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

Este estudio presenta el desarrollo y la validación de un método de RP-HPLC-UV rápido, sensible y ambientalmente sostenible para cuantificar la atorvastatina en formulaciones farmacéuticas, utilizando una fase móvil basada en etanol para lograr una eficiencia cromatográfica superior y límites de detección más bajos en comparación con los métodos convencionales.

Autores originales: Md Nazmus Sakib Chowdhury

Publicado 2026-07-27

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CC BY 4.0

Autores originales: Md Nazmus Sakib Chowdhury

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

La búsqueda del detective por una prueba de fármacos más limpia y rápida

Imagine el mundo farmacéutico como una cocina masiva de alto riesgo donde los chefs (científicos) están constantemente cocinando medicinas que salvan vidas. Pero antes de que un plato salga de la cocina, un estricto inspector de alimentos tiene que probarlo para asegurarse de que sea exactamente como debe ser: ni demasiada sal, ni ingredientes faltantes, y absolutamente nada de veneno. En el mundo de los fármacos, esta "prueba de sabor" es realizada por químicos analíticos que utilizan máquinas potentes para medir cantidades diminutas de medicina. Uno de los "platos" más populares que están siendo inspeccionados es un fármaco para reducir el colesterol llamado Atorvastatina.

Durante mucho tiempo, la forma estándar de inspeccionar este fármaco fue un poco como usar un microscopio pesado y anticuado: funcionaba, pero era lento, costoso y requería muchos productos químicos agresivos que eran malos para el medio ambiente. Aquí es donde entra en juego una nueva rama de la ciencia llamada "Química Verde". Piense en la Química Verde como el movimiento ecológico del mundo de los laboratorios; es la idea de que podemos obtener los mismos resultados perfectos sin envenenar el planeta o desperdiciar dinero. La gran pregunta que se hacen los científicos es: ¿Podemos construir una forma más rápida, barata y verde de verificar nuestra medicina sin perder ninguna precisión? Este artículo se sumerge directamente en ese desafío, intentando cambiar las herramientas viejas y toscas por algo elegante, veloz y respetuoso con el medio ambiente.

La carrera hacia la línea de meta

En este estudio, un investigador llamado Md Nazmus Sakib Chowdhury decidió jugar el papel de un mecánico de coches de carreras. Tenía un coche viejo y confiable (el "Método de Control") que todo el mundo usaba para probar la Atorvastatina, pero era un poco lento. Quería ver si podía ajustar el motor o cambiar piezas para hacerlo zumbar más rápido y de forma más limpia, manteniendo al mismo tiempo el viaje suave y seguro.

El "motor" en esta historia es una máquina llamada Cromatografía Líquida de Alta Resolución, o HPLC. Puede pensar en la HPLC como una pista de carreras muy larga y estrecha. Cuando se vierte una mezcla de productos químicos en la pista, todos intentan correr hacia la línea de meta. Algunos son pesados y lentos; otros son ligeros y rápidos. La máquina mide cuánto tiempo tarda el fármaco específico (Atorvastatina) en cruzar la línea de meta. Si el tiempo es constante, la máquina sabe exactamente cuánta cantidad de fármaco hay en la muestra.

Chowdhury organizó una carrera entre tres "coches" diferentes (métodos):

El Método de Control: La forma antigua y estándar de hacer las cosas.
Método 1: Una nueva configuración utilizando una columna específica y una mezcla de agua, vinagre (ácido acético) y etanol (alcohol).
Método 2: Otra nueva configuración, ligeramente diferente al Método 1.

El objetivo era ver qué coche podía llevar el fármaco a la línea de meta más rápido sin estrellarse o perderse.

Los resultados: Velocidad, sensibilidad y bondad verde

Los resultados de la carrera fueron claros. El antiguo Método de Control tardó unos 7.0 minutos para que el fármaco terminara la carrera. El Método 2 de hecho fue más lento, tardando alrededor de 7.7 minutos, por lo que eso fue un fracaso en cuanto a velocidad. ¿Pero el Método 1? Fue un cohete. Redujo el tiempo a solo 4.0 minutos. Ese es un avance masivo, lo que significa que un laboratorio podría probar más del doble de muestras en la misma cantidad de tiempo. El artículo señala que esta diferencia es estadísticamente enorme, con un nivel de confianza de p < 0.0001, lo que básicamente significa que hay casi cero probabilidades de que esta aceleración se deba simplemente a la suerte.

