Grüne DOE-basierte RP-HPLC-Methode zur gleichzeitigen Bestimmung von Azelastin und Losartan in versetzten Humanplasma-Proben

Warum diese Forschung wichtig ist

Viele Menschen leiden gleichzeitig an Herz-Kreislauf-Erkrankungen wie Bluthochdruck und an allergischen Erkrankungen. Zwei häufig eingesetzte Medikamente in diesen Fällen sind Azelastin, ein Antiallergikum, und Losartan, ein blutdrucksenkendes Mittel, das außerdem die Blutgefäße schützt. Ärztinnen, Ärzte und Forschende benötigen verlässliche Methoden, um die Konzentrationen dieser Wirkstoffe im Blut eines Patienten zu bestimmen — sowohl zur Feinabstimmung der Therapie als auch zur Erforschung neuer Kombinationsbehandlungen. Diese Studie stellt einen hochempfindlichen Labortest vor, der beide Wirkstoffe gleichzeitig im Humanplasma messen kann und dabei chemische Abfälle reduziert und den Ablauf umweltfreundlicher gestaltet.

Zwei Medikamente, ein gemeinsames Gesundheitsproblem

Chronische, niedriggradige Entzündung und Schädigung der Gefäßinnenschicht stehen im Zentrum vieler moderner Erkrankungen, darunter Diabetes, Bluthochdruck und allergische Erkrankungen. Von Immunzellen freigesetztes Histamin trägt zu Allergiesymptomen bei und kann zudem Arteriosklerose fördern. Azelastin wirkt, indem es diese Immunzellen stabilisiert und die Wirkung von Histamin blockiert, wodurch Allergiesymptome gelindert werden. Losartan, ursprünglich zur Blutdrucksenkung entwickelt, verringert die Belastung von Herz und Gefäßen und dämpft zudem Entzündungen und die Aktivität von Blutplättchen. Tierstudien deuten darauf hin, dass die kombinierte Anwendung beider Wirkstoffe die Gefäßfunktion und die Blutzuckerwerte stärker verbessern kann als jedes Präparat allein, weshalb das Paar für zukünftige Kombinationsbehandlungen interessant ist.

Die Herausforderung, Medikamente im Blut zu verfolgen

Um diese Wirkstoffkombination sicher am Menschen zu testen und anzuwenden, müssen Forschende sehr geringe Mengen von Azelastin und Losartan in Blutproben nachweisen können. Konventionelle analytische Methoden konzentrieren sich oft auf ein einzelnes Arzneimittel, erfordern viele Trial‑and‑Error-Anpassungen und nutzen große Mengen organischer Lösungsmittel, die teuer und umweltschädlich sind. Die Autorinnen und Autoren hatten das Ziel, einen einheitlichen, effizienten Test zu entwickeln, der beide Wirkstoffe im Humanplasma mit hoher Genauigkeit und Präzision trennt und misst und dabei Zeit, Lösungsmittel und Energie spart.

Eine klügere Vorgehensweise zur Entwicklung des Tests

Statt die Methode nur aus dem Bauch heraus zu optimieren, nutzten die Forschenden eine strukturierte "Design of Experiments"-Strategie. Zunächst untersuchten sie viele mögliche Versuchsparameter, wie Lösungsmitteltyp, Flussrate, Temperatur und Säuregehalt der Lösung, und identifizierten drei Faktoren mit dem größten Einfluss auf die Leistung: den Methanolanteil, den Acetonitrilanteil und die Säurestärke des wässrigen Puffers. Anschließend wandten sie ein statistisches Versuchsplanverfahren namens Zentraler Kompositplan an, um verschiedene Kombinationen dieser drei Faktoren in nur 20 sorgfältig ausgewählten Experimenten zu testen. Durch die Analyse, wie jede Einstellung Form der Peaks, Trennung der beiden Wirkstoffe, Signalsstärke und Gesamtlaufzeit beeinflusste, erstellten sie mathematische Modelle, die auf die optimalen Bedingungen hinwiesen.

Wie der grüne Test in der Praxis funktioniert

Unter den endgültigen Bedingungen transportiert ein Gemisch aus Methanol, einem geringen Anteil Acetonitril und einem schwach sauren Phosphatpuffer die Wirkstoffe durch eine Chromatographiesäule, wo sie zeitlich getrennt werden, bevor sie einen empfindlichen Fluoreszenzdetektor erreichen. Dieses Setup liefert scharfe, gut aufgelöste Signale für sowohl Azelastin als auch Losartan in etwa 14 Minuten. Die Methode misst zuverlässig sehr niedrige Konzentrationen beider Wirkstoffe im Humanplasma und eignet sich damit gut für das therapeutische Drug‑Monitoring. Die Validierung zeigte ausgezeichnete Linearität, Genauigkeit, Wiederholbarkeit und Robustheit, sodass geringe tageszeitliche Schwankungen die Leistung nicht beeinträchtigen. Wichtig ist auch, dass das effiziente Versuchsdesign die Zahl der Tests und das für die Entwicklung und Durchführung der Methode benötigte Lösungsmittelvolumen reduzierte.

Leistungsbewertung unter Umweltaspekten

Um die Umweltfreundlichkeit ihres Ansatzes zu bewerten, wendeten die Autorinnen und Autoren zwei moderne Bewertungswerkzeuge an, Complex MoGAPI und AGREE, die analytische Methoden nach Kriterien wie Lösungsmitteltoxizität, Abfallerzeugung, Energieverbrauch und Gesamtnachhaltigkeit beurteilen. Die neue Methode erzielte bessere Werte als konventionelle HPLC‑Ansätze ohne strukturiertes Versuchsdesign, was ihre verringerte Lösungsmittelverwendung und die geringere Zahl an Optimierungsdurchläufen widerspiegelt. Zusätzliche Werkzeuge zur Bewertung von Kosten, Praktikabilität und Alltagstauglichkeit zeigten, dass die Methode nicht nur „grün“, sondern auch einfach und kostengünstig genug für den routinemäßigen Laborbetrieb ist.

Was das für Patientinnen, Patienten und Labore bedeutet

Kurz gesagt liefert die Studie einen Labortest, der zwei wichtige kardiovaskuläre und antiallergische Medikamente im menschlichen Blut genau nachverfolgen kann und dabei weniger Zeit, weniger Lösungsmittel und weniger Ressourcen benötigt. Eine solche Methode kann klinische Studien zu Azelastin‑ und Losartan‑Kombinationen unterstützen, Ärztinnen und Ärzte bei der Überwachung von Therapien bei hospitalisierten Patientinnen und Patienten helfen und die breitere Einführung umweltfreundlicherer analytischer Praktiken fördern. Durch die Verbindung von durchdachter Versuchsplanung mit Umweltbewusstsein zeigt die Arbeit, wie Labore bessere Daten gewinnen und zugleich ihren ökologischen Fußabdruck verringern können.

Zitation: Roshdy, A., Belal, F. & Marie, A.A. Green DOE based RP-HPLC method for the simultaneous determination of Azelastine and Losartan in spiked human plasma samples. Sci Rep 16, 8263 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39426-2

Schlüsselwörter: therapeutisches Drug-Monitoring, azelastin und losartan, grüne analytische Chemie, Blutplasmaanalyse, Hochleistungsflüssigkeitschromatographie