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QBD-Based RP-HPLC Method Development and Validation for Estimation of Desidustat in Bulk and Tablet Dosage Form

Este estudio desarrolló y validó con éxito un método de RP-HPLC robusto, ecológico y guiado por Calidad por Diseño (QbD) para la cuantificación precisa e indicadora de estabilidad de desidustat en formulaciones de granel y tabletas, cumpliendo con todos los requisitos regulatorios de la ICH Q2(R2).

Autores originales: Achal Gunjal, Megha Kirve, Shinde Kiran

Publicado 2026-08-06

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CC BY 4.0

Autores originales: Achal Gunjal, Megha Kirve, Shinde Kiran

Artículo original bajo licencia CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). ✨ Esta es una explicación generada por IA del artículo a continuación. No ha sido escrita ni avalada por los autores. Para mayor precisión técnica, consulte el artículo original. Leer descargo de responsabilidad completo

Imagina que eres un chef intentando hornear el pastel perfecto, pero no quieres cualquier pastel; necesitas un pastel que sepa exactamente igual cada vez, sin importar quién lo hornee o qué horno utilice. En el mundo de la medicina, este "pastel" es un fármaco, y el "hornear" es el proceso de asegurar que la medicina sea pura, segura y eficaz antes de que llegue a un paciente. Los científicos utilizan una herramienta especial llamada Cromatografía Líquida de Alta Resolución (HPLC) para probar el sabor de estos fármacos. Piensa en el HPLC como una pista de carreras de alta tecnología donde las moléculas del fármaco corren a través de un túnel largo y estrecho. Diferentes moléculas corren a diferentes velocidades, y al cronometrarlas, los científicos pueden contar exactamente cuánto de la "sustancia buena" hay en la mezcla. Sin embargo, a veces las condiciones de la pista —como qué tan caliente está el horno o qué tan rápido se empuja a los corredores— pueden volverse desordenadas, haciendo que los resultados de la carrera no sean fiables. Para solucionar esto, los científicos utilizan una estrategia llamada "Calidad por Diseño" (QbD). En lugar de adivinar y probar una cosa a la vez (como subir un poco el calor, luego la velocidad), la QbD es como usar un mapa superinteligente para encontrar la combinación perfecta de ajustes de una sola vez, asegurando que la carrera sea siempre justa y los resultados siempre dignos de confianza.

Esto es exactamente lo que Achal Gunjal y su equipo en el Instituto de Farmacia Vidya Niketan hicieron para un fármaco llamado Desidustat. El Desidustat es un nuevo tipo de medicamento utilizado para ayudar a personas con enfermedad renal crónica que sufren de anemia (bajo nivel de glóbulos rojos). Funciona engañando al cuerpo para que piense que necesita más oxígeno, lo que naturalmente despierta la propia fábrica del cuerpo para la producción de glóbulos rojos. Si bien este fármaco es un cambio de paradigma para los pacientes, los científicos necesitaban una forma infalible de medirlo en el laboratorio para asegurar que cada píldora contenga la cantidad correcta. En su estudio, no se limitaron a adivinar los mejores ajustes para su pista de carreras de HPLC; utilizaron un enfoque de "Calidad por Diseño" con un diseño factorial completo 3². Esta es una forma elegante de decir que realizaron una serie de nueve experimentos diferentes, cambiando sistemáticamente la temperatura del horno y la velocidad del flujo del líquido para ver cómo esos cambios afectaban el rendimiento del fármaco. Trataron la temperatura y la velocidad de flujo como los controles de un estéreo, buscando el ajuste exacto donde la música (la señal del fármaco) sea más fuerte y clara.

