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

Este estudo apresenta um método de HPTLC assistido por Qualidade por Design Analítico (AQbD) para a determinação simultânea de bisoprolol fumarato e perindopril arginina em comprimidos, o qual foi sistematicamente otimizado, validado de acordo com as diretrizes do ICH e confirmado para oferecer desempenho robusto juntamente com excelente sustentabilidade ambiental.

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

Publicado 2026-09-01

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CC BY 4.0

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

Artigo original sob licença CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). ✨ Esta é uma explicação gerada por IA do artigo abaixo. Não foi escrita nem endossada pelos autores. Para precisão técnica, consulte o artigo original. Ler aviso legal completo

A hipertensão arterial é uma condição silenciosa e generalizada que sobrecarrega o coração e danifica a delicada rede de vasos sanguíneos do corpo. Para gerenciá-la, os médicos frequentemente prescrevem uma combinação de dois medicamentos diferentes: um que desacelera o ritmo do coração e outro que relaxa os vasos sanguíneos para facilitar o fluxo sanguíneo. Quando esses dois fármacos são embalados juntos em um único comprimido, isso facilita o tratamento para os pacientes, mas cria um novo desafio para os cientistas que garantem que cada lote de medicamento seja seguro e eficaz. Eles devem provar que cada comprimido contém exatamente a quantidade certa de ambos os ingredientes, sem impurezas prejudiciais e sem doses ausentes. Este é o trabalho da análise farmacêutica, um campo que atua como o guardião da qualidade dos medicamentos. Tradicionalmente, a verificação dessas combinações dependia de máquinas complexas que utilizam grandes quantidades de produtos químicos líquidos, um processo que pode ser lento, caro e prejudicial ao meio ambiente.

Uma equipe de pesquisadores na Índia desenvolveu uma nova maneira de realizar essa verificação essencial, uma que é mais rápida, mais barata e significativamente mais gentil com o planeta. Eles criaram um método para testar comprimidos contendo fumarato de bisoprolol e perindopril arginina, os dois fármacos usados para tratar a hipertensão. Em vez de depender de palpites ou de tentativa e erro, eles utilizaram uma abordagem de planejamento sistemático chamada Qualidade Analítica por Design (Analytical Quality by Design). Essa estratégia é como desenhar um mapa detalhado antes de uma jornada; ela força os cientistas a identificar cada variável que poderia afetar o resultado — como a mistura exata de líquidos usados para separar os fármacos ou o tempo que o equipamento precisa para estabilizar — antes mesmo de iniciarem o teste real. Ao compreender como esses fatores interagem, eles puderam encontrar as condições perfeitas para separar os dois medicamentos de forma clara e consistente, garantindo que o teste funcione todas as vezes, mesmo que ocorram pequenas mudanças no laboratório.

Os pesquisadores escolheram uma técnica chamada cromatografia em camada delgada de alta eficiência, que funciona espalhando uma minúscula gota do medicamento dissolvido sobre uma placa plana revestida de vidro. À medida que um solvente sobe pela placa, ele carrega as moléculas do fármaco consigo. Como os dois fármacos possuem personalidades químicas ligeiramente diferentes, eles viajam em velocidades distintas e param em pontos diferentes, permitindo que os cientistas os vejam como bandas distintas e separadas. A equipe precisou encontrar a receita precisa do solvente e o tempo exato para o processo para garantir que os fármacos se separassem limpam, sem se misturarem uns nos outros. Para fazer isso, eles não testaram apenas uma combinação após a outra; eles usaram um design estatístico sofisticado para realizar uma série de experimentos que revelaram como a alteração da quantidade de clorofórmio, ácido acético ou o tempo de espera na câmara alteraria os resultados. Isso permitiu que eles identificassem as configurações ideais: uma mistura específica de clorofórmio, etanol e ácido acético, com um período de espera de vinte e dois minutos, o que produziu uma separação nítida e clara dos dois fármacos.

Assim que encontraram as condições perfeitas, a equipe testou rigorosamente seu método para provar que ele era confiável. Eles verificaram se a técnica conseguia distinguir os fármacos dos outros ingredientes do comprimido, se conseguia medir as quantidades com precisão em uma ampla faixa e se dava o mesmo resultado, fosse realizado por pessoas diferentes ou em dias diferentes. Os resultados foram excelentes. O método podia detectar até mesmo quantidades ínfimas dos fármacos, medidas em microgramas, e quantificou com precisão o conteúdo de um comprimido comercial, confirmando que o fabricante colocou exatamente o que foi prometido no rótulo. A análise mostrou que os comprimidos continham quase cem por cento da quantidade rotulada de ambos os medicamentos, provando que o método é preciso o suficiente para o controle de qualidade oficial.

Além de funcionar bem, os pesquisadores avaliaram o quão "verde" era o seu método, observando quanto resíduo era criado e o quão perigosos eram os produtos químicos. Eles descobriram que sua abordagem utilizava muito pouco solvente e gerava o mínimo de resíduos, obtendo uma pontuação alta de amigabilidade ambiental. Quando pesaram a precisão do método, sua segurança para o meio ambiente e sua facilidade de uso em um laboratório movimentado, ele alcançou um equilíbrio quase perfeito. Esta nova abordagem oferece uma alternativa prática e sustentável às técnicas mais antigas e que consomem mais recursos. Ela demonstra que é possível manter os mais altos padrões de segurança dos medicamentos enquanto se reduz a pegada ambiental do processo de teste, fornecendo uma ferramenta robusta para garantir que milhões de pessoas possam tomar sua medicação diária com segurança.

