Ethanol-based, stability-indicating RP-HPLC of the hydrolytically labile prodrug azilsartan medoxomil on a phenyl stationary phase: response-surface development and greenness assessment
यह अध्ययन एक फिनाइल स्थिर अवस्था (phenyl stationary phase) और इथेनॉल-आधारित गतिशील अवस्था (ethanol-based mobile phase) का उपयोग करते हुए, रिस्पॉन्स सरफेस मेथोडोलॉजी के माध्यम से अनुकूलित और कई ग्रीननेस मेट्रिक्स के साथ मूल्यांकित, टैबलेट में जलविघटनशील (hydrolytically labile) प्रोड्रग अज़िलसार्टन मेडोक्सोमिल के सटीक परिमाणीकरण के लिए एक हरित, स्थिरता-सूचक RP-HPLC विधि के विकास और सत्यापन को प्रस्तुत करता है।
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उच्च रक्तचाप एक शांत शक्ति है जो हृदय और वाहिकाओं पर दबाव डालती है, और लाखों लोगों के लिए, इसे प्रबंधित करना 'सार्टन्स' (sartans) नामक दवाओं के एक वर्ग पर निर्भर करता है। ये दवाएं शरीर में एक विशिष्ट रिसेप्टर को ब्लॉक करके काम करती हैं जो रक्त वाहिकाओं को सिकोड़ता है, जिससे उन्हें शिथिल होने में मदद मिलती है। इस परिवार के सबसे प्रभावी सदस्यों में से एक 'अज़िलसार्टन मेडोक्सोमिल' (azilsartan medoxomil) नामक अणु है। इसे एक "प्रोड्रग" (prodrug) के रूप में डिज़ाइन किया गया है, जिसका अर्थ है कि यह सक्रिय दवा का एक थोड़ा संशोधित संस्करण है जिसे निगलने के बाद शरीर को परिवर्तित करना पड़ता है। यह संशोधन एक नाजुक रासायनिक बंधन, एक एस्टर (ester) है, जो दवा को घुलनशील और अवशोषण के लिए तैयार बनाता है। हालाँकि, यह बंधन उतना ही नाजुक भी है; यदि यह अणु पानी या कुछ रसायनों के संपर्क में बहुत जल्दी आता है, तो अपना काम करने से पहले ही टूट जाता है। यह नाजुकता वैज्ञानिकों के लिए एक बड़ी चुनौती पैदा करती है जिन्हें यह सुनिश्चित करने के लिए दवा का परीक्षण करना होता है कि वह शुद्ध और प्रभावी है। उन्हें परीक्षण के दौरान गलती से दवा को तोड़े बिना, बरकरार दवा को मापने का एक तरीका चाहिए, और यह सब करते हुए उन जहरीले रसायनों के उपयोग से बचना है जो पर्यावरण को नुकसान पहुँचाते हैं।
हाल ही में एक अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने इस दोहरी समस्या को हल करने का प्रयास किया: इस नाजुक दवा को सटीक रूप से कैसे मापा जाए और साथ ही परीक्षण प्रक्रिया को ग्रह के लिए सुरक्षित कैसे बनाया जाए। यूक्रेन के संस्थानों में काम करने वाली टीम ने लिक्विड क्रोमैटोग्राफी (liquid chromatography)—एक ऐसी तकनीक जो रेत को कंकड़ों से अलग करने वाली छलनी की तरह रसायनों को अलग करती है—में उपयोग किए जाने वाले मानक, खतरनाक विलायकों (solvents) को एक हरित विकल्प से बदलने पर ध्यान केंद्रित किया। पेट्रोकेमिकल से प्राप्त और स्वास्थ्य जोखिम उठाने वाले एसीटोनिट्राइल (acetonitrile) या मेथनॉल (methanol) के बजाय, वे इथेनॉल (ethanol) की ओर मुड़े, जो पेय पदार्थों में पाया जाने वाला अल्कोहल है, जो नवीकरणीय है और बहुत कम विषैला है। चुनौती यह थी कि प्रयोगशाला सेटिंग में इथेनॉल अलग तरह से व्यवहार करता है; यह अधिक गाढ़ा होता है और परीक्षण कॉलम के माध्यम से धीरे चलता है, जिससे रसायनों का पृथक्करण कठिन हो सकता है। इसके अलावा, क्योंकि वे जिस दवा का परीक्षण कर रहे थे वह पानी के प्रति बहुत संवेदनशील थी, शोधकर्ताओं को यह सुनिश्चित करना था कि उनके द्वारा उपयोग किए गए इथेनॉल में इतनी नमी न हो कि विश्लेषण के दौरान दवा के टूटने की प्रक्रिया शुरू हो जाए।
