Ekologiczna metoda synchronicznej fluorescencji drugiej pochodnej do oznaczania empagliflozyny i sitagliptyny w tabletkach i próbkach osocza

Dlaczego to ma znaczenie dla osób z cukrzycą

Wiele osób z cukrzycą typu 2 przyjmuje jednocześnie dwie nowoczesne substancje czynne, by bezpieczniej kontrolować poziom cukru we krwi. Lekarze i farmaceuci potrzebują wiarygodnych metod sprawdzania, czy te leki występują w prawidłowych ilościach w tabletkach i we krwi. W tym badaniu przedstawiono test laboratoryjny, który potrafi zmierzyć obie substancje jednocześnie, używając bardzo małych próbek i minimalizując zużycie energii, ilość odpadów oraz stosowanie szkodliwych chemikaliów.

Dwa leki współpracujące jako zespół

Praca koncentruje się na empagliflozynie i sitagliptynie, dwóch lekach często przepisywanych razem. Empagliflozyna pomaga nerkom wydalać nadmiar cukru z moczem, natomiast sitagliptyna wspiera trzustkę w wydzielaniu insuliny i ogranicza uwalnianie cukru z wątroby. Dzięki odmiennemu mechanizmowi działania ich łączne stosowanie może poprawić kontrolę glikemii przy niskim ryzyku niebezpiecznego spadku poziomu glukozy. Aby zapewnić bezpieczne leczenie, laboratoria muszą móc dokładnie oznaczać obie substancje w tabletkach i w próbkach krwi.

Wyzwanie: widzieć jednocześnie dwa leki

Oba leki słabo fluorescują, czyli naturalnie emitują słaby blask po naświetleniu określonymi kolorami światła. W teorii tę poświatę można wykorzystać do pomiaru ilości leku. W praktyce wzorce światła obu substancji nakładają się tak mocno, że zwykłe metody fluorescencyjne mają trudność z ich rozróżnieniem, gdy występują w mieszaninie. Istniejące techniki wysokiej rozdzielczości, takie jak zaawansowana chromatografia cieczowa, potrafią je rozdzielić i zmierzyć, ale są wolniejsze, droższe i wykorzystują większe ilości rozpuszczalników organicznych generujących odpady chemiczne.

Bardziej precyzyjny i czystszy sposób odczytu poświaty

Naukowcy rozwiązali ten problem, łącząc dwie udoskonalone techniki pomiaru fluorescencji. Po pierwsze zastosowali skanowanie „synchronizowane”, w którym światło pobudzające i mierzony sygnał zmieniają się w sposób skoordynowany. Po drugie przekształcili wynik do sygnału drugiej pochodnej, co matematycznie zaostrza piki i zmniejsza nakładanie się sygnałów. Poprzez dostrojenie kluczowych warunków, takich jak odstęp między skanowanymi długościami fal, kwasowość roztworu i wybór rozpuszczalnika, znaleźli ustawienia, w których empagliflozyna i sitagliptyna dają wyraźne piki przy różnych długościach fal bez wzajemnego zakłócania.

Potwierdzenie dokładności w tabletkach i we krwi

Po ustaleniu warunków testu zespół starannie ocenił, jak dobrze metoda działa. Pokazali, że sygnał rośnie liniowo wraz ze stężeniem leku w zakresie spodziewanym w rzeczywistych próbkach, a najmniejsze ilości, które można wiarygodnie wykryć, są znacznie poniżej typowych poziomów spotykanych u pacjentów. Metoda dała niemal idealne odzyski przy analizie laboratoryjnych mieszanin, rozkruszonych tabletek handlowych oraz próbek osocza ludzkiego wzbogaconych znanymi ilościami leków. Niewielkie zmiany ustawień, takie jak kwasowość roztworu czy odstęp skanowania, nie zaburzały wyników, co potwierdza stabilność procedury i jej przydatność do rutynowej kontroli jakości.

Ocena śladu środowiskowego

Ponad osiągami autorzy systematycznie ocenili, jak metoda wpływa na środowisko. Zastosowali kilka uznanych systemów oceny „zielonej chemii”, które biorą pod uwagę zużycie rozpuszczalników, zagrożenia, zapotrzebowanie energetyczne i praktyczną wygodę. We wszystkich tych narzędziach nowy test wypadł lepiej niż typowe metody chromatograficzne oraz wcześniej opisywana metoda w ultrafiolecie. Wykorzystuje umiarkowane ilości metanolu, unika złożonych etapów ekstrakcji, działa szybko i wymaga jedynie standardowego wyposażenia laboratoryjnego — co łącznie zmniejsza ilość odpadów chemicznych, emisje węgla i obciążenie eksploatacyjne.

Co to oznacza dla codziennej opieki

Mówiąc prosto, badanie przedstawia szybką i czułą metodę kontroli dwóch powszechnie stosowanych leków przeciwcukrzycowych w tabletkach i we krwi, korzystając z relatywnie przyjaznego dla środowiska wyposażenia laboratoryjnego. Dzięki zaostrzeniu odczytu ich słabych poświat, metoda potrafi rozdzielić i zmierzyć każdą substancję bez dodatkowych etapów separacji, przy jednoczesnym ograniczeniu kosztów i odpadów. Tego typu podejście może pomóc producentom i laboratoriom klinicznym monitorować leczenie bardziej efektywnie i z mniejszym wpływem na środowisko, wspierając jednocześnie bezpieczeństwo pacjentów i bardziej zrównoważone testowanie farmaceutyczne.

Cytowanie: Mohamad, A.A.A., Almrasy, A.A., Abdelazim, A.H. et al. Eco-friendly second-derivative synchronous fluorescence method for the determination of empagliflozin and sitagliptin in tablets and plasma samples. Sci Rep 16, 15708 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-53178-z

Słowa kluczowe: empagliflozyna, sitagliptyna, analiza fluorescencyjna, zielona chemia analityczna, leki przeciwcukrzycowe