El equipo descubrió que el "punto ideal" para su pista de carreras era una temperatura de 50 °C y una velocidad de flujo de 1.0 mL por minuto. Con estos ajustes, las moléculas del fármaco corrían a través del túnel perfectamente, separándose limpiamente de cualquier basura o impureza. También sustituyeron los químicos tóxicos habituales por una mezcla "verde" de etanol y agua, haciendo el proceso más seguro para el medio ambiente. Para demostrar que su método era sólido como una roca, sometieron al fármaco a una serie de pruebas de estrés: lo hirvieron en ácido, lo congelaron en una base, lo bombardearon con peróxido de hidrógeno, lo hornearon en un horno caliente e incluso lo bombardearon con luz UV. El fármaco resistió notablemente bien, descomponiéndose solo ligeramente bajo las condiciones más duras, y los científicos aún podían identificar fácilmente el fármaco original entre los fragmentos dañados. Esto demostró que su método es "indicador de estabilidad", lo que significa que puede distinguir entre el fármaco sano y sus versiones dañadas.

Cuando probaron su nuevo método en tabletas reales, funcionó de maravilla. Las tabletas contenían el 99.95% de la medicina que debían tener, con casi cero variación entre diferentes lotes. El método fue tan preciso que si medían la misma muestra seis veces seguidas, los resultados eran casi idénticos. Los autores encontraron que su nuevo enfoque era muy superior a los métodos antiguos, ofreciendo una imagen mucho más clara de la pureza y cantidad del fármaco. No solo sugirieron que esto podría funcionar; lo midieron, lo validaron contra estrictas reglas internacionales y demostraron que está listo para su uso real en fábricas y hospitales. Al utilizar este enfoque inteligente y sistemático, han construido una herramienta fiable, ecológica y altamente precisa que asegura que cada píldora de Desidustat que toma un paciente sea exactamente lo que dice ser.

Resumen Técnico: Desarrollo y Validación de un Método RP-HPLC Basado en QbD para Desidustat

Planteamiento del Problema
El desidustat, un inhibidor de la prolil hidroxilasa del factor inducible por hipoxia (HIF-PHI) aprobado para el tratamiento de la anemia renal en la enfermedad renal crónica (ERC), carece de un procedimiento de ensayo cromatográfico rigurosamente validado y guiado por el diseño. Los métodos analíticos existentes reportados en la literatura son ya sea espectrofotométricos (carecen de selectividad) o basados en HPLC, pero desarrollados sin un enfoque formal de Calidad por Diseño (QbD). En consecuencia, estos métodos suelen fallar al no controlar adecuadamente los riesgos analíticos o al no proporcionar una comprensión integral de los parámetros del método. Existe una necesidad crítica de un método robusto, indicativo de estabilidad y conforme a las regulaciones para la estimación cuantitativa de desidustat en formas de dosificación de granel y tabletas para respaldar el control de calidad industrial y futuros estudios farmacocinéticos clínicos.

Metodología
El estudio empleó un marco de Calidad por Diseño (QbD) para desarrollar y validar un método de Cromatografía Líquida de Alta Resolución en Fase Reversa (RP-HPLC).

Preformulación: La caracterización fisicoquímica incluyó el perfil espectrofotométrico UV (identificando $\lambda_{max}$ a 229 nm) y estudios de solubilidad en 14 solventes. Se encontró que el desidustat es prácticamente insoluble en agua, pero soluble en etanol, el cual fue seleccionado como el modificador orgánico primario para la fase móvil.
Diseño Experimental (DoE): Se utilizó un diseño factorial completo $3^2$ $3^{2}$ para optimizar las condiciones cromatográficas.
- Variables Independientes: Temperatura de la Columna ( $X_1$ : 30, 40, 50 °C) y Velocidad de Flujo de la Fase Móvil ( $X_2$ : 0.8, 1.0, 1.2 mL/min).
- Variables Dependientes (Respuestas): Tiempo de Retención ( $Y_1$ ) y Factor de Asimetría ( $Y_2$ ).
- Parámetros Fijos: Columna Inertsil ODS-3V C18 (150 × 4.6 mm, 5 µm), fase móvil isocrática (Etanol:Agua, 70:30 v/v), detección a 229 nm y volumen de inyección de 20 µL.
Optimización: Se analizaron nueve corridas experimentales utilizando el software Design-Expert® para generar modelos polinómicos, gráficos de superficie de respuesta y gráficos de contorno. Se identificó la Región de Diseño Operable del Método (MODR) utilizando una función de deseabilidad.
Validación: El método optimizado se validó de acuerdo con las directrices ICH Q2(R2), evaluando especificidad, linealidad, exactitud, precisión, robustez, límite de detección (LOD), límite de cuantificación (LOQ) y estabilidad de la solución. Se realizaron estudios de degradación forzada bajo condiciones de estrés ácido, alcalino, oxidativo, térmico y fotolítico.

