Integrated Design of Experiments Approach for a Stability-indicating Rp-hplc Method of Fexuprazan Hydrochloride

Resumen Técnico: Enfoque de Diseño de Experimentos Integrado para un Método de RP-HPLC Indicador de Estabilidad de Clorhidrato de Fexuprazán

Planteamiento del Problema
El clorhidrato de fexuprazán es un nuevo bloqueador competitivo de potasio (P-CAB) utilizado para la supresión rápida y sostenida de la secreción de ácido gástrico. A diferencia de los inhibidores de la bomba de protones tradicionales, ofrece un perfil farmacológico distinto con un inicio rápido y una interacción mínima con los alimentos. Sin embargo, a pesar de su importancia clínica, existe una escasez de métodos analíticos robustos, particularmente aquellos que sean indicadores de estabilidad y desarrollados mediante estrategias de optimización sistemática. Los métodos existentes suelen depender de enfoques de ensayo y error, los cuales pueden no considerar plenamente las complejas interacciones entre las variables cromatográficas necesarias para garantizar la robustez del método y el cumplimiento regulatorio.

Metodología
El estudio empleó un enfoque de Calidad por Diseño (QbD), utilizando específicamente una estrategia de Diseño de Experimentos (DoE) para desarrollar y optimizar un método de Cromatografía Líquida de Alta Resolución en Fase Reversa (RP-HPLC).

• Diseño Experimental: Se implementó un Diseño Compuesto Central (CCD) para evaluar los efectos de tres variables independientes: composición de metanol, pH del tampón y velocidad de flujo. Se realizaron veinte corridas experimentales para modelar los efectos lineales, cuadráticos y de interacción sobre las respuestas: tiempo de retención (RT) y área del pico.
• Condiciones Cromatográficas: El método optimizado utilizó una columna Shim-pack C18 (250 mm × 4,6 mm, 5 µm) con una fase móvil de Metanol:Tampón de fosfato (pH 3,5) en una proporción de 70:30. La detección se realizó a 256 nm con una velocidad de flujo de 1,0 mL/min y un volumen de inyección de 20 µL.
• Validación y Pruebas de Estrés: El método fue validado de acuerdo con las directrices ICH Q2(R2), evaluando especificidad, linealidad, exactitud, precisión, robustez y sensibilidad (LOD/LOQ). Además, se realizaron estudios de degradación forzada bajo condiciones de estrés ácido, básico, oxidativo, térmico y fotolítico para confirmar la capacidad del método para separar el fármaco de sus productos de degradación.

Contribuciones Clave y Resultados

• Optimización mediante DoE: La aplicación de CCD permitió la identificación sistemática de los parámetros críticos del método. El análisis estadístico (ANOVA) reveló que la composición del metanol y el pH del tampón fueron los factores más significentes que influyeron en el tiempo de retención, mientras que el área del pico se vio afectada significativamente por términos de interacción y efectos cuadráticos. Los modelos cuadráticos resultantes demostraron una alta significancia estadística (p < 0,0001) con valores de R² de 0,9773 para el tiempo de retención y 0,9107 para el área del pico.
• Desempeño del Método: Bajo las condiciones optimizadas, el clorhidrato de fexuprazán eluyó aproximadamente a los 4,5 minutos con una buena simetría de pico. El método demostró una excelente linealidad en un rango de 10–60 µg/mL (R² = 0,998).
• Métricas de Validación:
  • Exactitud: Las tasas de recuperación oscilaron entre el 99,54% y el 99,75%.
  • Precisión: Los valores de %RSD se mantuvieron consistentemente por debajo del 2% tanto para la repetibilidad como para la precisión intermedia.
  • Sensibilidad: El Límite de Detección (LOD) fue de 4,88 µg/mL y el Límite de Cuantificación (LOQ) fue de 14,79 µg/mL.
  • Robustez: El método se mantuvo estable frente a variaciones deliberadas de la velocidad de flujo, temperatura y longitud de onda.
• Capacidad Indicadora de Estabilidad: Los estudios de degradación forzada mostraron que el clorhidrato de fexuprazán es más susceptible al estrés térmico (16,05% de degradación) y ácido (14,49% de degradación). Crucialmente, todos los productos de degradación se resolvieron adecuadamente del pico del analito principal, confirmando la especificidad del método y su idoneidad para estudios de estabilidad.

Significancia y Reivindicaciones
Los autores sostienen que la principal significancia de este trabajo radica en la integración exitosa de DoE con el desarrollo de métodos analíticos. Al alejarse de la optimización tradicional de un factor a la vez, el estudio logró una comprensión más profunda de las relaciones factor-respuesta, resultando en un método que no solo es rápido y preciso, sino también inherentemente robusto.

El artículo afirma que el método RP-HPLC desarrollado es una herramienta confiable, rentable y conforme a la regulación, adecuada para el control de calidad de rutina y el análisis de estabilidad de las formulaciones de clorhidrato de fexuprazán. El estudio destaca que el enfoque de optimización estadística proporciona un marco integral para asegurar la confiabilidad del método, abordando la brecha actual en los métodos disponibles para la sustancia de fármaco novedosa.