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AQbD-assisted Hptlc Method for Simultaneous Determination of Bisoprolol Fumarate and Perindopril Arginine: Optimization, Validation and Comprehensive Sustainability Assessment

Este estudio presenta un método de HPTLC asistido por Calidad por Diseño Analítica (AQbD) para la determinación simultánea de fumarato de bisoprolol y perindopril arginina en tabletas, el cual fue optimizado sistemáticamente, validado según las directrices de la ICH y confirmado para ofrecer un desempeño robusto junto con una excelente sostenibilidad ambiental.

Autores originales: Ratna Musale, Dewoo Patil, Hiralben Mehta, Prexa Tandel

Publicado 2026-09-01

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CC BY 4.0

Autores originales: Ratna Musale, Dewoo Patil, Hiralben Mehta, Prexa Tandel

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 presión arterial alta es una condición silenciosa y generalizada que sobrecarga el corazón y daña la delicada red de vasos sanguíneos del cuerpo. Para controlarla, los médicos suelen recetar una combinación de dos medicamentos diferentes: uno que ralentiza el ritmo del corazón y otro que relaja los vasos sanguíneos para facilitar el flujo de sangre. Cuando estos dos fármacos se empaquetan en una sola píldora, el tratamiento resulta más sencillo para los pacientes, pero crea un nuevo desafío para los científicos que garantizan que cada lote de medicina sea seguro y eficaz. Ellos deben demostrar que cada tableta contiene exactamente la cantidad correcta de ambos ingredientes, sin impurezas dañinas y sin dosis faltantes. Este es el trabajo del análisis farmacéutico, un campo que actúa como el guardián de la calidad de los medicamentos. Tradicionalmente, la comprobación de estas combinaciones ha dependido de máquinas complejas que utilizan grandes cantidades de productos químicos líquidos, un proceso que puede ser lento, costoso y perjudicial para el medio ambiente.

Un equipo de investigadores en la India ha desarrollado una nueva forma de realizar este control esencial, una que es más rápida, más barata y significativamente más amable con el planeta. Crearon un método para probar tabletas que contienen fumarato de bisoprolol y arginina de perindopril, los dos fármacos utilizados para tratar la presión arterial alta. En lugar de depender de conjeturas o de prueba y error, utilizaron un enfoque de planificación sistemática llamado Calidad Analítica por Diseño (Analytical Quality by Design). Esta estrategia es como dibujar un mapa detallado antes de un viaje; obliga a los científicos a identificar cada variable que podría afectar el resultado —como la mezcla exacta de líquidos utilizados para separar los fármacos o el tiempo que el equipo necesita para estabilizarse— antes de comenzar siquiera la prueba real. Al comprender cómo interactúan estos factores, pudieron encontrar las condiciones perfectas para separar los dos medicamentos de forma clara y constante, asegurando que la prueba funcione siempre, incluso si ocurren pequeños cambios en el laboratorio.

Los investigadores eligieron una técnica llamada cromatografía de capa fina de alto rendimiento, que funciona extendiendo una diminuta gota del medicamento disuelto sobre una placa plana con recubrimiento de vidrio. A medida que un solvente sube por la placa, transporta las moléculas del fármaco con él. Debido a que los dos fármacos tienen personalidades químicas ligeramente diferentes, viajan a velocidades distintas y se detienen en puntos diferentes, lo que permite a los científicos verlos como bandas distintas y separadas. El equipo necesitaba encontrar la receta precisa del solvente y el tiempo exacto del proceso para asegurar que los fármacos se separaran limpiamente sin mezclarse entre sí. Para lograr esto, no se limitaron a probar una combinación tras otra; utilizaron un diseño estadístico sofisticado para realizar una serie de experimentos que revelaron cómo el cambio en la cantidad de cloroformo, ácido acético o el tiempo de espera en la cámara alteraría los resultados. Esto les permitió determinar los ajustes ideales: una mezcla específica de cloroformo, etanol y ácido acético, con un periodo de espera de veintidós minutos, lo que produjo una separación nítida y clara de los dos fármacos.

