". فقد استطاعت رصد الحشرة حتى عندما كانت خافتة، بحد كشف قدره 5 جزء في المليون وحد للتقدير الكمي قدره 8 جزء في المليون. وهذا يعني أن الطريقة الجديدة أكثر حساسية ويمكنها رصد حتى الكميات الضئيلة من الدواء التي قد تغفل عنها الطريقة القديمة.

كما تحقق الباحثون مما إذا كانت الطريقة الجديدة "صادقة". وسألوا: هل ترتبك الآلة بسبب مواد أخرى موجودة في الحبة، مثل الحشوات أو المواد الرابطة؟ وكانت الإجابة هي "لا" قاطعة. كانت الطريقة الجديدة نوعية (محددة)، مما يعني أنها ركزت فقط على "أتورفاستاتين" وتجاهلت كل شيء آخر. كما تحققوا مما إذا كانت النتائج دقيقة (تصيب القيمة الحقيقية) ومتقنة (تعطي نفس النتيجة في كل مرة). كانت الطريقة الجديدة نجمة متألقة، حيث استردت ما بين 96.88% و103.13% من الدواء، بمتوسط قدره 100.39%. كما كانت متسقة للغاية، مع تباين ضئيل جدًا (معامل تباين قدره 1.83% للتكرار و1.79% للدقة البينية).

اللمسة الخضراء

هذا هو الجزء الأكثر إثارة بالنسبة للكوكب. فالطرق القديمة غالبًا ما تستخدم مواد كيميائية سامة وضارة لفصل الأدوية. أما هذه الطريقة الأولى الجديدة فتستخدم الإيثانول (نوع الكحول الموجود في معقم اليدين، أو بكميات صغيرة جدًا في بعض المشروبات) كمذيب رئيسي. الإيثانول أكثر رفقًا بالبيئة وأمانًا للأشخاص الذين يعملون في المختبر. ومن خلال استبدال المواد السامة بالإيثانول، أثبت الباحثون أنه ليس عليك التضحية بالجودة من أجل أن تكون أخضر.

الحكم النهائي

إذن، ماذا وجد هذا البحث حقًا؟ لم يكتفِ باقتراح أن طريقة أفضل قد تكون موجودة؛ بل أثبت وصادق على أن طريقة جديدة محددة (الطريقة الأولى) تعمل بشكل أفضل من المعيار القديم. فهي أسرع (4.0 دقائق مقابل 7.0 دقائق)، وأكثر حساسية (ترصد حتى 5 جزء في المليون)، ودقيقة تمامًا مثل الطريقة القديمة. كما استبعد صراحةً الطريقة الثانية، التي كانت أبطأ ولم تقدم أي ميزة.

يخلص البحث إلى أن هذه الطريقة الجديدة، الخضراء والسريعة والحساسة، جاهزة للعمل الفعلي. يمكن استخدامها في المصانع لفحص جودة أقراص "أتورفاستاتين" يوميًا، مما يضمن أن الدواء الذي يتناوله الناس آمن، وفعال، ويتم إنتاجه بطريقة لا تضر البيئة. إنه فوز لشركات الأدوية، وفوز للمرضى، وفوز للكوكب.