Sviluppo e ottimizzazione di un metodo RP-HPLC assistito da disegno Box–Behnken per la determinazione simultanea di quattro farmaci antivirali nelle forme farmaceutiche

Perché è importante verificare i medicinali

Quando emergono nuove malattie, i medici spesso ricorrono a farmaci antivirali già esistenti invece di attendere anni per nuovi principi attivi. Ma prima che questi farmaci riproposti raggiungano i pazienti, i laboratori devono verificare che ogni compressa e ogni fiala contenga effettivamente la quantità corretta di ciascun principio attivo. Questo articolo descrive come gli scienziati abbiano creato un test di laboratorio rapido, affidabile e più sostenibile per misurare quattro antivirali importanti usati nel contesto del COVID-19, il tutto in una singola analisi.

Quattro antivirali in un unico test

Lo studio si concentra su quattro farmaci antivirali: favipiravir, sofosbuvir, ledipasvir e remdesivir. Ognuno di questi medicamenti agisce contro virus a RNA, il materiale genetico impiegato anche dal coronavirus responsabile del COVID-19. Poiché sono già approvati per altre infezioni, come l’epatite C e l’influenza, questi farmaci sono diventati candidati interessanti per il riutilizzo durante la pandemia. I laboratori di controllo qualità, tuttavia, di norma analizzano ogni farmaco separatamente, con costi in termini di tempo, solventi e manodopera. I ricercatori si sono quindi prefissati di progettare un unico metodo di laboratorio in grado di misurare con precisione tutti e quattro i principi attivi contemporaneamente nei prodotti farmaceutici reali.

Come funziona l’analisi di laboratorio

Il gruppo ha utilizzato una tecnica di separazione ampiamente impiegata chiamata cromatografia liquida ad alte prestazioni, o HPLC, che può essere vista come un filtro sofisticato su una colonna. Un liquido che trasporta i farmaci disciolti scorre attraverso un tubo riempito, e ogni sostanza chimica si muove a velocità diversa in base a quanto aderisce al materiale di riempimento e al solvente di eluizione. Un rivelatore registra poi quando ogni farmaco lascia la colonna, apparendo come un picco distinto su un grafico. Gli scienziati hanno scelto un tipo di colonna standard e una miscela liquida semplice composta da tampone acquoso e acetonitrile, un comune solvente organico, per mantenere il metodo pratico per i laboratori ospedalieri e industriali di routine.

Regolazione intelligente delle condizioni

Invece di modificare un parametro alla volta per tentativi, i ricercatori hanno impiegato uno strumento di pianificazione statistica noto come disegno Box–Behnken, parte di una più ampia filosofia di “quality by design”. Si sono concentrati su tre leve chiave che controllano quanto bene i farmaci si separano e la durata dell’analisi: l’acidità del tampone, la percentuale di acetonitrile e la velocità di flusso del liquido. Eseguendo soltanto quindici esperimenti scelti con cura, hanno costruito equazioni matematiche che descrivono come queste leve influenzino la nitidezza della separazione tra ogni coppia di farmaci e il tempo totale di analisi. I grafici computerizzati di queste equazioni li hanno aiutati a individuare condizioni che mantengono tutti e quattro i picchi ben separati pur contenendo ragionevolmente la durata della corsa.

Dimostrare affidabilità e sicurezza

Dopo aver selezionato le condizioni ottimali, il team ha verificato in modo approfondito che il metodo funzionasse come richiesto nella pratica. Hanno mostrato che il segnale del rivelatore aumenta linearmente al crescere della concentrazione del farmaco in intervalli utili, che i valori misurati restano molto vicini a quelli veri e che ripetute analisi forniscono risultati quasi identici. Il metodo è stato in grado di rilevare livelli bassi dei farmaci e di distinguerli dagli eccipienti presenti in compresse commerciali e formulazioni iniettabili. Oltre alle prestazioni, gli autori hanno anche valutato quanto la procedura sia rispettosa dell’ambiente e pratica usando diversi strumenti di valutazione moderni che misurano la “greeness”, l’applicabilità pratica e la qualità complessiva; i punteggi hanno indicato un buon equilibrio tra accuratezza, uso delle risorse e usabilità quotidiana.

Cosa significa per la salute pubblica

In sostanza, l’articolo dimostra che un’unica configurazione HPLC ben ottimizzata può misurare in modo affidabile quattro farmaci antivirali chiave nei prodotti farmaceutici contemporaneamente. Per i laboratori di controllo qualità questo comporta meno analisi separate, minore consumo di solventi e controlli più rapidi sui lotti di medicinali. Nel più ampio contesto della preparazione alle pandemie, metodi semplificati di questo tipo facilitano il monitoraggio delle scorte di antivirali riproposti e la tutela contro prodotti di scarsa qualità o contraffatti, supportando opzioni terapeutiche più sicure ed efficienti quando è necessaria un'azione rapida.

Citazione: 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

Parole chiave: farmaci antivirali, HPLC, controllo qualità dei farmaci, COVID-19, sviluppo del metodo