Una vez que encontraron las condiciones perfectas, el equipo probó rigurosamente su método para demostrar que era fiable. Comprobaron que la técnica podía distinguir los fármacos de los otros ingredientes de la píldora, que podía medir las cantidades con precisión en un amplio rango y que daba el mismo resultado ya fuera realizada por diferentes personas o en diferentes días. Los resultados fueron excelentes. El método podía detectar incluso cantidades minúsculas de los fármacos, medidas en microgramos, y cuantificó con precisión el contenido de una tableta comercial, confirmando que el fabricante había puesto exactamente lo prometido en la etiqueta. El análisis mostró que las tabletas contenían casi el cien por ciento de la cantidad etiquetada de ambos medicamentos, demostrando que el método es lo suficientemente preciso para el control de calidad oficial.

Más allá de funcionar bien, los investigadores evaluaron qué tan "verde" era su método, analizando cuánto residuo creaba y qué tan peligrosos eran los productos químicos. Descubrieron que su enfoque utilizaba muy poco solvente y generaba un mínimo de desechos, obteniendo una puntuación alta por su amigabilidad con el medio ambiente. Cuando sopesaron la precisión del método, su seguridad ambiental y su facilidad de uso en un laboratorio con mucho trabajo, este alcanzó un equilibrio casi perfecto. Este nuevo enfoque ofrece una alternativa práctica y sostenible a las técnicas más antiguas y con mayor consumo de recursos. Demuestra que es posible mantener los más altos estándares de seguridad de los medicamentos al tiempo que se reduce la huella ambiental del proceso de prueba, proporcionando una herramienta robusta para garantizar que millones de personas puedan tomar su medicación diaria de forma segura.

Resumen Técnico: Método de HPTLC asistido por AQbD para Bisoprolol Fumarato y Perindopril Arginina

Planteamiento del Problema
El manejo de la hipertensión depende frecuentemente de terapias de combinación de dosis fijas (FDC), específicamente el emparejamiento de bisoprolol fumarato (BIS), un bloqueador selectivo de los receptores $\beta$ -adrenérgicos, y perindopril arginina (PER), un inhibidor de la enzima convertidora de angiotensina (ACE). Si bien los métodos analíticos fiables son críticos para garantizar la calidad, seguridad y eficacia de estos productos farmacéuticos, las técnicas existentes presentan limitaciones. Los métodos tradicionales de cromatografía líquida (HPLC, UPLC, LC-MS) suelen implicar un alto consumo de disolventes, costes operativos elevados y tiempos de análisis más largos. Por el contrario, aunque la Cromatografía de Capa Fina de Alta Resolución (HPTLC) ofrece ventajas en cuanto a rendimiento y coste, su aplicación para la estimación simultánea de BIS y PER ha sido limitada. Además, muchos de los métodos reportados dependen de estrategias de optimización empíricas de "un factor a la vez", que no logran establecer un diseño de espacio analítico científicamente justificado ni abordar exhaustivamente la robustez del método de acuerdo con las expectativas regulatorias actuales.

Metodología
El estudio empleó un marco de Calidad Analítica mediante Diseño (AQbD) para desarrollar un método de HPTLC robusto. El flujo de trabajo procedió de la siguiente manera:

Perfil de Objetivo Analítico (ATP): Se definió un ATP para establecer los objetivos de cuantificación simultánea, resolución ( $R_s > 1.5$ ), factores de retención ( $R_f$ ) y cumplimiento de las directrices ICH Q2(R2), con un enfoque específico en minimizar el uso de disolventes y el tiempo de análisis.
Evaluación de Riesgos: Utilizando un diagrama de Ishikawa y un Análisis de Modo de Fallo y Efectos (FMEA), se identificaron tres Parámetros Críticos del Método (CMP) como factores de alto riesgo que influyen en el rendimiento cromatográfico:
- Volumen de cloroformo en la fase móvil.
- Volumen de ácido acético glacial en la fase móvil.
- Tiempo de saturación de la cámara.
  El volumen de etanol se mantuvo constante.
Diseño Experimental: Se utilizó un Diseño de Box–Behnken (BBD) de tres factores y tres niveles para optimizar los CMP. Los Atributos Críticos Analíticos (CAA) seleccionados como respuestas fueron los valores de $R_f$ de BIS y PER, y la resolución cromatográfica entre ellos.
Optimización: Se utilizaron modelos estadísticos (polinomio cuadrático) y Análisis de Varianza (ANOVA) para generar gráficos de superficie de respuesta e identificar la Región de Diseño Operable del Método (MODR). La optimización numérica mediante una función de deseabilidad determinó las condiciones óptimas.
Validación: El método optimizado se validó de acuerdo con las directrices ICH Q2(R2) para especificidad, linealidad, exactitud, precisión, robustez, límites de detección/cuantificación y valoración.
Evaluación de Sostenibilidad: El perfil ambiental y práctico del método se evaluó utilizando múltiples métricas: Eco-Escala Analítica, métrica AGREE, Índice de Procedimiento Analítico Verde (GAPI), Grado de Aplicabilidad Azul (BAGI) y el modelo RGB 12 (Química Analítica Blanca).

Resultos Clave

Condiciones Optimizadas: La fase móvil óptima se determinó como Cloroformo:Etanol:Ácido Acético Glacial (7.3:2.4:0.29, v/v/v) con un tiempo de saturación de la cámara de 22 minutos. El escaneo se realizó a 219 nm.
Rendimiento Cromatográfico: Bajo las condiciones optimizadas, BIS y PER se resolvieron adecuadamente con valores medios de $R_f$ de 0.339 y 0.650, respectivamente, y una resolución de 2.20. Los modelos estadísticos fueron significativos ( $p < 0.05$ ) con altos coeficientes de determinación ( $R^2$ en el rango de 0.9014 a 0.9495).
Validación: El método demostró una excelente linealidad (10–30 $\mu$ g banda $^{-1}$ , $R^2 > 0.99$ ), exactitud (recuperación del 98.40–102.26%) y precisión (%RSD < 2.0). Los estudios de robustez confirmaron que las variaciones deliberadas en la longitud de onda y el tiempo de saturación no afectaron significativamente el rendimiento.
Aplicación: El método se aplicó con éxito a una tableta de FDC comercializada (Cosyrel®), obteniendo valores de valoración del 100.62% para BIS y 99.16% para PER, sin interferencia de los excipientes.
Puntuaciones de Sostenibilidad:
- Eco-Escala Analítica: 81 (Método verde excelente).
- AGREE: 0.71 (Buen grado de verdura).
- Modelo RGB 12: Rojo (Rendimiento Analítico) 98.8%, Verde (Sostenibilidad Ambiental) 82.5%, Azul (Practicidad) 89.6%.
- Brillantez del Método: 90.3%.

Significación y Reivindicaciones
Los autores afirman que este trabajo representa el primer método de HPTLC basado en AQB para la estimación simultánea de BIS y PER. La principal significación radica en el cambio de una optimización empírica a un espacio de diseño validado estadísticamente, lo que mejora la comprensión del método, la robustez y la flexibilidad regulatoria.

El estudio destaca que la integración de los principios de AQB con HPTLC permite la optimización simultánea de los factores de retención y la resolución, creando una Región de Diseño Operable del Método (MODR) robusta. Además, la investigación posiciona al método como una alternativa sostenible a la cromatografía líquida, logrando una alta puntuación de "Brillantez del Método" al equilibrar el rendimiento analítico, la sostenibilidad ambiental y la aplicabilidad práctica. Los autores concluyen que el método propuesto es adecuado para el control de calidad rutinario y las aplicaciones regulatorias, ofreciendo una solución rentable, rápida y respetuosa con el medio ambiente para el análisis de esta combinación antihipertensiva específica.

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