इन मुद्दों से निपटने के लिए, वैज्ञानिकों ने एक विशेष रूप से कोटिंग वाले कॉलम के उपयोग से एक नई परीक्षण विधि विकसित की, जिसमें फिनाइल (phenyl) सामग्री होती है, जो मानक कार्बन-आधारित कॉलमों की तुलना में दवा की अनूठी रासायनिक संरचना के साथ अलग तरह से परस्पर क्रिया करती है। उन्होंने दवा की अस्थिरता को एक मामूली असुविधा के रूप में नहीं, बल्कि प्रयोग को डिजाइन करने के प्राथमिक नियम के रूप में लिया। नमूना समाधानों और परीक्षण मशीन को ठंडा रखकर, वे उस रासायनिक प्रतिक्रिया को धीमा करने में सक्षम हुए जो दवा को तोड़ देती है। उन्होंने कॉलम के माध्यम से बहने वाले तरल की अम्लता और इथेनॉल की मात्रा को भी सावधानीपूर्वक समायोजित किया, और एक गणितीय मॉडलिंग दृष्टिकोण का उपयोग किया ताकि उस आदर्श संतुलन को खोजा जा सके जहाँ दवा बरकरार रहती है लेकिन उसके टूटे हुए उत्पादों से साफ अलग हो जाती है। इस प्रक्रिया ने उन्हें ठीक से मैप करने की अनुमति दी कि दवा विभिन्न परिस्थितियों में कैसे व्यवहार करती है, यह सुनिश्चित करते हुए कि परीक्षण उस दवा को मापता है जैसा कि वह गोली के रूप में मौजूद है, न कि उस विकृत संस्करण को जो परीक्षण के दौरान बना हो।
परिणामों ने दिखाया कि यह नया दृष्टिकोण असाधारण रूप से अच्छा काम करता है। टीम सफलतापूर्वक बरकरार दवा को उसके हाइड्रोलिसिस उत्पाद और अन्य संभावित अशुद्धियों से उच्च सटीकता के साथ अलग करने में सफल रही। जब उन्होंने वाणिज्यिक गोलियों पर इस पद्धति का परीक्षण किया, तो परिणाम लेबल के दावों से पूरी तरह मेल खाए, जिससे सिद्ध हुआ कि यह तकनीक नियमित गुणवत्ता नियंत्रण के लिए विश्वसनीय है। महत्वपूर्ण रूप से, अध्ययन ने पुष्टि की कि नमूनों को पांच डिग्री सेल्सियस के ठंडे तापमान पर रखकर और शुद्ध इथेनॉल का उपयोग करके, वे परीक्षण चलाने के घंटों के दौरान दवा के महत्वपूर्ण रूप से क्षरण को रोकने में सक्षम थे। इसका अर्थ है कि यह विधि बोतल में मौजूद दवा की वास्तविक मात्रा को मापती है, न कि दवा और उसके टूटे हुए हिस्सों के मिश्रण को।
तकनीकी सफलता से परे, शोधकर्ताओं ने मूल्यांकन किया कि उनका नया तरीका वास्तव में कितना "हरा" (green) है। उन्होंने रसायनों की विषाक्तता से लेकर उपयोग की गई ऊर्जा और उत्पन्न कचरे तक, सब कुछ देखते हुए, उनके पर्यावरणीय प्रभाव को मापने के लिए चार अलग-अलग स्कोरिंग सिस्टम का उपयोग किया। नए तरीके ने बहुत उच्च स्कोर प्राप्त किया, एक पैमाने पर 100 में से 88 का रेटिंग प्राप्त किया, जो एक उत्कृष्ट पर्यावरणीय प्रोफाइल को दर्शाता है। उनके उच्च स्कोर के मुख्य कारण विषैले विलायकों के स्थान पर इथेनॉल का उपयोग और एक वाष्पशील बफर का उपयोग था जो खतरनाक कचरा पीछे नहीं छोड़ता है। एकमात्र शेष पर्यावरणीय लागत उपयोग किए गए तरल की भारी मात्रा और यह तथ्य थी कि परीक्षण एक समय में एक ही दवा पर किया जाता है, न कि कई दवाओं पर एक साथ। हालांकि, खतरनाक रसायनों पर निर्भर पारंपरिक तरीकों की तुलना में, यह नया दृष्टिकोण एक महत्वपूर्ण प्रगति का प्रतिनिधित्व करता है। यह प्रदर्शित करता है कि फार्मास्युटिकल सुरक्षा के लिए आवश्यक कठोर मानकों को बनाए रखते हुए पर्यावरण को होने वाले नुकसान और परीक्षण करने वाले वैज्ञानिकों के स्वास्थ्य जोखिमों को काफी हद तक कम करना संभव है।
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