Resumo Técnico: Método HPTLC Assistido por AQbD para Bisoprolol Fumarato e Perindopril Arginina

Definição do Problema
O manejo da hipertensão baseia-se frequentemente em terapias de combinação de dose fixa (FDC), especificamente o emparelhamento de bisoprolol fumarato (BIS), um bloqueador seletivo dos receptores $\beta$ -adrenérgicos, e perindopril arginina (PER), um inibidor da enzima conversora de angiotensina (ACE). Embora métodos analíticos confiáveis sejam críticos para garantir a qualidade, segurança e eficácia desses produtos farmacêuticos, as técnicas existentes apresentam limitações. Os métodos tradicionais de cromatografia líquida (HPLC, UPLC, LC-MS) frequentemente envolvem alto consumo de solventes, custos operacionais elevados e tempos de análise mais longos. Por outro lado, embora a Cromatografia em Camada Delgada de Alta Eficiência (HPTLC) ofereça vantagens em produtividade e custo, sua aplicação para a estimativa simultânea de BIS e PER tem sido limitada. Além disso, muitos métodos relatados dependem de estratégias de otimização empíricas de "um fator por vez", que falham em estabelecer um design de espaço analítico cientificamente justificado ou em abordar de forma abrangente a robustez do método em alinhamento com as expectativas regulatórias atuais.

Metodologia
O estudo empregou uma estrutura de Qualidade pelo Design Analítico (AQbD) para desenvolver um método HPTLC robusto. O fluxo de trabalho procedeu da seguinte forma:

Perfil de Alvo Analítico (ATP): Um ATP foi definido para estabelecer metas de quantificação simultânea, resolução ( $R_s > 1,5$ ), fatores de retenção ( $R_f$ ) e adesão às diretrizes ICH Q2(R2), com foco específico na minimização do uso de solventes e do tempo de análise.
Avaliação de Risco: Utilizando um diagrama de Ishikawa e a Análise de Modos de Falha e Efeitos (FMEA), três Parâmetros Críticos do Método (CMPs) foram identificados como fatores de alto risco que influenciam o desempenho cromatográfico:
- Volume de clorofórmio na fase móvel.
- Volume de ácido acético glacial na fase móvel.
- Tempo de saturação da câmara.
  O volume de etanol foi mantido constante.
Desenho Experimental: Um Design de Box–Behnken (BBD) de três fatores e três níveis foi utilizado para otimizar os CMPs. Os Atributos Analíticos Críticos (CAAs) selecionados como respostas foram os valores de $R_f$ de BIS e PER, e a resolução cromatográfica entre eles.
Otimização: Modelagem estatística (polinômio quadrático) e Análise de Variância (ANOVA) foram utilizadas para gerar gráficos de superfície de resposta e identificar a Região de Design Operável do Método (MODR). A otimização numérica via função de desejabilidade determinou as condições ideais.
Validação: O método otimizado foi validado de acordo com as diretrizes ICH Q2(R2) para especificidade, linearidade, exatidão, precisão, robustez, limites de detecção/quantificação e ensaio.
Avaliação de Sustentabilidade: O perfil ambiental e prático do método foi avaliado utilizando múltiplas métricas: Eco-Scale Analítica, métrica AGREE, Índice de Procedimento Analítico Verde (GAPI), Índice de Grau de Aplicabilidade Azul (BAGI) e o modelo RGB 12 (Química Analítica Branca).

Principais Resultados

Condições Otimizadas: A fase móvel ideal foi determinada como Clorofórmio:Etanol:Ácido Acético Glacial (7,3:2,4:0,29, v/v/v) com um tempo de saturação da câmara de 22 minutos. A leitura foi realizada a 219 nm.
Desempenho Cromatográfico: Sob as condições otimizadas, BIS e PER foram bem resolvidos com valores médios de $R_f$ de 0,339 e 0,650, respectivamente, e uma resolução de 2,20. Os modelos estatísticos foram significativos ( $p < 0,05$ ) com altos coeficientes de determinação ( $R^2$ variando de 0,9014 a 0,9495).
Validação: O método demonstrou excelente linearidade (10–30 $\mu$ g banda $^{-1}$ , $R^2 > 0,99$ ), exatidão (recuperação de 98,40–102,26%) e precisão (%RSD < 2,0). Estudos de robustez confirmaram que variações deliberadas no comprimento de onda e no tempo de saturação não afetaram significativamente o desempenho.
Aplicação: O método foi aplicado com sucesso a um comprimido de FDC comercializado (Cosyrel®), produzindo valores de ensaio de 100,62% para BIS e 99,16% para PER, sem interferência de excipientes.
Pontuações de Sustentabilidade:
- Eco-Scale Analítica: 81 (Método verde excelente).
- AGREE: 0,71 (Boa "verdoridade").
- Modelo RGB 12: Vermelhidão (Desempenho Analítico) 98,8%, Verdor (Ambiental) 82,5%, Azulidade (Praticidade) 89,6%.
- Brilho do Método: 90,3%.

Significância e Alegações
Os autores alegam que este trabalho representa o primeiro método HPTLC baseado em AQbD para a estimação simultânea de BIS e PER. A principal significância reside na mudança da otimização empírica para um design de espaço estatisticamente validado, o que aumenta a compreensão do método, a robustez e a flexibilidade regulatória.

O estudo destaca que a integração dos princípios de AQBD com a HPTLC permite a otimização simultânea dos fatores de retenção e da resolução, criando uma Região de Design Operável do Método (MODR) robusta. Além disso, a pesquisa posiciona o método como uma alternativa sustentável à cromatografia líquida, alcançando uma alta pontuação de "Brilho do Método" ao equilibrar desempenho analítico, sustentabilidade ambiental e aplicabilidade prática. Os autores concluem que o método proposto é adequado para o controle de qualidade de rotina e aplicações regulatórias, oferecendo uma solução econômica, rápida e ambientalmente amigável para a análise desta combinação anti-hipertensiva específica.

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