Contribuciones Clave y Resultados

Optimización: El diseño factorial $3^2$ reveló que la temperatura de la columna fue el factor dominante que influyó tanto en el tiempo de retención como en la simetría del pico. Las condiciones óptimas se identificaron como 50 °C y 1.0 mL/min (Corrida 8), obteniendo una puntuación de deseabilidad de 1.0. Bajo estas condiciones, el método alcanzó un tiempo de retención de 2.54 min, un factor de cola de 1.02 y un recuento de platos teóricos de 4,872.
Validación del Modelo: Los modelos estadísticos demostraron una alta capacidad predictiva. Para el factor de asimetría, un modelo cuadrático mostró un $R^2$ ajustado de 0.9885. Los valores predichos para la corrida óptima coincidieron estrechamente con los valores experimentales (por ejemplo, %RE del tiempo de retención = 0.82%).
Métricas de Validación:
- Linealidad: Se observó una excelente linealidad en el rango de 5–15 µg/mL con un coeficiente de correlación ( $r^2$ ) de 0.9997.
- Exactitud: Los estudios de recuperación por adición de estándar arrojaron una recuperación media de 99.93 ± 0.26%.
- Precisión: La repetibilidad intra-día y la precisión intermedia inter-día mostraron valores de %RSD de 0.22% y 0.16%, respectivamente.
- Sensibilidad: El LOD y el LOQ se determinaron en 0.14 µg/mL y 0.43 µg/mL, respectivamente.
- Especificidad y Estabilidad: El método resolvió exitosamente el desidustat del placebo y de los productos de degradación. Los estudios de degradación forzada mostraron que el fármaco es más susceptible a la hidrólisis alcalina (21.58% de degradación), seguida de la hidrólisis ácida (17.86%). Todos los picos de degradación se resolvieron bien y el balance de masa superó el 98% en todas las condiciones de estrés, confirmando que el método es indicativo de estabilidad.
Química Verde: El uso de una fase móvil de Etanol:Agua se alinea con los principios de la química analítica verde y sostenible, evitando el uso de solventes orgánicos tóxicos como el acetonitrilo o el metanol siempre que sea posible.

Significancia y Reivindicaciones
Los autores afirman que el procedimiento RP-HPLC desarrollado mediante ingeniería QbD satisface todas las especificaciones ICH Q2(R2), ofreciendo una especificidad, sensibilidad, exactitud y robustez superiores en comparación con los métodos previamente reportados para el desidustat. El estudio sostiene que la aplicación sistemática de QbD proporciona un mayor nivel de comprensión y cumplimiento regulatorio que los enfoques tradicionales de "una variable a la vez".

El método validado se presenta como una plataforma cuantitativa confiable para:

El control de calidad industrial de rutina y las pruebas de liberación de lotes de desidustat en formas de granel y tabletas (demostrado por un valor de etiqueta de 99.95 ± 0.22% en tabletas comerciales).
Futuras investigaciones de bioequivalencia, farmacocinética y investigación traslacional clínica.
El apoyo al cumplimiento regulatorio de este nuevo terapéutico para la enfermedad renal crónica.

El artículo concluye que el método no solo es analíticamente robusto, sino también ambientalmente amigable debido a su fase móvil basada en etanol, lo que lo hace adecuado para la supervisión de la calidad farmacéutica a largo plazo.

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