Development and Validation of an Indirect Redox-Based Colorimetric Method for the Determination of Propranolol Hydrochloride in Pharmaceutical Formulations

في عالم الطب، غالباً ما يكمن الفرق بين جرعة منقذة للحياة وأخرى ضارة في مسألة ميليغرامات بسيطة. وقبل أن تصل أي حبة دواء إلى المريض، يجب أن تمر عبر رقابة صارمة على الجودة لضمان احتوائها بدقة على ما يذكره الملصق. وهنا يأتي دور الكيمياء التحليلية، التي تعمل كحارس صامت لسلامة الأدوية. يستخدم العلماء في هذا المجال أدوات متنوعة لقياس الكمية الدقيقة للمكونات النشطة في العقاقير. ومن الأدوات الشائعة جهاز "المطياف الضوئي" (spectrophotometer)، وهو آلة تسلط الضوء عبر عينة سائلة لمعرفة مقدار الضوء الذي تمتصه تلك العينة؛ فكلما امتصت العينة ضوءاً أكثر، دلّ ذلك على وجود كمية أكبر من المادة. ومع ذلك، تعتمد الطرق التقليدية غالباً على مواد كيميائية قاسية أو ميبات عضوية سامة لإجراء هذه القياسات، مما يتسبب في خلق نفايات ويشكل مخاطر على السلامة. وهناك حركة متنامية في العلم لتطوير طرق "خضراء" تحقق نفس الدقة دون التكلفة البيئية، وذلك باستخدام الماء وكواشف أكثر أماناً.

لقد طور فريق من الباحثين من جامعات في السودان والمملكة المتحدة مثل هذه الطريقة لقياس "بروبرانولول هيدروكلوريد"، وهو دواء شائع يستخدم لعلاج ارتفاع ضغط الدم، واضطرابات نظم القلب، والشقيقة. وتفصل دراستهم التي نُشرت مؤخراً طريقة جديدة لاختبار هذا الدواء، تتميز بأنها أسرع وأرخص وأكثر أماناً من العديد من الإجراءات الحالية. فبدلاً من استخدام المذيبات الخطرة، ابتكر العلماء عملية تعتمد كلياً على الماء وتغير لوني بسيط. الفكرة الجوهرية هي "القياس غير المباشر"؛ حيث يمتلك البروبرانولول طبيعة كيميائية تسمح له بالتفاعل مع عامل مؤكسد قوي يسمى "كبريتات أمونيوم السيريوم". وعند خلط الدواء مع هذا العامل في محلول حمضي، يتأكسد الدواء ويُستهلك جزء من العامل المؤكسد. ثم يضيف الباحثون صبغة تسمى "ميثيل أورانج" إلى الخليط؛ وهذه الصبغة تكون ذات لون زاهٍ في الأصل، لكن العامل المؤكسد المتبقي من الخطوة الأولى سيؤدي إلى إزالة لونها (تبييضها)، مما يجعل اللون يبهت. والاكتشاف الرئيسي هو أنه كلما زادت كمية الدواء الموجودة في العينة، استُهلك المزيد من العامل المؤكسد، مما يترك كمية أقل لتبييض الصبغة؛ وبالتالي، يظل اللون النهائي داكناً أكثر. ومن خلال قياس مدى دكنة المحلول بدقة، يستطيع العلماء حساب كمية البروبرانولول التي كانت موجودة في العينة الأصلية بدقة.

أمضى الباحثون وقتاً طويلاً في ضبط هذه العملية لضمان موثوقيتها؛ حيث اختبروا كميات مختلفة من الحمض، وتركيزات متفاوتة من العامل المؤكسد، وأوقات رج (هز) مختلفة للوصول إلى الوصفة المثالية. ووجدوا أن رج الخليط لمدة خمس عشرة دقيقة بسرعة محددة يعطي النتائج الأكثر اتساقاً. كما اكتشفوا أن تسخين الخليط أو استخدام الاهتزازات فوق الصوتية يجعل التفاعل أقل استقراراً، لذا استقروا على إبقاء الخلطات في درجة حرارة الغرفة. وبمجرد تحسين الظروف، اختبروا حساسية الطريقة، ووجدوا أن التقنية يمكنها اكتشاف الدواء حتى في التركيزات المنخفضة جداً، وتحديداً عند 0.0899 ميكروغرام لكل ميلي لتر. وهذا المستوى من الحساسية أمر بالغ الأهمية لرقابة الجودة، لأنه يضمن رصد حتى التباينات الضئيلة في التصنيع. وأظهرت الطريقة علاقة خطية مستقيمة بين كمية الدواء وكثافة اللون عبر نطاق يتراوح من 0.5 إلى 3.5 ميكروغرام لكل ميلي لتر، مما يعني أن النتائج قابلة للتنبؤ وسليمة رياضياً.

ولإثبات أن هذه الطريقة الجديدة تعمل بنفس كفاءة المعايير الرسمية المستخدمة في صناعة الأدوية، قارن الفريق نتائجهم بطريقة "دستور الأدوية الأمريكي" (USP)، وهي المعيار الذهبي لاختبار الأدوية. وقد قاموا بتحليل أقراص تجارية باستخدام تقنيتهم المائية الجديدة والطريقة الرسمية، وكانت النتائج متطابقة تقريباً؛ حيث وجدت الطريقة الجديدة محتوى الدواء بين 95.6% و98.9% من الكمية المتوقعة، وهو ما يقع تماماً ضمن النطاق المقبول لجودة الدواء. وأكد التحليل الإحصائي عدم وجود فرق جوهري بين الطريقتين، مما يعني أن النهج الجديد يتمتع بنفس دقة النهج المتبع. علاوة على ذلك، فإن الطريقة الجديدة فعالة بشكل ملحوظ، إذ تستغرق أقل من عشرين دقيقة لإتمامها، بينما قد تستغرق الطرق الأخرى وقتاً أطول بكثير. كما أنها تتجنب استخدام المذيبات العضوية تماماً، مما يجعلها خياراً أنظف وأكثر أماناً للمختبرات.

تخلص الدراسة إلى أن هذا النهج اللوني يعد بديلاً قوياً وموثوقاً للاختبار الروتيني للبروبرانولول في كل من المسحوق الخام والأقراص النهائية. فهو يلبي جميع الإرشادات الدولية الصارمة للتحقق من صحة الطريقة، مظهرًا دقة وإحكاماً عاليين. ومن خلال استبدال المواد الكيميائية السامة بالماء وكواشف بسيطة، قدم الباحثون أداة عملية تحافظ على المعايير العلمية العالية مع تقليل الأثر البيئي. ويؤكد هذا العمل أنه من الممكن جعل رقابة جودة الأدوية أكثر استدامة دون التضحية بالدقة المطلوبة للحفاظ على سلامة المرضى. إن هذه الطريقة جاهزة للاستخدام الفوري في المختبرات التي تحتاج إلى التحقق من محتويات هذه الأدوية المنقذة للحياة، مما يوفر مساراً أسرع، وأكثر رفقاً بالبيئة، وموثوقية تامة للمستقبل.