Simultaneous Determination of Dapagliflozin and Bisoprolol by LC–MS/MS: Method Development, Validation, and Forced Degradation Studies

Dans le monde complexe de la médecine moderne, les médecins prescrivent souvent des combinaisons de médicaments pour gérer des pathologies qui affectent plusieurs systèmes du corps. Pour les patients vivant avec un diabète de type 2 qui font également face à une hypertension artérielle ou à des risques cardiaques, l'association spécifique de deux médicaments est devenue un outil vital. Un médicament aide les reins à filtrer l'excès de sucre du sang, tandis que l'autre travaille à détendre le cœur et à abaisser la pression artérielle. Lorsque ces deux médicaments sont combinés en une seule pilule, ils offrent un moyen rationalisé de traiter les deux conditions simultanément. Cependant, avant qu'une telle pilule ne puisse être approuvée par des millions de personnes, les scientifiques doivent prouver que les ingrédients restent stables et efficaces au fil du temps. Ils doivent savoir exactement quelle quantité de chaque médicament est présente et s'assurer que le processus de fabrication ou les conditions de stockage n'ont pas provoqué la décomposition des médicaments en quelque chose de moins utile ou potentiellement nocif.

Pour garantir cette sécurité et cette qualité, les chercheurs s'appuient sur une technique qui agit comme une balance moléculaire hautement sensible. Cette méthode, connue sous le nom de chromatographie en phase liquide couplée à la spectrométrie de masse en tandem, sépare un mélange de substances chimiques en ses composants individuels, puis les identifie par leur poids et leur charge électrique. C'est un moyen puissant d'examiner une substance complexe et de voir exactement ce qu'elle contient, jusqu'aux traces les plus infimes. Pendant longtemps, les scientifiques devaient utiliser des outils différents et moins précis pour vérifier ces deux médicaments spécifiques séparément, ou ils devaient s'appuyer sur des méthodes qui ne pouvaient pas distinguer clairement les médicaments de leurs fragments de décomposition. Ce manque de connaissances signifiait que le contrôle qualité de la pilule combinée n'était pas aussi approfondi qu'il aurait pu l'être.

Une équipe de chercheurs de l'Université des sciences appliquées M. S. Ramaiah en Inde a entrepris de remédier à cela en créant une méthode unique et hautement précise pour mesurer simultanément la dapagliflozine et le bisoprolol. Leur objectif était de construire un protocole de test capable non seulement de compter la quantité de chaque médicament dans un comprimé, mais aussi de servir d'indicateur de stabilité. Cela signifie que la méthode serait capable de détecter si les médicaments commençaient à se dégrader, ou à se fragmenter, en raison de l'exposition à des conditions rudes comme la chaleur, la lumière ou les produits chimiques. En développant cette nouvelle approche, ils visaient à fournir un outil de référence aux entreprises pharmaceutiques pour garantir que chaque lot de ces pilules combinées réponde à des exigences strictes de sécurité et de qualité.

Les chercheurs ont commencé par concevoir un système capable de séparer les deux médicaments lorsqu'ils circulent à travers une minuscule colonne remplie de billes microscopiques. Ils ont soigneusement ajusté le mélange liquide qui transporte les médicaments à travers cette colonne, testant différentes combinaations d'eau, de méthanol et de sels spéciaux pour trouver l'équilibre parfait. Les premières tentatives ont montré que les médicaments ne se séparaient pas proprement ou laissaient derrière eux des traces qui interféraient avec le test suivant. Par un processus d'essais et d'erreurs, ils ont affiné le mélange liquide et réduit la quantité d'échantillon injectée dans la machine. Cet ajustement leur a permis d'obtenir des signaux nets et clairs pour les deux médicaments sans aucune confusion ni résidu provenant des tests précédents. La configuration finale utilisait une colonne d'environ la longueur d'un stylo standard, remplie de billes si petites qu'elles pouvaient être mesurées en micromètres, permettant une séparation très rapide et efficace.

Une fois la séparation perfectionnée, l'équipe s'est penchée sur le système de détection, qui agit comme les yeux de la machine. Ils ont programmé l'instrument pour rechercher des signatures spécifiques des deux médicaments lorsqu'ils sortent de la colonne. Pour garantir l'exactitude des résultats, ils ont inclus deux autres médicaments similaires comme points de référence, ce qui a aidé la machine à corriger toute petite fluctuation du processus. Les chercheurs ont ensuite testé leur nouvelle méthode par rapport à un ensemble rigoureux de règles établies par les autorités sanitaires internationales. Ils ont vérifié si la machine pouvait détecter les médicaments de manière constante à de très bas niveaux, si les résultats étaient les mêmes lors de la répétition du test plusieurs fois, et si la méthode pouvait mesurer avec précision les médicaments même lorsque les conditions changeaient légèrement, comme un petit changement de température ou de vitesse de flux.

Les résultats ont montré que la nouvelle méthode était hautement fiable. Elle pouvait détecter les médicaments à des niveaux aussi bas que quelques centaines de nanogrammes par millilitre, ce qui est une quantité incroyablement petite, et elle pouvait les mesurer avec précision sur une large gamme de concentrations. Lorsque les chercheurs ont testé la précision de la méthode, les résultats étaient cohérents à chaque fois, avec très peu de variation entre les différents tests. Ils ont également vérifié l'exactitude en ajoutant des quantités connues de médicaments aux échantillons et en voyant si la machine trouvait exactement ce qui avait été ajouté. La méthode a trouvé les quantités correctes avec un haut degré de certitude, prouvant qu'elle pouvait être fiabilisée pour le contrôle qualité de routine.

Une partie critique de l'étude consistait à tester le comportement des médicaments sous stress, simulant les conditions rudes auxquelles ils pourraient être confrontés lors de la fabrication ou du stockage. Les chercheurs ont exposé les médicaments à des solutions acides et basiques, à des agents oxydants puissants, à une chaleur élevée et à une lumière vive. Ils voulaient voir si les médicaments se décomposeraient dans ces conditions et si leur nouvelle méthode pourrait repérer les fragments de décomposition. L'étude a montré que la dapagliflozine et le bisoprolol étaient remarquablement stables. Même après avoir été soumis à ces environnements stressants, la grande majorité des médicaments est restée intacte, avec des taux de récupération supérieurs à quatre-vingt-dix-huit pour cent. Crucialement, la méthode n'a détecté aucun nouveau pic significatif qui indiquerait la formation de produits de décomposition nocifs. Cela a confirmé que les médicaments sont robustes et que la nouvelle méthode de test est assez sensible pour détecter tout problème potentiel, même si celui-ci devait survenir.

Les chercheurs ont également testé la méthode sur des comprimés réels disponibles sur le marché, et non seulement sur des poudres chimiques pures. Ils ont broyé les comprimés, dissous le contenu et les ont passés dans le système. La méthode a fonctionné aussi bien sur le produit fini que sur les ingrédients purs, mesurant avec succès la quantité de chaque médicament et confirmant que la formulation du comprimé n'interférait pas avec les résultats. Il s'agit d'une étape vitale, car elle prouve que la méthode peut être utilisée dans des scénarios réels pour vérifier la qualité des médicaments que les patients prendront réellement. L'étude a conclu que cette nouvelle technique est un outil robuste, sensible et fiable pour assurer la qualité de ces pilules combinées. En fournissant un moyen clair et précis de mesurer les deux médicaments simultanément et de vérifier leur stabilité, les chercheurs ont offert une ressource précieuse pour maintenir la sécurité et l'efficacité d'un traitement qui aide des millions de personnes à gérer leur santé.