Pero la velocidad no lo es todo; también necesitas ser capaz de ver los detalles diminutos. Imagine intentar localizar una luciérnaga en un bosque oscuro. El método antiguo solo podía ver la luciérnaga si era algo brillante (un límite de 10 ppm). El nuevo Método 1, sin embargo, tenía visión superpotente. Podía detectar la luciérnaga incluso cuando era más tenue, con un límite de detección de 5 ppm y un límite de cuantificación de 8 ppm. Esto significa que el nuevo método es mucho más sensible y puede captar incluso cantidades diminutas del fármaco que el método antiguo podría pasar por alto.

Los investigadores también comprobaron si el nuevo método era "honesto". Se preguntaron: ¿Se confunde la máquina con otras sustancias presentes en la pastilla, como los rellenos o aglutinantes? La respuesta fue un rotundo no. El nuevo método era específico, lo que significa que solo buscaba la Atorvastatina e ignoraba todo lo demás. También comprobaron si los resultados eran exactos (alcanzando el valor real) y precisos (obteniendo el mismo resultado cada vez). El nuevo método fue un actor estelar, recuperando entre el 96.88% y el 103.13% del fármaco, con un promedio de 100.39%. También fue increíblemente consistente, con una variación muy pequeña (un coeficiente de variación del 1.83% para la repetibilidad y del 1.79% para la precisión intermedia).

El giro verde

Aquí está la parte más emocionante para el planeta. Los métodos antiguos suelen utilizar productos químicos nocivos y tóxicos para separar los fármacos. Este nuevo Método 1 utiliza etanol (el tipo de alcohol que se encuentra en el desinfectante de manos o, en cantidades muy pequeñas, en algunas bebidas) como su disolvente principal. El etanol es mucho más amigable con el medio ambiente y más seguro para las personas que trabajan en el laboratorio. Al sustituir las sustancias tóxicas por etanol, los investigadores demostraron que no es necesario sacrificar la calidad para ser verde.

El veredicto

Entonces, ¿qué encontró realmente este artículo? No solo sugirió que podría existir una mejor manera; demostró y validó que un método nuevo y específico (Método 1) funciona mejor que el estándar antiguo. Es más rápido (4.0 minutos frente a 7.0 minutos), más sensible (detectando hasta 5 ppm) y tan exacto como el método anterior. También descartó explícitamente el Método 2, que era más lento y no ofrecía ninguna ventaja.

El artículo concluye que este nuevo método, verde, rápido y sensible, está listo para su uso principal. Puede utilizarse en las fábricas para comprobar la calidad de las pastillas de Atorvastatina cada día, asegurando que la medicina que la gente toma sea segura, eficaz y producida de una manera que no dañe el medio ambiente. Es una victoria para las empresas farmacéuticas, una victoria para los pacientes y una victoria para el planeta.

Resumen Técnico: Desarrollo y Validación de un Método RP-HPLC Verde para Atorvastatina

Planteamiento del Problema
La atorvastatina es un agente hipolipemiante crítico utilizado globalmente para el manejo de la hiperlipidemia y la prevención de enfermedades cardiovasculares. Garantizar la calidad, seguridad y eficacia de las formulaciones farmacéuticas que contienen atorvastatina requiere métodos analíticos robustos. Sin embargo, las prácticas industriales existentes a menudo carecen de protocolos analíticos que se alineen con los principios de la química verde, lo que conduce a potenciales impactos ambientales e ineficiencias. Además, los métodos reportados previamente, como el método de control citado en este estudio, pueden ser lentos (tiempo de retención ~6.9 min) y costosos. Existe una necesidad específica de un método que no solo sea sensible y específico, sino también ambientalmente sostenible, utilizando solventes más verdes para reducir la huella ecológica del control de calidad farmacéutico.

Metodología
El estudio empleó un enfoque comparativo para desarrollar y optimizar un método de Cromatografía Líquida de Alta Resolución en Fase Reversa (RP-HPLC).

