AQbD-Assisted Development and Validation of a Stability-Indicating and Greener HPTLC- Densitometric Method for Simultaneous Determination of Dapagliflozin and Sitagliptin in Pharmaceutical Formulations

في المشهد الواسع للطب الحديث، تعتمد إدارة الحالات المزمنة غالبًا على الجمع الدقيق بين أدوية مختلفة تعمل في تناغم. بالنسبة لملايين الأشخاص الذين يعيشون مع مرض السكري من النوع الثاني، وهو حالة يعاني فيها الجسم من صعوبة في تنظيم مستويات السكر في الدم، يصف الأطباء كثيرًا نهجًا مزدوجًا؛ حيث يساعد أحد الأدوية الكلى على إخراج السكر الزائد عن طريق البول، بينما يشجع الآخر البنكرياس على إفراز الأنسولين عند الحاجة فقط. ولضمان سلامة وفعالية هذه الأدوية، يجب على الشركات المصنعة للأدوية اختبار منتجاتها بصرامة. ويتطلب ذلك طرقًا تحليلية قادرة على اكتشاف الكمية الدقيقة لكل دواء في القرص الواحد، مع إثبات أن الأدوية تظل مستقرة ولا تتحلل إلى مواد ضارة بمرور الوقت. تقليديًا، اعتمدت هذه الاختبارات على أجهزة معقدة تعتمد على السوائل وتستهلك كميات كبيرة من المذيبات الكيميائية، مما يخلق بصمة بيئية كبيرة.

وقد طور فريق من الباحثين الآن طريقة جديدة لإجراء فحوصات مراقبة الجودة الحرجة هذه، وهي طريقة أبسط وأكثر رفقًا بالبيئة. فمن خلال تطبيق استراتيجية تخطيط منهجي تُعرف باسم "الجودة التحليلية عبر التصميم" (Analytical Quality by Design)، ابتكروا طريقة تستخدم طبقة رقيقة من هلام السيليكا على لوح، تشبه مضمار سباق مصغر، لفصل وقياس عقارين محددين لعلاج السكري وهما: داباجليفلوزين وسيتاغليبتين. وبدلاً من الاعتماد على التجربة والخطأ، استخدم العلماء نموذجًا رياضيًا لتحديد الخليط المثالي من السوائل اللازمة لتحريك الأدوية عبر اللوح بالسرعة المناسبة تمامًا. وقد أسفر عملهم عن تقنية عالية الدقة لا تؤكد نقاء الدواء فحسب، بل تصمد أيضًا أمام الظروف القاسية، مما يثبت قدرتها على اكتشاف متى تبدأ الأدوية في التحلل. علاوة على ذلك، تستخدم هذه الطة الجديدة نفايات كيميائية أقل بكثير من الطرق القياسية المستخدمة حاليًا، مما يوفر مسارًا أنظف للاختبارات المختبرية الروتينية.

بدأت الرحلة بهدف واضح: إنشاء اختبار موثوق يمكنه قياس كلا الدوائين في آن واحد في قرص واحد. بدأ الباحثون بتحديد المتغيرات الرئيسية التي ستؤثر على كيفية تحرك الأدوية عبر لوح الاختبار. وركزوا على سائلين محددين، هما إيثيل الأسيتات والميثانول، اللذان يعملان كطور متحرك، حيث يحملان جزيئات الدواء على طول السطح. ولإيجاد التوازن المثالي بين هذين السائلين، استخدموا "التصميم المركب المركزي" (Central Composite Design)، وهو إطار تجريبي مهيكل سمح لهم باختبار تركيبات متنوعة بكفاءة. وبدلاً من تغيير عامل واحد في كل مرة، رسموا سلسلة من التجارب التي كشفت كيف يتفاعل السائلان مع بعضهما البعض للتأثير على حركة الأدوية.

ومن خلال هذه العملية المنهجية، اكتشف الفريق أن خليطًا محددًا من إيثيل الأسيتات والميثانول وكمية صغيرة من حمض الفورميك أنتج النتائج الأكثر اتساقًا. وتحت هذه الظروف المثالية، تحرك الدواءان لمسافات متميزة، وانفصلا بوضوح عن بعضهما البعض. فقد تحرك أحد الدوائين إلى موضع يمثل 74 بالمائة من المسافة الإجمالية، بينما توقف الآخر عند 31 بالمائة. هذا الفصل الواضح أمر بالغ الأهمية لأنه يسمح للجهاز بقياس كل دواء بشكل فردي دون تداخل من الآخر أو من أي شوائب. وقد أكد الباحثون أن توقعاتهم الرياضية تطابقت مع النتائج الفعلية بشكل شبه مثالي، مما أثبت أن نهج التخطيط الخاص بهم قد نجح في تحديد أفضل بيئة اختبار ممكنة.

