Ekologiczna metoda RP-HPLC oparta na DOE do jednoczesnego oznaczania azelastyny i losartanu w dospawanych próbkach ludzkiego osocza

Dlaczego to badanie ma znaczenie

Wiele osób żyje zarówno z chorobami sercowo‑naczyniowymi, takimi jak nadciśnienie, jak i z chorobami alergicznymi. Dwa leki często stosowane w tych sytuacjach to azelastyna, lek przeciwalergiczny, oraz losartan, lek obniżający ciśnienie krwi, który dodatkowo chroni naczynia krwionośne. Lekarze i badacze potrzebują wiarygodnych metod do pomiaru stężenia tych leków we krwi pacjenta, aby dopracować leczenie i badać nowe terapie skojarzone. W tym badaniu przedstawiono wysoce czułe badanie laboratoryjne umożliwiające jednoczesne oznaczanie obu leków w ludzkim osoczu przy jednoczesnym ograniczeniu odpadów chemicznych i zwiększeniu przyjazności procesu dla środowiska.

Dwa leki, jeden wspólny problem zdrowotny

Przewlekłe niskiego stopnia zapalenie i uszkodzenie wewnętrznej wyściółki naczyń krwionośnych są u podstaw wielu współczesnych chorób, w tym cukrzycy, nadciśnienia i chorób alergicznych. Histamina uwalniana z komórek układu odpornościowego przyczynia się do objawów alergii, a także może sprzyjać chorobie naczyń. Azelastyna działa stabilizująco na komórki odpornościowe i blokuje działanie histaminy, łagodząc objawy alergii. Losartan, początkowo opracowany w celu obniżenia ciśnienia krwi, zmniejsza obciążenie serca i naczyń oraz tłumi stan zapalny i aktywność płytek krwi. Badania na zwierzętach sugerują, że stosowanie tych dwóch leków razem może poprawiać funkcję naczyń i kontrolę glikemii bardziej niż każdy z nich osobno, co czyni to połączenie atrakcyjną opcją dla przyszłych terapii skojarzonych.

Wyzwanie śledzenia leków we krwi

Aby bezpiecznie badać i stosować to połączenie leków u ludzi, naukowcy muszą umieć zmierzyć bardzo małe ilości azelastyny i losartanu w próbkach krwi. Tradycyjne metody analityczne często skupiają się na jednym leku, wymagają wielu prób i błędów oraz wykorzystują duże objętości rozpuszczalników organicznych, które są kosztowne i szkodliwe dla środowiska. Autorzy postawili sobie za cel opracowanie jednego, uproszczonego testu, który byłby w stanie rozdzielić i oznaczyć oba leki w ludzkim osoczu z wysoką dokładnością i precyzją, jednocześnie oszczędzając czas, rozpuszczalnik i energię.

Mądrzejsze podejście do budowy testu

Zamiast polegać wyłącznie na intuicji przy optymalizacji metody, badacze zastosowali ustrukturyzowaną strategię „projektowania eksperymentów” (DOE). Najpierw zbadali wiele możliwych czynników eksperymentalnych, takich jak rodzaj rozpuszczalnika, przepływ, temperatura i kwasowość roztworu, a następnie wybrali trzy, które miały największy wpływ na wydajność: udział metanolu, udział acetonitrylu oraz kwasowość buforu wodnego. Zastosowali statystyczny plan zwany centralnym planem złożonym, aby przetestować różne kombinacje tych trzech czynników w zaledwie 20 starannie dobranych eksperymentach. Analizując, jak każdy parametr wpływał na kształt piku, rozdzielenie między dwoma lekami, sygnał pomiarowy i łączny czas analizy, zbudowali modele matematyczne wskazujące warunki optymalne.

Jak zielony test działa w praktyce

W końcowych warunkach mieszanina metanolu, niewielkiej ilości acetonitrylu i łagodnie kwaśnego buforu fosforanowego przepływa przez kolumnę chromatograficzną, gdzie leki rozdzielają się w czasie przed dotarciem do czułego detektora fluorescencyjnego. Układ ten daje ostre, dobrze rozdzielone sygnały zarówno dla azelastyny, jak i losartanu w czasie około 14 minut. Metoda pozwala na wiarygodne oznaczanie niezwykle niskich stężeń obu leków w osoczu ludzkim, co czyni ją odpowiednią do monitorowania terapeutycznego. Walidacja wykazała doskonałą liniowość, dokładność, powtarzalność i odporność, co oznacza, że niewielkie wariacje dobowe nie pogarszają jej wydajności. Co ważne, wydajny projekt eksperymentu zmniejszył liczbę prób i objętość rozpuszczalnika potrzebnego do opracowania i przeprowadzenia metody.

Pomiary wydajności z myślą o środowisku

Aby ocenić, na ile podejście jest przyjazne dla środowiska, autorzy zastosowali dwa nowoczesne narzędzia oceny: Complex MoGAPI i AGREE, które punktują metody analityczne pod kątem takich czynników jak toksyczność rozpuszczalników, powstawanie odpadów, zużycie energii i ogólna zrównoważoność. Nowa metoda uzyskała lepsze wyniki niż konwencjonalne podejścia HPLC, które nie korzystają z ustrukturyzowanego projektowania eksperymentów, co odzwierciedla zmniejszone użycie rozpuszczalników i mniejszą liczbę prób optymalizacyjnych. Dodatkowe narzędzia oceniające koszty, praktyczność i codzienną użyteczność wskazały, że metoda jest nie tylko „zielona”, lecz także prosta i wystarczająco tania do rutynowej pracy laboratoryjnej.

Co to oznacza dla pacjentów i laboratoriów

Mówiąc prosto, badanie dostarcza test laboratoryjny, który może dokładnie śledzić dwa ważne leki kardiologiczne i przeciwalergiczne we krwi człowieka, wykorzystując mniej czasu, mniej rozpuszczalnika i mniej zasobów. Taka metoda może wspierać badania kliniczne dotyczące kombinacji azelastyny i losartanu, pomagać lekarzom w monitorowaniu leczenia u hospitalizowanych pacjentów i zachęcać do szerszego stosowania bardziej ekologicznych praktyk analitycznych. Łącząc inteligentne planowanie eksperymentów ze świadomością ekologiczną, praca pokazuje, jak laboratoria mogą uzyskiwać lepsze dane, jednocześnie zmniejszając swój ślad ekologiczny.

Cytowanie: 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

Słowa kluczowe: monitorowanie terapeutyczne leków, azelastyna i losartan, zielona chemia analityczna, analiza osocza krwi, wysokosprawna chromatografia cieczowa