Diseño Experimental: Se evaluaron tres condiciones cromatográficas: un método de control reportado previamente y dos condiciones recién desarrolladas (Método 1 y Método 2).
Instrumentación: El análisis se llevó a cabo utilizando un sistema HPLC equipado con detectores UV y de Arreglo de Fotodiodos (PDA).
Condiciones Optimizadas (Método 1): El método seleccionado utilizó una columna GL Sciences ODS-3V C18 (250 × 4.6 mm, 5 µm). La fase móvil consistió en ácido acético acuoso al 0.5% (v/v) y etanol (42.5:57.5, v/v), con un flujo de 1.0 mL/min y detección UV a 240 nm. Se eligió el etanol como el principal solvente orgánico para adherirse a los principios de la química verde.
Parámetros de Validación: El método fue validado de acuerdo con los requisitos analíticos estándar, evaluando especificidad, linealidad, exactitud, precisión (repetibilidad y precisión intermedia), límite de detección (LOD) y límite de cuantificación (LOQ).
Análisis Estadístico: Los datos se analizaron mediante ANOVA de un factor para comparar los tiempos de retención y las áreas de los picos, y se utilizó Microsoft Excel para el análisis de regresión y los cálculos de recuperación.

Resultados Clave

Eficiencia Cromatográfica: El Método 1 demostró una reducción estadísticamente significativa en el tiempo de retención en comparación con el método de control. El método de control produjo un tiempo de retención promedio de aproximadamente 7.0 minutos, mientras que el Método 1 redujo esto a aproximadamente 4.0 minutos ( $p < 0.0001$ ), mejorando significativamente el rendimiento analítico. El Método 2 resultó en un tiempo de retención más largo (~7.7 min) y fue considerado menos adecuado para un análisis rápido.
Linealidad y Rango: El método exhibió una excelente linealidad sobre un rango de concentración de 0.004–0.800 mg/mL. El coeficiente de correlación ( $R^2$ ) fue de 1.000, con una ecuación de regresión de $y = 301588x - 10693$ .
Sensibilidad (LOD/LOQ): El método optimizado mostró una sensibilidad mejorada. El Límite de Detección (LOD) confirmado experimentalmente fue de 5 ppm, y el Límite de Cuantificación (LOQ) fue de 8 ppm. Esto representa una mejora sobre el LOQ de 10 ppm del método de control. En la concentración del LOQ, el Método 1 generó respuestas de área de pico significativamente mayores (~~3200 unidades) en comparación con el control (~~2300 unidades, $p < 0.05$ ).
Exactitud y Precisión: Los estudios de exactitud revelaron tasas de recuperación que oscilaron entre 96.88% y 103.13%, con una recuperación promedio de 100.39%, situándose dentro de la especificación aceptable de 95–105%. La precisión se demostró con bajos coeficientes de variación (CV): 1.83% para la repetibilidad y 1.79% para la precisión intermedia. La diferencia absoluta entre estos parámetros fue de 1.48%, asegurando la reproducibilidad.
Especificidad: La especificidad se confirmó mediante la ausencia de interferencia de los componentes del blanco y del placebo. El análisis de pureza de pico verificó la especificidad del analito, con ángulos de pureza (0.032 para el estándar, 0.141 para la muestra) muy por debajo de sus respectivos umbrales de pureza.

Significancia y Reivindicaciones
Los autores afirman que el método RP-HPLC-UV desarrollado proporciona un enfoque rápido, sensible, exacto y preciso para la determinación cuantitativa de la atorvastatina. Una contribución primaria de este trabajo es la integración de los principios de la química verde mediante el uso de etanol como el principal solvente orgánico, reduciendo así el impacto ambiental en comparación con los métodos tradicionales.

El estudio concluye que el método optimizado (Método 1) es adecuado para el control de calidad farmacéutico de rutina y el monitoreo de procesos de fabricación. Además, los autores sugieren su potencial aplicabilidad en análisis regulatorios y estudios de bioequivalencia. El método logra equilibrar la necesidad de un alto rendimiento analítico con la sostenibilidad ambiental, abordando la brecha en los métodos analíticos "verdes" para este fármaco ampliamente prescrito.

La búsqueda del detective por una prueba de fármacos más limpia y rápida

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Los resultados: Velocidad, sensibilidad y bondad verde

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