Разработка биоаналитического метода на основе «зелёной химии» с использованием методологии поверхности отклика для анализа февуксоstata и индометацина в плазме кролика

Почему более чистые методы тестирования лекарств важны

Многие люди с подагрой принимают одновременно несколько препаратов, например фебуксостат для снижения уровня мочевой кислоты и индометацин для облегчения болезненных приступов. Чтобы обеспечить безопасность и эффективность этих лекарств, учёным нужно измерять их концентрации в крови. В этом исследовании показано, как разработали лабораторный тест, позволяющий одновременно измерять оба препарата в крови кролика при одновременном сокращении использования вредных химикатов — пример того, как медицинские анализы могут становиться и умнее, и экологичнее.

Одновременное отслеживание двух препаратов от подагры

Врачи часто назначают фебуксостат и индометацин вместе: один контролирует уровень мочевой кислоты долгосрочно, другой снимает воспаление во время атак. Однако существующие лабораторные методы плохо подходили для одновременного определения обоих препаратов в крови, особенно с учётом экологического следа. Авторы поставили цель создать единый тест, который мог бы мониторить фебуксостат и индометацин рядом в плазме крови, предоставляя чёткие данные для будущих исследований дозирования, взаимодействий и ответа на лечение.

Сделать метод более экологичным

Главная задача работы — снизить вред для людей и планеты. Многие распространённые лабораторные растворители, такие как ацетонитрил и метанол, эффективны, но токсичны и менее устойчивы. В этой работе команда выбрала этанол — менее опасный и более возобновляемый растворитель, который при этом хорошо растворяет оба препарата. Этанол использовали как для разделения препаратов на хроматографической колонке, так и для извлечения их из плазмы кролика в простом шаге осаждения белка. Чтобы оценить экологичность подхода, применили несколько современных инструментов «зелёной» оценки — ComplexGAPI, AGREE, RGB и AMGS — которые учитывают такие факторы, как токсичность химикатов, образуемые отходы, энергопотребление и общую практичность. Метод показал очень низкий коэффициент образования отходов и высокие показатели «зелёности», что указывает на его конкурентоспособность по сравнению с традиционными подходами, использующими более жёсткие растворители.

Проектирование метода «с нуля»

Вместо того чтобы полагаться на метод проб и ошибок, исследователи применили структурированный подход «Качество по дизайну» (Quality by Design) для настройки теста. Они сосредоточились на трёх ключевых параметрах: кислотности (pH) буфера, процентном содержании этанола и скорости потока через хроматографическую колонку. С помощью статистического инструмента — центрального композиционного плана — провели 20 тщательно выбранных экспериментов и оценивали, насколько хорошо разделяются сигналы двух препаратов и насколько симметричны пики. Компьютерный анализ этих данных выявил действительно значимые параметры и очертил «пространство дизайна» — безопасное рабочее окно, в котором метод остаётся надёжным. Внутри этого окна команда определила оптимальные условия, давшие чёткие, острые пики для обоих препаратов всего за несколько минут.

Доказательства надёжности теста

После выбора оптимальных условий учёные подвергли метод серии проверок, аналогичных тем, которые требуют регулирующие органы. Они показали, что отклик метода линейно зависит от концентрации в широком диапазоне — от очень низких до относительно высоких уровней в плазме. Повторные измерения в тот же день и в разные дни давали практически идентичные результаты, демонстрируя высокую точность. Также подтвердили, что метод позволяет эффективно извлекать большинство препаратов из плазмы, что природные компоненты крови не мешают измерениям, и что концентрации сохраняются стабильными при типичных условиях хранения и обращения. В совокупности эти результаты указывают на то, что метод является точным, воспроизводимым и достаточно устойчивым для фармакокинетических исследований и мониторинга.

Что это означает для пациентов и окружающей среды

Проще говоря, в работе представлен надёжный лабораторный тест, который может измерять два ключевых препарата от подагры одновременно, при этом сокращая использование опасных химикатов и объёмы отходов. Хотя исследование проводилось на плазме кролика и в одной лаборатории, подход может быть адаптирован к другим препаратам и системам. По мере того как всё больше исследователей будут внедрять принципы «качества по дизайну» и зелёной химии, медицинская лабораторная диагностика может стать не только более информативной для лечения пациентов, но и безопаснее для персонала лабораторий и менее вредной для окружающей среды.

Цитирование: Ansary, A., Piyongsola, Paul, B. et al. Development of a green chemistry based bioanalytical method using response surface methodology to analyze febuxostat and indomethacin in rabbit plasma. Sci Rep 16, 5645 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-36517-y

Ключевые слова: лечение подагры, зелёная аналитическая химия, жидкостная хроматография, фебуксостат, индометацин