Met Box–Behnken-design ondersteunde RP-HPLC-methodeontwikkeling en optimalisatie voor gelijktijdige bepaling van vier antivirale geneesmiddelen in farmaceutische toedieningsvormen

Waarom het controleren van geneesmiddelen belangrijk is

Wanneer nieuwe ziekten verschijnen, grijpen artsen vaak terug op bestaande antivirale middelen in plaats van jaren te wachten op helemaal nieuwe geneesmiddelen. Maar voordat deze herbestemde middelen bij patiënten terechtkomen, moeten laboratoria verifiëren dat elke tablet en elk flesje daadwerkelijk de juiste hoeveelheid van elk middel bevat. Dit artikel beschrijft hoe wetenschappers een snelle, betrouwbare en meer duurzame laboratoriumtest ontwikkelden om vier belangrijke antivirale middelen die rond COVID-19 werden gebruikt in één enkele run te meten.

Vier virusbestrijders in één test

De studie richt zich op vier antivirale middelen: favipiravir, sofosbuvir, ledipasvir en remdesivir. Elk van deze geneesmiddelen valt virussen aan die afhankelijk zijn van RNA, het genetisch materiaal dat ook door het coronavirus dat COVID-19 veroorzaakt wordt gebruikt. Omdat ze al zijn goedgekeurd voor andere infecties, zoals hepatitis C en influenza, werden deze middelen tijdens de pandemie sterke kandidaten voor herbestemming. Kwaliteitscontrollaboratoria testen elk geneesmiddel echter doorgaans afzonderlijk, wat tijd, oplosmiddelen en mankracht kost. De onderzoekers streefden ernaar één laboratoriummethode te ontwerpen die alle vier nauwkeurig tegelijk kon meten in echte farmaceutische producten.

Hoe de laboratoriumscan werkt

Het team gebruikte een veelgebruikte scheidingstechniek die high-performance liquid chromatography of HPLC heet, die je kunt zien als een verfijnd filter op een kolom. Een vloeistof die de opgeloste geneesmiddelen vervoert stroomt door een gevulde buis, en elke stof beweegt met zijn eigen snelheid afhankelijk van hoe sterk hij aan de vulling en de stromende vloeistof hecht. Een detector registreert vervolgens wanneer elk geneesmiddel de kolom verlaat als een afzonderlijke piek in een grafiek. De onderzoekers kozen een standaardtype kolom en een eenvoudige vloeistofmengsel bestaande uit een waterige buffer en acetonitril, een veelgebruikt organisch oplosmiddel, om de methode praktisch te houden voor routinelabs in ziekenhuizen en fabrieken.

Slim afstellen van condities

In plaats van één instelling tegelijk proefondervindelijk aan te passen, gebruikten de onderzoekers een statistisch planningsinstrument dat bekendstaat als het Box–Behnken-design, onderdeel van een bredere “quality by design”-filosofie. Ze concentreerden zich op drie belangrijke knoppen die bepalen hoe goed de middelen scheiden en hoe lang de run duurt: de zuurgraad van de buffer, het aandeel acetonitril en de flowsnelheid van de vloeistof. Door slechts vijftien zorgvuldig gekozen experimenten uit te voeren, bouwden ze wiskundige vergelijkingen die beschrijven hoe deze knoppen de scherpte van de scheiding tussen elk paar geneesmiddelen en de totale analysetijd beïnvloeden. Computerplots van deze vergelijkingen hielpen hen de condities te bepalen die ervoor zorgen dat alle vier pieken duidelijk uit elkaar blijven terwijl de run redelijk kort blijft.

Vertrouwbaarheid en veiligheid aantonen

Nadat ze de beste instellingen hadden geselecteerd, controleerde het team grondig of de methode in de praktijk presteert zoals nodig. Ze toonden aan dat het detectorsignaal lineair toeneemt met de concentratie van het geneesmiddel over bruikbare bereiken, dat de gemeten waarden zeer dicht bij de werkelijke liggen, en dat herhaalde runs vrijwel identieke resultaten geven. De methode kon lage niveaus van de middelen detecteren en ze onderscheiden van andere ingrediënten in commerciële tabletten en injecteerbare formuleringen. Naast prestaties onderzochten de auteurs ook hoe milieuvriendelijk en praktisch toepasbaar de procedure is met verschillende moderne beoordelingsinstrumenten die ‘groenheid’, praktische toepasbaarheid en algehele kwaliteit scoren; de scores gaven een goede balans tussen nauwkeurigheid, middelengebruik en dagelijkse bruikbaarheid aan.

Wat dit betekent voor de volksgezondheid

In wezen laat het artikel zien dat één goed afgestelde HPLC-opstelling betrouwbaar vier belangrijke antivirale middelen in farmaceutische producten tegelijk kan meten. Voor kwaliteitscontrollaboratoria betekent dit minder aparte tests, minder oplosmiddelverbruik en snellere controles van geneesmiddelenpartijen. In de bredere context van pandemische paraatheid maken dergelijke gestroomlijnde methoden het eenvoudiger om de voorraden van herbestemde antivirale middelen te monitoren en om substandaard of vervalste producten te weren, wat bijdraagt aan veiligere en efficiëntere behandelopties wanneer snel handelen nodig is.

Bronvermelding: 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

Trefwoorden: antivirale middelen, HPLC, kwaliteitscontrole geneesmiddelen, COVID-19, methodeontwikkeling