بمجرد إنشاء الطريقة، أخضعها الفريق لسلسلة من الاختبارات الصارمة لضمان استيفائها للمعايير الدولية للدقة والموثوقية. وقد أظهروا أن الطريقة يمكنها اكتشاف الأدوية بكميات صغيرة جدًا، مع القدرة على قياس كميات منخفضة تصل إلى 52 نانوغرام لأحد الأدوية و557 نانوغرام للآخر. كما أثبتوا أن النتائج كانت متسقة، سواء تم إجراء الاختبار عدة مرات في نفس اليوم أو في أيام مختلفة بواسطة مشغلين مختلفين. وعندما اختبروا الطريقة مقابل كميات معروفة من الأدوية، استعادت ما يقرب من 100 بالمائة من المادة، مما أكد أن التقنية كانت دقيقة للغاية. وقد أرست هذه النتائج الطريقة كأداة قوية لمراقبة الجودة، قادرة على التعامل مع متطلبات المختبرات الصيدلانية المزدحمة.

كان جانب حاسم من البحث هو اختبار استقرار الأدوية تحت الضغط. فقد عرض الباحثون الأدوية لظروف قاسية مختلفة، بما في ذلك الأحماض القوية، والقواعد القوية، والعوامل المؤكسدة، والحرارة، والضوء، لمحاكاة ما قد يحدث إذا تم تخزين الدواء بشكل غير صحيح أو تحلل بمرور الوقت. وفي كل سيناريو، نجحت الطة في فصل الأدوية السليمة عن نواتج تحللها. وقد حدث التحلل الأكثر أهمية عندما تعرضت الأدوភាព لبيئة قاعدية (قلويّة)، ولكن حتى في تلك الحالة، ميز الاختبار بوضوح بين الدواء الأصلي والشظايا التالفة. وهذه القدرة على رصد نواتج التحلل هي ما يجعل الطريقة "مبينة على الاستقرار" (stability-indicating)، وهو مطلب حيوي لضمان حصول المرضى على دواء لم يفسد.

ثم طبق الباحثون طريقتهم الجديدة على منتج من العالم الحقيقي، وهو قرص متاح تجاريًا يحتوي على كلا الدوائين. وأظهر التحليل أن الأقراص تحتوي على الكمية الصحيحة من كل دواء، مع نتائج تقع ضمن النطاق المقبول للجودة الصيدلانية. وقد أثبت هذا التطبيق الناجح أن الطريقة ليست مجرد تمرين نظري، بل هي حل عملي جاهز للاستخدام في مجالات التصنيع والرقابة. كما تراجع الفريق خطوة إلى الوراء لتقييم الأثر البيئي لعملهم. وقارنوا تقنيتهم الجديدة بالطريقة التقليدية القائمة على السوائل، والمعروفة باسم (RP-HPLC)، باستخدام عدة مقاييس للكيمياء الخضراء.

وكشفت المقارنة أن الطريقة الجديدة المعتمدة على الطبقة الرقيقة كانت أكثر رفقًا بالبيئة بشكل ملحوح. فقد استهلكت مذيبات أقل بكثير، وأنتجت نفايات أقل، وتطلبت طاقة أقل للتشغيل. وبينما سجلت الطريقة التقليدية درجات أقل في التقييمات البيئية بسبب استخدامها الكثيف للمواد الكيميائية وتوليد النفايات، حقق النهج الجديد درجة أعلى بكثير، مما يشير إلى سير عمل أكثر استدامة. وأشار الباحثون إلى أنه على الرغم من أن الطريقة ليست خالية تمامًا من الكواشف الكيميائية، إلا أنها تمثل تحسنًا كبيرًا عن الممارسات الحالية. ومن خلال تقليل حجم المذيبات المطلوبة وتبسيط العملية، تقدم الدراسة طريقة ملموسة لجعل مراقبة الجودة الصيدلانية أكثر استدامة دون التضحية بالدقة أو الموثوقية.

في نهاية المطاف، يوضح هذا العمل أن التخطيط الدقيق والتركيز على المسؤولية البيئية يمكن أن يسيران جنبًا إلى جنب مع الصرامة العلمية. لم يجد الباحثون طريقة جديدة لقياس الأدوية فحسب، بل وجدوا طريقة أفضل لقياسها. فمن خلال دمج نهج تصميم مهيكل مع مبادئ الكيمياء الخضراء، خلقوا طريقة أسرع، وأرخص، وأنظف من البدائل المتاحة. ومع استمرار صناعة الأدوية في البحث عن ممارسات أكثر استدامة، تقدم هذه الدراسة مثالًا ملموسًا على كيفية تطور العلوم التحليلية الحديثة لتلبية احتياجات سلامة المرضى ومتطلبات الإشراف البيئي في آن واحد. وتقف هذه الطريقة كأداة موثقة وموثوقة لضمان أن تكون أدوية السكري آمنة، وفعالة، ومُنتجة ببصمة أخف على كوكب الأرض.