Clear Sky Science
הסברים מבוססי ראיות, עם מעט ז'רגון

Clear Sky Science · he

פיתוח ואופטימיזציה של שיטת RP-HPLC בעזרת תכנון Box–Behnken לקביעת ארבעה תרופות אנטי‑ויראליות במקביל בצורות תכשיריות

· חזרה לאינדקס

מדוע בדיקה של תרופות חשובה

כאשר מחלות חדשות מופיעות, רופאים לעיתים מפנים לתרופות אנטי‑ויראליות קיימות במקום להמתין שנים לפיתוח תרופות חדשות. אך לפני שהתרופות הממוחזרות הללו מגיעות לחולים, מעבדות חייבות לאשר שכל כדור וכל אמפולה מכילים את הכמות הנכונה של כל תרופה. מאמר זה מתאר כיצד מדענים יצרו מבחן מעבדה מהיר, אמין ויותר בר־קיימא למדידת ארבע תרופות אנטי‑ויראליות חשובות הקשורות ל‑COVID-19, כל זאת בהרצה אחת.

ארבע לוחמות נגיפים במבחן אחד

המחקר מתמקד בארבע תרופות אנטי‑ויראליות: פוויפיראוויר (favipiravir), סופוסבוויר (sofosbuvir), לדיפסוויר (ledipasvir) ורמדסוויר (remdesivir). כל אחת מהתרופות הללו תוקפת נגיפים התלויים ב‑RNA, חומר תורשתי שגם הוא מנוצל על ידי נגיף הקורונה הגורם ל‑COVID-19. מאחר שהן מאושרות כבר לטיפולים בזיהומים אחרים, כגון דלקת כבד נגיפית C ושפעת, התרופות הללו הפכו למועמדות חזקות לשימוש חוזר במהלך המגפה. עם זאת, מעבדות בקרת האיכות בדרך‑כלל בודקות כל תרופה בנפרד, מה שגורר זמן, צריכת ממסים וכוח אדם. החוקרים שאפו לתכנן שיטת מעבדה אחת שיכולה למדוד במדויק את ארבעת התרופות בבת אחת במוצרים פרמצבטיים אמיתיים.

Figure 1. מבחן מעבדה אחד בודק ארבע תרופות אנטי‑ויראליות בבת אחת באמצעות מערכת כרומטוגרפיה יחידה.
Figure 1. מבחן מעבדה אחד בודק ארבע תרופות אנטי‑ויראליות בבת אחת באמצעות מערכת כרומטוגרפיה יחידה.

איך הסריקה המעבדתית עובדת

הצוות השתמש בטכניקת הפרדה נפוצה הנקראת כרומטוגרפיית נוזל בלחץ גבוה, או HPLC, שניתן לדמותה כמסנן מתוחכם בעמודה. נוזל שנושא את התרופות המומסות זורם דרך צינור מלא בחומר דחוס, וכל חומר כימי נע במהירות משלו בהתאם לחוזקו להיאחז במילוי ובעת הנוזל הזורם. גלאי רושם מתי כל תרופה עוזבת את העמודה כראש נפרד בגרף. המדענים בחרו סוג עמודה סטנדרטי ותערובת נוזלית פשוטה המבוססת על בופר מימתי ואצטונטריל, ממס אורגני נפוץ, על מנת לשמור על הפרקטיות של השיטה במעבדות שגרתיות בבתי חולים ובמפעלים.

כוונון חכם של הפרמטרים

במקום לכוונן פרמטר אחד בכל פעם בניסיון וטעייה, החוקרים השתמשו בכלי תכנון סטטיסטי הידוע כתכנון Box–Behnken, כחלק מפילוסופיית «איכות על‑ידי‑עיצוב». הם התמקדו בשלושה וולמי שליטה מרכזיים שמשפיעים על איכות ההפרדה וזמן ההרצה: חומציות הבופר, שיעור האצטוניטריל והתפלגות זרם הנוזל. באמצעות רק חמש‑עשרה ניסויים שנבחרו בקפידה, הם בנו משוואות מתמטיות שמתארות כיצד כיבויים אלה משפיעים על חיצוניות ההפרדה בין כל זוג תרופות וזמן הניתוח הכולל. תרשימי מחשב של משוואות אלה סייעו להם לאתר תנאים ששומרים על ארבעת הפסגות מופרדות בבירור תוך כדי שמירה על זמן הרצה סביר.

הוכחת אמינות ובטיחות

לאחר בחירת התנאים הטובים ביותר, הצוות בדק בקפידה שהשיטה מתפקדת כמצופה במצבים מעשיים. הם הראו שהאות מהגלאי גדל בקו ישר ככל שריכוז התרופה עולה בטווחים שימושיים, שהערכים הנמדדים קרובים מאוד לערכים האמתיים, ושמריצות חוזרות מניבות תוצאות כמעט זהות. השיטה זיהתה רמות נמוכות של התרופות והבחינה ביניהן לבין מרכיבים אחרים בטבליות ובפורמולציות להזרקה מסחריות. מעבר לביצועים, המחברים גם בחנו עד כמה ההליך ידידותי לסביבה ומעשי בעזרת מספר כלים מודרניים להערכת «ירוקיות», ישימות מעשית ואיכות כוללת; הציונים הראו איזון טוב בין דיוק, שימוש במשאבים ונוחות יומיומית.

Figure 2. כיוונון מספר פרמטרים בהרצה הכרומטוגרפית משפר את ההפרדה של ארבעת התרופות האנטי‑ויראליות לצורך מדידה ברורה.
Figure 2. כיוונון מספר פרמטרים בהרצה הכרומטוגרפית משפר את ההפרדה של ארבעת התרופות האנטי‑ויראליות לצורך מדידה ברורה.

ממצאים ומשמעות לבריאות הציבור

בעיקרון, המאמר ממחיש כי תשתית HPLC יחידה ומכוונת היטב יכולה למדוד באופן אמין ארבע תרופות אנטי‑ויראליות מרכזיות במוצרים פרמצבטיים באותו זמן. עבור מעבדות בקרת איכות, משמעות הדבר היא פחות בדיקות נפרדות, פחות צריכת ממס ובדיקות מהירות יותר של אצוות תרופות. בהקשר הרחב של מוכנות למגפות, שיטות מצומצמות כאלה מקלות על ניטור מלאי התרופות הממוחזרות ועל ההגנה מפני מוצרים לא‑תקניים או מזויפים, ובכך תומכות באפשרויות טיפול בטוחות ויעילות כאשר דרושה פעולה מהירה.

ציטוט: Ghazy, F.H., El-Bagary, R.I., Fahim, S.H. et al. A Box–Behnken design–assisted RP-HPLC method development and optimization for simultaneous determination of four antiviral drugs in pharmaceutical dosage forms. Sci Rep 16, 14733 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-50549-4

מילות מפתח: תרופות אנטי‑ויראליות, HPLC, בקרת איכות של תרופות, COVID-19, פיתוח שיטה